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电动汽车在减排方面效果如何?

据能源咨询公司Rystad Energy的研究显示,电动汽车(BEV)显然是交通领域减排的赢家。尽管制造电动汽车会产生较高的碳排放,而且许多国家长期依赖化石燃料发电,但在汽车的整个使用周期内,毋庸置疑,改用电动汽车将对环境产生积极影响。

该研究表明,无论在哪个国家应用,电动汽车在其整个使用周期内排放的二氧化碳当量(CO2e)最多只有柴油或汽油汽车的一半。即使在依赖化石燃料发电的国家,电动汽车的二氧化碳排放量也只有内燃机汽车(ICE)的50%。随着可再生能源发电逐渐取代燃煤和燃气发电,电动汽车产生的排放量可减少86%。

我们对BEV和ICE使用周期排放进行了深入考察,并考虑到了其制造过程和汽车运行的每个阶段。这包括白车身(BIW)的车身制造、动力总成装配、维护、燃料、电力相关排放以及BEV的电池生产。我们认为,电动汽车制造、电池生产和相关采矿通常会对社会和人道主义产生影响。不过,该研究纯粹侧重于两者的碳排放量。

根据中国目前的发电机构,BEV汽车在其使用周期内,二氧化碳排放量约为39吨,而内燃机汽车在其使用周期内二氧化碳排放量约为85吨。美国的差异更为明显。在美国,一辆BEV汽车整个使用周期的二氧化碳排放量为42吨,这比一辆排放量超过100吨的汽油车或柴油车低58%。在这些总排放量中,化石燃料的开采、提炼和燃烧产生的排放量约占所有内燃机汽车排放量的90%。而电动汽车在整个使用周期内的排放量与其耗电量和发电方式直接相关。

赖斯塔德能源公司的高级清洁技术分析师阿比谢克·穆拉利(Abhishek Murali)表示:“总体而言,电动汽车显然有利于减少交通排放。尽管电动汽车使用初期会对环境造成较大影响,但长期以往将有助于减少长期排放。与某些说法相反,应用电动汽车并非痴人说梦;从长远来看,它将减少排放,加速能源转型。”

我们对五个国家(中国、美国、印度、德国和法国)进行了分析,因为这五个国家的交通因素各不相同,比如驾驶模式、每个国家占主导地位的车辆类型以及不同的电力结构(包括历史和预测)。选择德国和法国是为了反映欧洲市场的总体情况,并评估不同的电力结构,同时保持其他因素基本相似。在评估使用周期排放时,我们对每个国家的基本发电量进行了预测,以准确反映发电量的变化及其对BEV排放的影响。每辆车的使用寿命预计为18年,之后大部分车辆将报废。

不同国家的年驾驶里程差异同样也很大,美国消费者的驾驶里程比我们研究的其他国家都要长。美国汽车平均每年行驶约23,000公里,而中国为19,000公里,德国、法国和印度约为13,500公里。在预测未来18年的排放量时,我们根据历史数据预测了驾驶距离的变化。此外,根据官方驾驶统计数据和调查,预计美国、中国和欧洲的里程数每年下降约1%,而因为印度仍处于机动化中期,其驾驶距离预计每年增加0.5%。

电力市场是关键所在

一个国家的电力结构,尤其是其决定改用BEV,在实现减排的速度方面发挥重要作用。内燃机汽车会随着使用年限的增加而排放更多的废气,但电动汽车则会随着发电方式的绿色化而排放更少的废气。例如,预测美国电网发展,到2041年,电动汽车的排放量将仅相当于汽油或柴油汽车排放量的14%。

其他因素相似的多数地区,也有着鲜明的对比。比较德国和法国,两者唯一的偏差在于电网的排放强度。法国主要依靠核能发电,其碳强度比主要依靠天然气发电的德国低约84%。因此,在法国,为电动汽车充电的排放量将减少约70%,从而使其使用周期内的排放量减少约37%。

在印度,对以煤炭为主的店里结构进行同样的比较,结果显示其使用周期内的排放量降低了43%。总体而言,即使未来的电力结构维持现状,采用BEV仍对环境有益,尤其是在像美国这样年行驶里程数较高的国家。

电动汽车的销量与二氧化碳减排量成正比?

利用这种接力结构分析,若两种汽车的驾驶距离相同,我们就可以估算出通过销售BEV而减少的排放量。各国的平均排量系数差异很大,这取决于驾驶模式和车型的可用性。例如,中国的年平均行驶里程较低,而且BEV车型广泛普及,因此排放替代系数几乎为1:1。然而在美国,各州应用BEV的情况大不相同。加利福尼亚州的排放替代系数几乎为1:1,但全国平均值估计为0.6。欧洲国家的排量系数从0.8至1.1不等。

为了说明这一点,2022年中国售出500万辆乘用纯电动汽车,而内燃机汽车售出1700万辆。假设每辆BEV在其使用周期内排放39吨CO2e,而一辆内燃机车排放85吨CO2e,那么内燃机车的总排放量为140亿吨CO2e,而所销售的BEV将为环境增加约2亿吨CO2e。然而,如果售出的500万辆BEV是内燃机车,则增加的排放量约为4.3亿吨CO2e。因此,BEV可在使用周期内减少2.3亿吨CO2e排放量,几乎占乘用车总排放量的14%。而美国的类似分析表明,这一数字为2500万吨CO2e。

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