→這是《環(huán)球零碳》的第565篇原創(chuàng)

在世界各地,，政府和汽車制造商都在推廣電動(dòng)汽車，將其作為遏制石油使用和應(yīng)對(duì)氣候變化的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),。

國(guó)際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),，到2030年，道路上的電動(dòng)汽車,、公共汽車,、貨車和重型卡車的數(shù)量預(yù)計(jì)將達(dá)到1.45億輛。

2月14日,，歐洲議會(huì)以340票贊成,，279票反對(duì)和21票棄權(quán)，通過(guò)歐委會(huì)和歐洲理事會(huì)達(dá)成的《2035年歐洲新售燃油轎車和小貨車零排放協(xié)議》,。

按照協(xié)議,，到2030年，所有新上市的乘用車和輕型商用車碳排放水平須比2021年分別減少55%和50%,，到2035年均減至零,。這意味著由汽油、柴油等化石燃料驅(qū)動(dòng)的車型從2035年起將無(wú)法在歐盟上市,。

這是歐盟為達(dá)到2050年率先實(shí)現(xiàn)碳中和這個(gè)目標(biāo),，做出的努力之一。不僅是歐盟,，其他國(guó)家和地區(qū)也對(duì)燃油車禁售提出了要求,。

實(shí)際在歷史上,，上一次交通工具的更新?lián)Q代也是因?yàn)榄h(huán)保問題。

19世紀(jì)末20世紀(jì)初,，汽車取代馬車成為主要交通工具,，并不是因?yàn)槠嚤锐R車更優(yōu)越，而是因?yàn)轳R車導(dǎo)致街上的馬尿和馬糞越來(lái)越多,。

那時(shí)候,，倫敦每天要清理3000噸馬糞和30萬(wàn)公升馬尿，大街常年充斥著尿騷味,?！叭祟惾绾卧谖磥?lái)一個(gè)世紀(jì)處理馬糞圍城問題”也稱為了國(guó)際一大難題。

在這情況下,，專家們開始把目光投向剛起步的汽車,。當(dāng)時(shí)的汽車又慢又貴，尾氣排放還很嚴(yán)重,，但與馬糞和馬尿相比,，卻更容易接受。于是汽車才被慢慢發(fā)展起來(lái),。

汽車取代馬車，新能源車取代燃油車,，兩者的初衷都是為了地球越來(lái)越美好,。但現(xiàn)在，隨著電動(dòng)車成為主流,，專家也開始質(zhì)疑：電動(dòng)車真的環(huán)保嗎,？

澳大利亞國(guó)家工程院外籍院士、南方科技大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院院長(zhǎng)劉科曾指出：“如果中國(guó)電網(wǎng)67%還是煤電,，那電動(dòng)車是在增加碳排放,，而不是在減少碳排放。只有能源結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)里大部分是可再生能源構(gòu)成的時(shí)候,，電動(dòng)車才算得上清潔能源”,。

那么，相比燃油車,，電動(dòng)車到底是否環(huán)保,？我們用數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)話。

01 汽車的碳排放主要來(lái)自哪里,？

大多數(shù)人可能認(rèn)為,，汽車的碳排放主要來(lái)自汽車行駛過(guò)程，但這只是冰山一角,。

更嚴(yán)謹(jǐn)來(lái)說(shuō),，汽車行業(yè)的二氧化碳排放分三個(gè)時(shí)段,，分別為使用前 (原材料獲取與汽車制造過(guò)程)、使用中 (汽車駕駛過(guò)程) 以及使用后 (電動(dòng)汽車和燃油汽車報(bào)廢之后),。

這種考量方法被國(guó)際上稱為生命周期評(píng)估（Life Cycle Assessment,，LCA），是通用的產(chǎn)品環(huán)境影響評(píng)估方法,。它評(píng)估的是某一產(chǎn)品（或服務(wù)）從取得原材料,，經(jīng)生產(chǎn)、使用直至廢棄的整個(gè)過(guò)程,，即從搖籃到墳?zāi)沟倪^(guò)程,。

要了解電動(dòng)車是否環(huán)保，我們也必須采用這種方法來(lái)同時(shí)比較不同動(dòng)力來(lái)源的汽車類型,。

在國(guó)際清潔交通委員會(huì)（ICCT）關(guān)于比較全球燃油車和電動(dòng)車全生命周期碳排放報(bào)告中,，假定所有車型終生行駛里程約為20萬(wàn)公里，將每一階段折算到每公里碳排后,，形成下圖多種SUV車型的全生命周期碳足跡,。

在汽車使用前的原材料獲取與汽車制造環(huán)節(jié)，燃油車的碳排放僅來(lái)自于整車制造（即深灰色部分）,，而電動(dòng)車和氫燃料汽車的碳排放,，除了整車制造還需要加上電池制造和氫氣罐制造過(guò)程中的碳排放（即黃色和紅色部分）。

值得注意的是,，電池制造環(huán)節(jié)的碳排放幾乎是整車制造環(huán)節(jié)碳排放的一半,，由此可見電池制造有多“臟”。

汽車制造商沃爾沃也曾比較過(guò)全電動(dòng)汽車XC40 Recharge和燃油汽車XC40 ICE的整個(gè)生命周期（LCA）的碳足跡,。此前環(huán)球零碳在《電動(dòng)汽車比汽油車碳排放更大,？這個(gè)報(bào)告揭示了真相》一文中作過(guò)相關(guān)介紹。

其中發(fā)現(xiàn),，在燃油汽車的制造原材料獲取上,，碳排放量竟然比電動(dòng)車低約40%。最大的區(qū)別是來(lái)源于電池,。

燃油汽車的主要原材料是鋁,、鋼鐵、電子產(chǎn)品,、聚合物和流體,。而電動(dòng)汽車的原材料為鋁、鋰離子電池模塊,、鋼鐵,、電子產(chǎn)品和聚合物。

電動(dòng)車的這部分鋰離子電池模塊足足增加了原材料獲取階段70%的碳排放。

在汽車使用過(guò)程的駕駛環(huán)節(jié),，從下圖可以看到,，藍(lán)色為行駛過(guò)程中因燃料消耗而產(chǎn)生的碳排放，燃油汽車要遠(yuǎn)高于電動(dòng)汽車,。

但是,，在電動(dòng)汽車中，是否使用可再生能源的電力也大大影響著碳排放,，使用綠電可以減少約100g/CO2eq/km,。

由于現(xiàn)在中國(guó)煤發(fā)電比例還比較高，用純綠電來(lái)給電動(dòng)車充電過(guò)于理想,。哈爾濱理工大學(xué)蔡蔚教授曾做過(guò)一項(xiàng)研究,，比較油耗6.31L/100km的A級(jí)燃油車從油井到車輪以及電耗14kWh/100km的A級(jí)電動(dòng)車從發(fā)電廠到車輪的碳排放的情況。

研究數(shù)據(jù)顯示,，從油井采取原油一直到油箱,，包括煉油、運(yùn)輸?shù)仍趦?nèi)的過(guò)程中,，碳排放為0.2kg/L,。因此對(duì)于油耗6.31L/100km的A級(jí)燃油車來(lái)說(shuō)，一年行駛10000km的碳排放是0.1262t,。

這并不包括開車過(guò)程燃油的碳排放,。根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算，這個(gè)過(guò)程碳排放為1.5t /10000km,。綜合以上數(shù)據(jù),，該燃油車行駛10000km的碳排放總量是1.626t。

不同于燃油車,，電動(dòng)車最主要是電的碳排放,，包括輸電及充電環(huán)節(jié),。按照平均水平來(lái)算,，一般的熱（煤）電廠，每發(fā)一度電,，碳排放大概是0.68-0.96kg,。

再按照我國(guó)2020年71%的煤電比例，從煤井到發(fā)電,，到充電樁,，再到電池這段過(guò)程，每消耗1kWh,，大概要排放0.56-0.80kg二氧化碳,，取平均值0.68kg。

那么對(duì)于電耗14kWh/100km的A級(jí)電動(dòng)車來(lái)說(shuō)，每開1萬(wàn)公里碳排放為0.952t,。

由于開車過(guò)程中碳排放為零,，因此該電動(dòng)車行駛10000km的碳排放總量是0.952t。

通過(guò)對(duì)以上兩個(gè)數(shù)據(jù)比較,，電動(dòng)車在該環(huán)節(jié)可比燃油車減少大約42%的碳排放,。

在汽車使用后的報(bào)廢回收階段，燃油車和電動(dòng)汽車相比,，最大的區(qū)別是電池包的回收利用,。

目前，在我國(guó)僅回收一個(gè)電動(dòng)車電池包的能耗就占整車回收總能耗的13.6%,，相應(yīng)的溫室氣體排放量為12.6%,。因此，與燃油車相比,，電池包的回收是增加電動(dòng)汽車二氧化碳排放的另一個(gè)因素,。

然而，回收效率可以通過(guò)開發(fā)其他電池組件 (如石墨,、鋁和電解液) 的新加工技術(shù)來(lái)提高,，并使用回收材料，在整個(gè)電池生產(chǎn)過(guò)程中,，汽車使用后的整體溫室氣體排放可以減少 50%,，使其成為一個(gè)更顯著的可持續(xù)過(guò)程。

02 電動(dòng)汽車到底是不是環(huán)保,？

根據(jù)以上分析,，我們了解到，在使用前階段,，電動(dòng)車由于電池的原因,，碳排放比燃油車高，在使用階段,，由于動(dòng)力來(lái)源的區(qū)別,，燃油車碳排遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電動(dòng)車，在報(bào)廢階段,，雖然電池包回收利用將產(chǎn)生碳排放,，但回收材料也可以用于電池生產(chǎn)，會(huì)抵消一部分碳排放,。

那最終總碳排量是哪一類車高呢,？

在前面提到的沃爾沃對(duì)燃油車和電動(dòng)車的分析報(bào)告中顯示，在20萬(wàn)公里的整個(gè)生命周期里,，燃油車的碳足跡是58噸二氧化碳當(dāng)量,，電動(dòng)車的碳足跡為27-54噸二氧化碳當(dāng)量,。其中，電動(dòng)車總碳排放的范圍取決于是否用綠電,。

由此可見,，總體而言，電動(dòng)車的總碳排放還是低于燃油車,。

它們兩者的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在哪,？

由上圖可看到，在車輛總駕駛的20萬(wàn)公里內(nèi),，隨著行駛里程的增加,，電動(dòng)車的碳排放優(yōu)勢(shì)逐漸體現(xiàn)，在146000公里處,，充任何電力的電動(dòng)車,，都比燃油車碳排少。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),，電動(dòng)車的使用壽命越長(zhǎng),，它的碳足跡就越低。

但是,，現(xiàn)階段我國(guó)煤發(fā)電比例仍然很高,，再加上在使用電動(dòng)車的年限并不長(zhǎng)，這一情況之下,，電動(dòng)車的碳排放相對(duì)還是比較高,。

因此，不少專家提出要大力推動(dòng)電力的零碳化及燃料的零碳化,。在這一思路之下,，甲醇汽車應(yīng)運(yùn)而生。

工信部甲醇汽車試點(diǎn)運(yùn)行的數(shù)據(jù)顯示,，甲醇汽車與汽油車相比,，能效提高約21%，二氧化碳排放減少約26%,。

最大的原因是,，甲醇能夠通過(guò)自身的合成、燃燒反應(yīng),，把大氣中已有的碳循環(huán)起來(lái),，從而達(dá)到減少化石能源開采依賴,，降低碳排放的目的,。

劉科院士曾表示，綠色甲醇燃料使得內(nèi)燃機(jī)更為清潔,、高效,。

雖然如此，但相比電動(dòng)車，甲醇汽車也還有很長(zhǎng)的路要走,，其在制造階段的碳排放目前也缺少數(shù)據(jù)而不得知,。

單從電動(dòng)車角度而言，目前無(wú)論在哪個(gè)國(guó)家,，短期內(nèi)要想實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車比燃油車更具可持續(xù)性的愿景,，仍有很長(zhǎng)的路要走。

隨著綠電和清潔能源占比越來(lái)越大,，電動(dòng)車的優(yōu)勢(shì)會(huì)越來(lái)越明顯,。當(dāng)然，對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō),，發(fā)展電動(dòng)車,，除了交通脫碳的需要，還有擺脫石油依賴,，取得汽車制造主動(dòng)權(quán)的考慮,。這是更大的戰(zhàn)略。

（參考文獻(xiàn)詳見公眾號(hào)環(huán)球零碳）

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