電動汽車與汽油車的排放對比：用電池就有優(yōu)勢嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-28 17:44
點擊量：次
一直以來電動汽車在大家的心中都是零排量的，它以車載電源為動力，用電機驅(qū)動車輪行駛，在此過程中沒有化石燃料的燃燒，自然也就不會排出廢氣，因此得到了各國政府的鼓勵和支持，尤其在中國，更是獲得了各級財政的巨額補貼。
但是最近，海外媒體發(fā)表多篇評論，質(zhì)疑電動汽車尤其是中國電動車的環(huán)保性，其中外媒的報道具有代表性，指出：“以燃煤為主要發(fā)電模式的中國，如果電動汽車激劇增加，可能不是減少霧霾，而是加重霧霾，惡化大氣環(huán)境。”而日本馬自達“創(chuàng)馳藍天”之父--人見光夫更是直接指出“電動汽車環(huán)保”就是個偽命題，因為即使在煤電比例極低的日本，發(fā)電排放的二氧化碳，也比內(nèi)燃機汽車的排放嚴重得多。
事實真是如此嗎？孰是孰非，筆者試圖通過電動車和汽油車的排放對比，探其究竟。
電動汽車的廢氣排放
我們先來看一看電動汽車的基本工作原理：蓄電池--電流--電力調(diào)節(jié)器--電動機--動力傳動系統(tǒng)--驅(qū)動汽車行駛。
我們可以看見，電動汽車的行駛依然是個化學能轉(zhuǎn)化為動能的過程。不過它用一個蓄電池代替了整個發(fā)動機來為汽車提供驅(qū)動能源而已。那么問題也就來了，汽車的能源來自于汽油等化石燃料，所以有了廢氣的排放，那電動汽車的能源電是怎么來的呢？
電當然是發(fā)電廠發(fā)的。那發(fā)電廠又是用什么來發(fā)電的呢？我們來看一看中國的電力結構
電動汽車與汽油車的排放對比：用電池就有優(yōu)勢嗎？
2015年全年全國絕對發(fā)電量56184億千瓦時。其中，火電絕對發(fā)電量42102億千瓦時，我們使用的電力大部分都來自于火力發(fā)電。占比第二的水電其每年的裝機容量是固定的，無法生產(chǎn)更多電力。其他的發(fā)電裝機容量基本上也是固定的。在這種情況下，要想增加發(fā)電量，就只能用火力發(fā)電。電動汽車所用的電，就是火力發(fā)的電。
在中國，火力發(fā)電的燃料絕大部分是煤炭。這也就意味著路透社的報道沒錯，電動汽車是在變相的燒著煤炭。在中國，平均供電煤耗320克/度，發(fā)一度電需要煤炭320克。燃燒一千克標準煤，2.493千克二氧化碳，0.68千克碳，0.68千克粉塵，0.075千克二氧化硫，0.0375千克氮氧化物。
如果你開電動車跑了十五公里，用了三度電，那你基本上就用了一千克煤，排放量就達到了燃燒1千克煤產(chǎn)生的廢氣。
“三度電，一升油”。給大家解釋一下這個說法是怎么來的。一度電的能量是1000w的功率做功一小時及3.6MJ，三度電10.8MJ。汽油的熱值46MJ／kg，汽油密度0.75kg/L，一升汽油的熱量34.5MJ。電動機效率90%以上，汽油機30%左右，一升汽油有用功10.35MJ，基本和三度電的有用功相等。
發(fā)三度電，平均耗煤0.96千克，我們近似地看做一千克煤。燃燒一千克煤，排放2.493千克二氧化碳。燃燒一千克汽油，排放2.25千克二氧化碳，燃燒一升汽油排放1.69千克二氧化碳。毫不夸張地說，用電的排放要高于汽油。加上燃燒煤炭的其他污染物如粉塵、二氧化硫等要高于汽油，用電比用油更破壞環(huán)境。
然后，我們來進行能量轉(zhuǎn)化效率的對比。能量轉(zhuǎn)化效率簡單說就是有用功除以總功，就是拿來推動汽車運動的能量除以你總的消耗的能量。目前，汽油機的能量轉(zhuǎn)化效率只有30%左右，而高效電機的能量轉(zhuǎn)化效率能達到90%以上。但是電力傳輸?shù)倪^程中也有不可避免的損耗，在我國，現(xiàn)有的電網(wǎng)傳輸系統(tǒng)在傳輸過程損耗約8％－10％，在充電的時候也有能量的損耗，而煤炭發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化效率在40%左右。同時汽油也是需要提煉的，筆者實在沒找到提煉石油需要多少能量，但也是用煤炭來提供能量的。姑且算作提煉需要損耗10%的能量吧。綜合來看，汽油車的總的能量利用率在25%-30%之間，電動車的能量總利用率在30%-35%之間，電動車的總效率要比汽油車的總效率高?？紤]到煤炭對環(huán)境的污染更大，電動車對環(huán)境的污染不見得比汽油車小。
下面，我們來比較一下主流的電動汽車和汽油車的碳排放
特斯拉model s 70和雷克薩斯es 200。特斯拉model s 70，車重2.1噸，電池容量70KWh，續(xù)航里程420公里，實際在350公里左右，大約每百公里耗電大約20KWh。雷克薩斯es 200，工信部油耗6.9L/100Km。20KWh電耗煤6.4Kg，二氧化碳排放量15.96Kg。6.9L汽油，二氧化碳排放量11.66Kg。就算加上提煉汽油的能耗，在排放上汽油車仍有優(yōu)勢。雖然兩車重量有差距，但二者用途基本相同，較大的車重，是目前電動車必須承受的代價。更高的車重，就意味著更大的能耗，更大的排放。
