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电动车不环保?最新权威结论:即使是烧煤发电,也比燃油车更减排

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虽然煤炭消耗增加 3~5 倍,但石油消耗减少 97% 以上。

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编者按:本文来自微信公众号“学术头条”(ID:SciTouTiao),作者:小婷,36氪经授权发布。

很多人都认为,所谓电动汽车,其实就是用煤发电,然后再用电机驱动。所以,电动汽车就相当于是烧煤汽车,并不环保。

多年来,关于 “电动汽车不环保” 的质疑也一直存在。

电动车不环保?最新权威结论:即使是烧煤发电,也比燃油车更减排

3 月 28 日,《自然》子刊 Nature Sustainability 发表了一篇重磅研究成果,否定了 “电动车不环保” 的这一说法。

来自荷兰拉德堡德大学和英国剑桥大学的研究人员通过一项新研究得出结论:对电动汽车实际上可能增加碳排放的担忧,几乎都是没有根据的。即使发电仍然需要消耗大量化石燃料,电动汽车总体上也会降低碳排放量。

论文通讯作者、荷兰拉德堡德大学环境科学系 Florian Knobloch 博士表示,认为电动汽车会增加碳排放的想法,本质上是一个谣言。我们看到很多关于这个问题的讨论,其中有很多虚假信息。最新的权威研究,将打破这些虚假信息。

烧煤发电,也比燃油车更环保

众所周知,传统汽车使用的是汽油或柴油,发动机中的石油能源燃烧直接排出二氧化碳,进入大气层。而电动汽车靠电机驱动,没有烧油的发动机,也就不存在碳排放。

虽然电动汽车没有燃烧汽油或柴油的发动机,不排放二氧化碳,也就没有温室气体排出,但无论是在美国还是中国,电力的主要来源,确实是通过另一种化石燃料——煤的燃烧发出来的。

因此,正如社会各界经常质疑的那样,一旦考虑到生产和发电过程所产生的碳排放,电动汽车是不是就真的不再 “蓝色环保”。

所以,当前大力推进电动汽车转型的举动,不免让公众产生质疑,电动汽车是不是更不环保?所谓新能源汽车是不是多此一举?

电动车不环保?最新权威结论:即使是烧煤发电,也比燃油车更减排

Florian Knobloch 等人为了探究公众质疑的问题是否真实,调查了全球不同类型的汽车和家庭供暖方式、碳排放数据以及和未来的能源结构趋势。

研究将世界划分为 59 个地区,以区分电力来源和技术发展方面的差异。并比较了未来 30 年的三种不同情景:一是我们继续采用当前气候政策;二是根据《巴黎协定》目标积极推行气候政策;三是最坏的情况,即维持电力生产的二氧化碳排放现状。

研究发现,最坏的情况下,在全球 95% 的地区,电动汽车也比传统汽油汽车更加环保。唯一的例外是像波兰这样的地方,因为那里的电力来源几乎都是依靠煤炭。

“我们对全世界的汽车和供暖系统的数据进行了统计,即使在最坏的情况下,碳排放量都是减少的。”Knobloch说。

而像瑞典和法国这些国家,他们的大部分电力来源于可再生能源和核能,其电动汽车在平均使用寿命内的排放量,要比汽油汽车低 70%,在英国则大约要低 30%。

而且研究发现,未来在大多数国家即使是低能效的电动汽车,其碳排放强度也将低于大多数燃油汽车,因为在未来,能源结构将比今天的碳排放强度更低。

研究预测,到 2050 年,街上的每一辆汽车都将是电动驱动,这将使全球二氧化碳排放量每年减少多达 15 亿吨,相当于俄罗斯目前的二氧化碳排放总量。

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此外,在包括欧洲、美国和中国在内的 53 个重点地区(这 53 个地区占全球运输和供热需求的 95%)的研究结果表明,电动汽车和电热取暖的排放强度已经低于化石燃料及替代品。

该研究还研究了家用电热取暖的碳排放,他们还发现,与世界上 95% 的化石燃料相比,电热取暖的碳排放量更低。到 2050 年,电热取暖将使全球二氧化碳排放量每年减少至多 8 亿吨,相当于德国目前的年排放量。

值得强调的是,研究人员进行了全生命周期评估,不仅计算了使用电动汽车和供暖系统时所产生的温室气体排放,还计算了整个生产链和废物处理过程中产生的温室气体排放。

答案很明确:选电动车

事实上,早在 2011 年,清华大学欧训民、张希良、覃一宁、齐天宇等人在《未来煤电驱动电动汽车的全生命周期分析》一文中,就利用清华大学 Tsinghua-CA3EM 模型的从矿井到车轮 (Well-to-Wheels,WTW) 模块,以 2020 年为目标年份,对 5 条煤电技术供电驱动电动汽车路线进行了全生命周期能耗和温室气体排放定量计算,并与综合电网供电路线和传统汽油车路线进行了对比分析。

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在电力使用环节分析基础上,全面考虑了资源开采、运输和电力输配等阶段能耗和排放情况。结果表明:

电动汽车的全生命周期能耗为 1123~1592 kJ/km,温室气体排放当量 CO2 为 131~162g/km;

相对汽油车路线,电动汽车路线的节能减排优势明显,节能 35% 以上,减排 20% 左右;

电动汽车替代汽油车,虽然煤炭消耗增加 3~5 倍,但石油消耗减少 97% 以上,符合中国以煤代油的能源战略;

与汽油车路线相比,采用整体煤气化联合循环发电和碳捕捉及封存技术组合的先进供电技术供电驱动电动汽车,温室气体减排达 80%,能耗降低达 40%。

在 Knobloch 领导的最新研究中,研究人员也表示,答案很明确:为了减少碳排放,我们应该选择电动汽车。

正如 Knobloch 总结道: “很显然,我们应该毫不犹豫地鼓励转向电动汽车。” 

参考资料:

https://www.nature.com/articles/s41893-020-0488-7

http://www.exeter.ac.uk/news/homepage/title_783082_en.html

https://www.ru.nl/nieuws-agenda/nieuws/vm/iwwr/2020/elektrische-auto-verlagen-wereldwijd/

欧训民,张希良,覃一宁,齐天宇。未来煤电驱动电动汽车的全生命周期分析 [J]. 煤炭学报,2010,35 (01):169-172.

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