电动汽车有多低碳-ku带您一起查验

低碳与否?关键在于能源结构

每次看到网路上对于电动车环保效益的争吵,大部分集中于整个生命周期的碳排是否比传统内燃机汽车还低。事实上,要回答这个问题,还是得回过头来看看电动车是在哪个国家和地区上路。
Carbon Brief就指出,整体来说,在欧洲上路的电动车,因为低碳再生能源已在发电结构里占有高比例,让该部车整个生命周期的碳排,会比内燃机汽车明显较低。不过,在以燃煤发电为主的区域,像是亚洲国家,电动车的减碳效益就不明显,生命周期的碳排可能会与一般高效率传统汽车(油电混合车)相近。

此番结论与国际能源总署(IEA)连续两年发布的《全球电动车展望》(Global EV Outlook)报告结论不谋而合。简单来说,现阶段电动车的排碳的确未必比燃油车少到哪里,但当各国在电力生产上的调整,越来越符合国际气候目标,让「排碳系数」(gCO2/kWh)更低,电动车的环保效能是无庸置疑。

产地在哪里 决定电池排放量

接下来看到电动车里的关键零组件:电池,所制造的排放量是高是低,一样跟产地息息相关。
之前,瑞典环境研究机构(Swedish Environmental Research Institute, IVL)统整2010-2016年的研究,推估电动车每度电的电池制造排碳量,大概在150-200公斤。 Carbon Brief额外找近两年17项不同研究资料,发现2017年之后,每度电的排放量可渐渐压至100公斤左右。但这只是整体平均的计算,如果把电池产地考量进去,在欧美制造的电池排碳通常会低于亚洲,生命周期的排放量甚至会相对少20%。

进一步举Tesla的Giga工厂为例,该厂位于美国内华达州,是Model 3电动车电池的主要产房。由于过去二十年里,内华达州几乎淘汰了所有以煤炭为基础的发电厂,平均电力碳排系数本就比美国其他区域还低30%,再加上Tesla之前规划于该厂建造世界上最大的屋顶太阳能系统,并与储能系统相结合,算下来,里面的供电几乎可以达到自给自足。如此情况下,生产一度电的电池排放量能被降低至62公斤。这同样反映发电来源的洁净程度,会决定制造排碳量。

想要更精准比较?用边际排放量取代平均计算

目前在坊间常见的电动车排放量分析(包括上面几份资料),大多以发电的平均排放量(average emission),去推算电动车使用阶段的碳排,不过如此计算方式被几位国际学者批评不精准,认为应该要用「边际排放」(marginal emission)取而代之。
  所谓边际排放仔细检视了「每多一台电动车上路」,所造成的发电碳排变化,如果排放是增加的,就代表电动车越多,并未带来减碳效果。不过,通常会发生这类情况,归因于发电结构仍大量依赖化石燃料。若持续以天然气或其他低碳能源取代煤炭,将能大幅减少电动车的排放。
  值得一提的是,几位学者实际用边际概念比较了纯电动车款Nissan Leaf、高效能插电式混合动力车Chevrolet Volt以及常规内燃汽车Mazda 3,结果发现Nissan Leaf和Chevrolet Volt在美国中西部(该区严重依赖煤炭)以外的地区,边际排放都比Mazda 3乐观得多,代表于洁净能源蓬勃发展的地方,每增加一台电动车,便有助于降低该区碳排量。

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