为环保只是个伪命题 纯电动车路在何方?
2017年05月25日 00:13
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【太平洋汽车网 新车频道】《纯电动车路在何方》,这么一个大标题,各种资料连续查阅了两天,却依旧不知从何下笔,我觉得这应该是车辆工程专业或者环保专业孩子们的毕业论文,却阴差阳错传到了我的手上。
但不少人心中对电动车会有这个疑惑:一方面,我们都能感受到现在的电动车在实用性上和燃油车相距甚远,如果没有政府补贴,在价格上更是毫无优势;另一方面,为何政府一直都在大力补贴?而且除了国产品牌,国际巨头们如大众、通用也都在不遗余力的发展纯电动车,君不见,这几年的车展上,只要是台新概念车,几乎都设计成了纯电动。为何会有这种看起来矛盾的现象?
当事物的发展趋势和我们自己的认知出现了偏差,一如绝大多数人都看不懂的房价走势,我们需要从更多方面来思考这个问题。没有谁绝对掌握真理,电动车或许也只是一种过渡方案,本文仅对电动车发展的各种现象和未来趋势做探讨,如果你有自己的观点,欢迎留言。
●电动车更环保是个伪命题?
二氧化碳排放确实没有明显减少
仅从环保角度出发也许并不能完全站稳脚跟,如果是像法国一样,近8成发电量来自于核裂变,电动车还算得上是环保的。目前世界的能源结构是:近7成来自于煤炭、石油等化石能源。而中国的能源结构,总发电量的79%来自化石燃料,也就是火电,这其中98%的火电又是直接由污染最大的烧煤获取。
从电力的产生的源头算起,电动车在碳排放上真的没多大优势。
此前,特斯拉在新加坡还因为碳排放的问题不仅没补贴还吃了罚款。纯电动车不是零排放,怎会因为碳排放罚款,一群不明真相的吃瓜群众以为这又是UC头条、今日头条的日常“震惊体”。
但这次是真的,有消费者在香港花5.1万美元买了一辆Model S,在通过新加坡政府车辆碳排放(CEVS)标准检测时被告知:Model S在测试后被认定为“非环境友好车型”,被新加坡陆路交通管理局处以1.088万美元(约合7万元人民币左右)的罚款。
新加坡当局公布的原因是,Model S每公里要消耗444Wh电量,基于新加坡陆路交通管理局电能源消耗标准(0.5g/Wh)换算,这辆Model S二氧化碳排放量为222g/km,属于严重超标。
●碳排放因子
电动车和燃油车谁的碳排放更多
● 电力碳排放因子
怎样衡量电动车的等量碳排放,这里要引入碳排放因子的概念,上面新加坡电能源消耗标准“每瓦时0.5克二氧化碳”这个单位就是电力的碳排放因子。而1度=1kWh,这意味着一台纯电动汽车每消耗一度电,大约带来包括发电、输电、充电、使用全过程的500克二氧化碳排放。
不同国家的能源结构不同,电力的碳排放因子会有很大差异。我国由于南方水电、核电比重加大,南北也有差异。
补充知识:
OM是电量边际,直译就是运行边际,代表目前运行的发电设施的排放因子,BM容量边际,直译是建设边际,代表新建的电厂的排放因子。目前电力排放因子采用的是OM和BM的加权平均,权重各为50%,因此采用二者的平均值作为电网的电力排放因子。
● 最终对比
纯电动车,我们以特斯拉Model S P100D为例,宽容点的算法,按照最大续航500km(实际情况很难跑到)的情况下算出其CO2(二氧化碳)排放量。在煤炭发电占比较重的东北地区,CO2排放高达156g/km。而在煤炭发电占比较低,清洁水电增多的华南地区,其等效CO2排放为118g/km。
随后,在德国官网,我们可以看到,新一代奥迪A4的CO2排放最大值为149g/km,即使是搭载了3.0T V6发动机的S4车型,其CO2排放在166-170g/km之间。
如果这是一台在东北使用的特斯拉,那么它的CO2排放和一台2.0T排量车中型车几乎没有区别,甚至考虑到冬天开空调和电池衰减,它的续航从500km降至400km,这时候,它的碳排放已经和一台3.0T的燃油车相当了。
英国皇家化学学会的理查德·派克公开发表言论指出,如果电动汽车被广泛采用,根据英国的电力能源结构,它仅会降低英国2%的二氧化碳排放量。
美国的经济学家们则以福特福克斯车型为例,进行对比研究。结果表明总体上电动车和汽油车的每英里环境成本是差不多的。在火力发电为主的地区,电动车的环境污染更严重,环境成本更高。
● 最终结论
所以就目前世界的电力能源结构来看,电动车在绝大多数国家都没有明显碳排放的优势。但世界电力的能源结构也一直在变化,核能、风能、地热等清洁能源的比重都在不断提升,当烧煤为主的火力发电比重大幅下降之时,电动车的碳排放优势才会显现。
当然,如果你说汽车除了碳排放外,还有硫化物、氮氧化物等污染物质的排放,我想说,这些问题火力发电厂统统都有。而且汽车尾气真的不是大气主要污染源,跟各类烟囱林立的化工厂相比,不值一提。
还没完,一台容量为85kWh的特斯拉Model s车型上,装备有7000多节18650锂电池,而一粒小小的钮扣电池可污染600立方米水,相当于一个人一生的饮水量。中国汽车技术研究中心预测,到2020年,中国汽车动力电池累计报废量将达到12万-17万吨的规模,电动车寿终正寝需要处理的时候,这么多电池将何去何从?
日本这方面做得比较好,将废旧电池处理分为两个阶段。第一个阶段:二次利用,将废旧的锂电池用来组建用于太阳能发电、风电的蓄电系统。第二个阶段:拆解回收,然而目前没有任何一家汽车厂有比较好的拆解回收办法,电动车电池处理的问题会日益凸显。
至于国内,目前,只有一个电池梯级利用的指导思想,还没有一个成体制的有效解决方案出台。所以废弃电池,几乎就等于放任自流了,这部分污染没法儿计算。
但不少人心中对电动车会有这个疑惑:一方面,我们都能感受到现在的电动车在实用性上和燃油车相距甚远,如果没有政府补贴,在价格上更是毫无优势;另一方面,为何政府一直都在大力补贴?而且除了国产品牌,国际巨头们如大众、通用也都在不遗余力的发展纯电动车,君不见,这几年的车展上,只要是台新概念车,几乎都设计成了纯电动。为何会有这种看起来矛盾的现象?
当事物的发展趋势和我们自己的认知出现了偏差,一如绝大多数人都看不懂的房价走势,我们需要从更多方面来思考这个问题。没有谁绝对掌握真理,电动车或许也只是一种过渡方案,本文仅对电动车发展的各种现象和未来趋势做探讨,如果你有自己的观点,欢迎留言。
●电动车更环保是个伪命题?
二氧化碳排放确实没有明显减少
仅从环保角度出发也许并不能完全站稳脚跟,如果是像法国一样,近8成发电量来自于核裂变,电动车还算得上是环保的。目前世界的能源结构是:近7成来自于煤炭、石油等化石能源。而中国的能源结构,总发电量的79%来自化石燃料,也就是火电,这其中98%的火电又是直接由污染最大的烧煤获取。
从电力的产生的源头算起,电动车在碳排放上真的没多大优势。
此前,特斯拉在新加坡还因为碳排放的问题不仅没补贴还吃了罚款。纯电动车不是零排放,怎会因为碳排放罚款,一群不明真相的吃瓜群众以为这又是UC头条、今日头条的日常“震惊体”。
但这次是真的,有消费者在香港花5.1万美元买了一辆Model S,在通过新加坡政府车辆碳排放(CEVS)标准检测时被告知:Model S在测试后被认定为“非环境友好车型”,被新加坡陆路交通管理局处以1.088万美元(约合7万元人民币左右)的罚款。
新加坡当局公布的原因是,Model S每公里要消耗444Wh电量,基于新加坡陆路交通管理局电能源消耗标准(0.5g/Wh)换算,这辆Model S二氧化碳排放量为222g/km,属于严重超标。
●碳排放因子
电动车和燃油车谁的碳排放更多
● 电力碳排放因子
怎样衡量电动车的等量碳排放,这里要引入碳排放因子的概念,上面新加坡电能源消耗标准“每瓦时0.5克二氧化碳”这个单位就是电力的碳排放因子。而1度=1kWh,这意味着一台纯电动汽车每消耗一度电,大约带来包括发电、输电、充电、使用全过程的500克二氧化碳排放。
不同国家的能源结构不同,电力的碳排放因子会有很大差异。我国由于南方水电、核电比重加大,南北也有差异。
补充知识:
OM是电量边际,直译就是运行边际,代表目前运行的发电设施的排放因子,BM容量边际,直译是建设边际,代表新建的电厂的排放因子。目前电力排放因子采用的是OM和BM的加权平均,权重各为50%,因此采用二者的平均值作为电网的电力排放因子。
● 最终对比
纯电动车,我们以特斯拉Model S P100D为例,宽容点的算法,按照最大续航500km(实际情况很难跑到)的情况下算出其CO2(二氧化碳)排放量。在煤炭发电占比较重的东北地区,CO2排放高达156g/km。而在煤炭发电占比较低,清洁水电增多的华南地区,其等效CO2排放为118g/km。
电动车在国内二氧化碳排放估算 | |||
电动车 | Model S P100D为例 | 燃油车:以奥迪A4为例 | |
电池容量 | 100kWh | -- | |
最大续航 | 约500km | -- | |
每公里耗电量 | 0.2kWh | -- | |
电力碳排放因子 | 东北地区:约0.78g/Wh | 华南地区:约0.59g/Wh | -- |
CO2排放量 | 156g/km | 118g/km | 149g/km |
随后,在德国官网,我们可以看到,新一代奥迪A4的CO2排放最大值为149g/km,即使是搭载了3.0T V6发动机的S4车型,其CO2排放在166-170g/km之间。
如果这是一台在东北使用的特斯拉,那么它的CO2排放和一台2.0T排量车中型车几乎没有区别,甚至考虑到冬天开空调和电池衰减,它的续航从500km降至400km,这时候,它的碳排放已经和一台3.0T的燃油车相当了。
英国皇家化学学会的理查德·派克公开发表言论指出,如果电动汽车被广泛采用,根据英国的电力能源结构,它仅会降低英国2%的二氧化碳排放量。
美国的经济学家们则以福特福克斯车型为例,进行对比研究。结果表明总体上电动车和汽油车的每英里环境成本是差不多的。在火力发电为主的地区,电动车的环境污染更严重,环境成本更高。
● 最终结论
所以就目前世界的电力能源结构来看,电动车在绝大多数国家都没有明显碳排放的优势。但世界电力的能源结构也一直在变化,核能、风能、地热等清洁能源的比重都在不断提升,当烧煤为主的火力发电比重大幅下降之时,电动车的碳排放优势才会显现。
当然,如果你说汽车除了碳排放外,还有硫化物、氮氧化物等污染物质的排放,我想说,这些问题火力发电厂统统都有。而且汽车尾气真的不是大气主要污染源,跟各类烟囱林立的化工厂相比,不值一提。
还没完,一台容量为85kWh的特斯拉Model s车型上,装备有7000多节18650锂电池,而一粒小小的钮扣电池可污染600立方米水,相当于一个人一生的饮水量。中国汽车技术研究中心预测,到2020年,中国汽车动力电池累计报废量将达到12万-17万吨的规模,电动车寿终正寝需要处理的时候,这么多电池将何去何从?
日本这方面做得比较好,将废旧电池处理分为两个阶段。第一个阶段:二次利用,将废旧的锂电池用来组建用于太阳能发电、风电的蓄电系统。第二个阶段:拆解回收,然而目前没有任何一家汽车厂有比较好的拆解回收办法,电动车电池处理的问题会日益凸显。
至于国内,目前,只有一个电池梯级利用的指导思想,还没有一个成体制的有效解决方案出台。所以废弃电池,几乎就等于放任自流了,这部分污染没法儿计算。
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