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包括特斯拉在内的电动汽车,究竟是否环保?
www.creaders.net | 2021-07-04 00:04:48  全现在 | 0条评论 | 查看/发表评论
  

  环保问题常常牵扯到科学、经济及社会管理等多个领域,因此往往比公众想象的更复杂。

——题记

  在埃隆·马斯克以碳排放过大为由拒绝比特币之后,这个问题再次被提了出来:包括特斯拉在内的电动汽车,究竟是否环保?

  其答案比公众想象的要复杂得多。

  对此略有思考的环保爱好者(以及一些科普人士)常常会这样解答:这取决于两个因素,其一是生产及报废电动车所产生的污染与内燃机汽车之对比;其二是使用电动车地区的能源结构,如果充的都是煤电或油电,那实际上不过是一种污染转移而已。

  这种解释不仅不完全,而且很不准确。

  关于第一点,目前生产、报废电动汽车所产生的污染及碳排放确实都大于燃油汽车。有人计算过,目前前者的碳排放量是后者的大约两倍。并且考虑到生产电动车电池的复杂性,这一劣势在未来也很难改变。

  值得分析的是第二点。今天,一种事物是否清洁环保决定于两方面因素:能否减少直接损害人类健康的污染物;能否减少二氧化碳等温室气体的排放。拿中国来说,当前电力结构以非清洁能源火电为主,占到70%左右,从这个数据看,电动汽车所使用的电,大部分似乎还真是一种“污染转移”。

  但污染转移是否就毫无意义?非也。首先,电动汽车使用最多的是在人口密集的闹市区,而火电厂大部分分布在人口相对稀疏的郊区和农村,以电动车替代燃油车,这种污染转移至少可以让更多的人免受污染物之害。

  更重要的是,火电厂产生的污染很集中,较容易得到处理。事实上,今天全世界火电厂燃煤产生的二氧化硫、粉尘等污染物,大多数得到了回收处理;与之相对照的是,燃油汽车尾气中排放的、因燃烧不充分而存在的氮氧化物等污染物,则只能依靠自然力量得到稀释,然后慢慢降解,由此对城市人口的健康造成危害。

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  污染物之外,还有碳排放问题,它似乎不会因“转移”而减少排放。但实际上,现在德、美等发达国家已经有了碳捕获及封存技术,可以将火电厂产生的二氧化碳集中封存起来,让它们不进入大气层。尽管这类技术还不很成熟,但毕竟已经在尝试使用。随《京都议定书》推出的“清洁能源发展机制”对于这项技术是有奖励的,《巴黎协定》延续了这一机制,会引导这类技术更快走向成熟。

  与之对照,燃油汽车产生的温室气体过于分散,在可预见的将来还不太可能被集中封存。

  关于电动汽车是否环保这一问题,牵扯的远不止这几种因素。

  其它因素,首先要考虑能量转化效率。目前内燃机的理想能量使用效率在30%左右,最大可达40%以上;但由于内燃机汽车在启动、刹车、怠速等状况下的能量浪费,实际效率远远达不到这个数,有人计算给出数据,燃油汽车的综合能源使用效率仅有13%左右。

  电动车的电力来源于电网,其中火力发电的能量转化效率大约在50%-60%;电动车在充电、用电过程中还有损耗折扣,但在刹车减速及下坡行驶过程中具有回收能量的功能,综合计算,电动车的能源使用效率达30%以上。

  美国有专业团队做过两者对比评估,结论是电动汽车的综合能源使用效率是燃油汽车的近3倍;当汽车行驶里程达到33000公里,电动车因能效更高带来的效益就抵消了生产汽车时所产生的碳排放劣势。

  当然,如果我们能将电力结构进一步调整,让火电占比降低,水电、核电等清洁电力占比升高,电动汽车的环保优势将进一步扩大。

  何况,电动车还具有更低的噪声污染。

004.jpg

  此外,电动车还有一项潜在的、有待于通过政策鼓励开发的环保效益,那就是可以用电动车削峰填谷。

  在以火电为主的中国,用电高峰时电力供应不足、用电谷底时电力过剩,始终是待解决的一个大问题。之前解决这一问题主要依靠水电,尤其是抽水蓄能电站,但由于中国能源结构中水电占比不够大,抽水蓄能电站规模更小,电力峰谷错位问题依然严重,导致大量电力白白浪费。

  假如国家出台奖励政策,鼓励车主尽可能在后半夜用电谷底时充电,将可以直接起到削峰填谷的作用,从而节约大量能源。在这种情况下,即便电力结构100%是火电,使用电动汽车也是极为环保的行为。

  据报道,美国太平洋天然气电力公司已经在做这方面的研究和小规模试验。很显然,燃油汽车不具有这项本领。

  环保问题常常牵扯到科学、经济及社会管理等多个领域,因此往往比公众想象的更复杂。在电动车及其配套技术、设备(主要是充电设备)尚未十分完善的情况下,国家就花那么多钱鼓励购买电动汽车,一些人对此很不理解。实际上,这一政策正是“清洁能源发展机制”的产物。在这一机制中,作为发展中国家的中国,属于接受资助帮助世界减少碳排放的一方。而发展电动汽车,是减少碳排放的重要一环。

  任何一项技术,都必须要在应用中前进并走向成熟。从这个角度看,中国鼓励购买电动车,无论是国产品牌还是国外品牌,对于电动车技术的发展来说都能起到推动作用,这对自己和全世界均有好处。

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