打破电动汽车谣言:即便使用化石燃料发电,电动汽车也并不比汽油车“更污染”。

这是反电动汽车倡导者提出的最荒谬却又最顽固的观点之一。不知为何,汽油车支持者认为,驾驶零尾气排放的汽车对环境的危害与燃烧汽油相当,甚至更大。他们的论点通常基于这样一个假设:由不可再生能源驱动的电动汽车只是将排放物转嫁给了发电厂,因此危害同样严重。
好消息是:这种观点是错误的,而且每年都更加错误。
让我来为您解释原因。
为什么电动汽车比汽油车更环保
首先需要了解的是,电动机比内燃机更高效。你可能会认为汽油车的发动机主要作用是推动车辆前进,但实际上那只是它的次要功能。一加仑汽油中所储存的能源绝大多数都会转化为无用的废热,甚至可以说毫无用处,因为汽车还得消耗更多能量来为自己降温。

即便是像这款普锐斯插电式混合动力车所搭载的那样高效能的汽油发动机,其效率也仅约为30%,而普通发动机的效率则更低得多。
图片提供:Mack Hogan/InsideEVs
在最佳情况下,汽油的能量也只有30%能转化为车辆的前进动力,某些情况下这一比例甚至只有12%。绝大部分能量会以热量的形式从发动机散发出去或通过排气管排出。(这就是为什么汽油车在寒冷天气中效率损失不大的原因:它们产生的废热太多,把这些热量留在车厢内反而没有额外成本。)
而电动汽车的效率则约为90%,电池中的几乎所有能量都会直接用于驱动车辆前进。这意味着,配备100千瓦时电池组的特斯拉Model S——其能量相当于仅3加仑汽油——一次充电就能行驶410英里。电动马达的效率确实高得多。

电动汽车的效率极高,这款特斯拉Model S仅需大约3加仑汽油所对应的能量就能行驶400英里。
图片来源:特斯拉
既然我们的目标是以更低的排放完成同样的任务——即送您上班——那么效率便是关键所在。虽然由化石燃料驱动的电动汽车仍会造成污染,但电动车的效率优势极为显著,即便存在这种污染,也无法抵消其带来的所有好处。
即使来自“脏”电网的电动汽车,对环境依然更有益
麻省理工学院的研究人员发现,在美国全境范围内,电动车的生命周期排放量比燃油车少约40-60%。但这项研究还进一步深入探讨了问题。他们研究了美国那些电力结构最为污染严重的地区,这些地区的能源供应严重依赖天然气和煤炭等资源。即便在情况最差的地区,电动车依然具有优势。
研究人员总结道:“即便在电力结构碳排放最高的地区,电动车的生命周期排放量也仍低于燃油车。”
不要只听麻省理工学院的结论。2022年,忧思科学家联盟进行了一项研究,全面分析了这两种车型从采油到使用的整个排放过程。也就是说,他们不仅考察了电动车自身运行时的排放,还考虑了电动汽车制造、将燃料运输到发电厂以及提取燃料过程中的排放。同样,他们也计入了石油开采、精炼和运输所带来的影响。不出所料,他们的研究结果与麻省理工学院的研究一致:电动汽车确实更加环保。
为达到各地区普通电动汽车的排放水平,汽油车需要具备多高的效率?
图片来源:忧思科学家联盟
该研究指出:“在美国,超过90%的人居住在这样一些地区:驾驶普通电动汽车所产生的排放量,低于目前市场上最省油的汽油车(每加仑59英里)的排放量”(重点为笔者所加)。59英里的每加仑行驶里程这一数值不仅优于任何纯汽油车,甚至也高于美国最省油的混合动力车丰田普锐斯——后者的每加仑行驶里程为57英里。正因存在我们之前提到的效率差距,普锐斯才需要电动机来辅助行驶。
在少数情况下,混合动力车确实能实现更低的排放,但这些地区的人口仅占美国总人口的极小比例,而且数据表明这种情况不会持续太久。无论身处美国的哪个地区,电动汽车的排放表现都将远超其纯汽油车对应车型。
电动汽车的排放正在降低,而汽油车则不然。
以下是电动汽车怀疑论者忽略的另一点:我们的电网正逐年变得更清洁。2005年,风能和太阳能合计提供的电力还不到我国总用电量的1%;到2015年,这一比例上升至约5%;而去年则达到了17%。太阳能和风能是美国增长最快的两种能源。即便考虑到夜间保持供电所需的电网储能,从每千瓦时的成本来看,建设太阳能发电设施现在也比新建化石燃料发电厂更便宜。
这意味着,每当你驾驶电动汽车时,它所带来的清洁能源比例还会继续上升。
“虽然我们发现电力结构是影响电动汽车减排效果空间差异的重要因素,但全球的电网都在实现去碳化。随着这一进程的推进,电动汽车在不同地区的减排效果将变得更加均匀,但不同驱动因素之间的差异依然存在,”该MIT研究的作者之一马可·米奥蒂对MIT气候门户表示。
在很多方面,这与汽油车的模式完全相反。汽油车在制造时的碳排放较低,但使用时间越长,造成的危害就越大。电动汽车起初存在环境负担,但在一到两年内,其减少的排放量就能抵消这一“债务”。此后,它们每年能够抵消的相当于同级别汽油车所产生的排放量会越来越多。

我买的这辆Blazer EV是二手车,行驶里程为17,000英里,这意味着它已经弥补了在制造过程中产生的碳足迹。我使用100%的可再生能源为它供电,因此随着时间推移它会持续抵消更多排放。它已经比燃油车更环保了,而且还会越来越好。
图片来源:Mack Hogan/InsideEVs
其投资回报期也在不断缩短。制造工厂的效率越来越高,且越来越依赖可再生能源,从而降低了最初的碳债务。与此同时,为电动汽车提供电力的更清洁电网使得它们能以前所未有的速度抵消更多排放。
所以,它们目前还不算完美。但相比燃油车,它们的清洁程度已经高得多,而且这一差距还在不断拉大。随着电网质量的提升,我们正越来越接近这样一个世界:汽车在出厂后就能实现零排放。
你怎么看?
反对者会称这不过是白日梦。但作为一直使用可再生能源为电动汽车充电的人,我可以向你保证零排放驾驶是完全可行的——只不过不需要汽油而已。
联系作者:Mack.Hogan@insideeevs.com。
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