電動汽車是否(fou)能(neng)全部(bu)取代燃(ran)油(you)車

電動汽車是否(fou)能(neng)全部(bu)取代燃(ran)油(you)車

電動汽車壹(yi)刀切的(de)全(quan)部(bu)取代燃(ran)油(you)車是否(fou)科(ke)學嚴(yan)謹？有沒有可能(neng)在(zai)10年內發生(sheng)？本(ben)文將(jiang)從(cong)能(neng)耗(hao)、排放(fang)、經濟性三(san)方面(mian)討論(lun)純(chun)電動汽車的(de)發展方向(xiang)。

12月3日，國(guo)家(jia)發改委能(neng)源(yuan)研(yan)究(jiu)所(suo)研(yan)究(jiu)員姜克雋(juan)在(zai)《2015中國(guo)乘用(yong)車燃(ran)料(liao)消耗(hao)量發展年度報(bao)告(gao)》交流會(hui)上表(biao)示(shi)，根據(ju)目(mu)前國(guo)家(jia)發改委調研(yan)情況分(fen)析，未(wei)來幾(ji)年內，純(chun)電動汽車所(suo)亟需的(de)技術都(dou)會(hui)得(de)到(dao)突(tu)破(po)，10年後的(de)2025年，國(guo)內(nei)銷(xiao)售(shou)的(de)增(zeng)量新車中，將(jiang)沒(mei)有內燃(ran)機作(zuo)為(wei)動力的(de)傳統汽車，取而代(dai)之的(de)則是以純(chun)電為(wei)動力的(de)新(xin)能源(yuan)汽(qi)車。2025年中國(guo)將(jiang)沒(mei)有傳統汽車在(zai)售，屆(jie)時傳統內燃(ran)機或(huo)將與(yu)蒸(zheng)汽(qi)機壹起被(bei)列入博物館(guan)。本(ben)文認(ren)為(wei)，能(neng)源(yuan)形(xing)式(shi)本(ben)身不(bu)存(cun)在(zai)好壞(huai)優(you)劣(lie)，把合適的(de)能(neng)源(yuan)導(dao)入到(dao)合(he)適發揮(hui)它(ta)zui率的(de)使用(yong)方式(shi)和使用(yong)領域裏，才(cai)是真(zhen)正的(de)節(jie)能。電動汽車壹(yi)刀切的(de)全(quan)部(bu)取代燃(ran)油(you)車是否(fou)科(ke)學嚴(yan)謹？有沒有可能(neng)在(zai)10年內發生(sheng)？本(ben)文將(jiang)從(cong)能(neng)耗(hao)、排放(fang)、經濟性三(san)方面(mian)討論(lun)純(chun)電動汽車的(de)發展方向(xiang)。

壹(yi)、電動汽車與(yu)燃(ran)油(you)車能(neng)耗(hao)對(dui)比(bi)
是否(fou)所(suo)有類型(xing)的(de)電動汽車都(dou)比(bi)燃(ran)油(you)車更(geng)節(jie)能？分析(xi)之前(qian)，先(xian)普及(ji)壹下(xia)“壹次(ci)能(neng)源(yuan)”和“二(er)次(ci)能源(yuan)”的(de)概(gai)念。
壹次(ci)能(neng)源(yuan)包(bao)括(kuo)化石燃(ran)料(liao)(如原(yuan)煤(mei)、石油(you)、原(yuan)油(you)、天(tian)然氣等)、核燃(ran)料(liao)、生(sheng)物質(zhi)能(neng)、水能、風能、太陽能(neng)、地熱(re)能(neng)、海(hai)洋(yang)能、潮(chao)汐能等。壹(yi)次能(neng)源(yuan)又(you)分為(wei)可再(zai)生(sheng)能源(yuan)和能(neng)源(yuan)，前(qian)者指(zhi)能夠重復產生(sheng)的(de)天(tian)然能源(yuan)，如太陽能(neng)、風能、水能、生(sheng)物質(zhi)能(neng)等，這(zhe)些(xie)能源(yuan)均來(lai)自太陽，可以重復產生(sheng)；後者用(yong)壹點少(shao)壹(yi)點(dian)，主(zhu)要(yao)是各(ge)類化石燃(ran)料(liao)、核燃(ran)料(liao)。
二次(ci)能(neng)源(yuan)是指(zhi)由(you)壹(yi)次(ci)能源(yuan)經(jing)過加(jia)工轉(zhuan)換以後得(de)到(dao)的(de)能(neng)源(yuan)，包(bao)括(kuo)電能(neng)、汽油(you)、柴油(you)、液(ye)化石油(you)氣和氫(qing)能等。二(er)次能(neng)源(yuan)又(you)可以分(fen)為(wei)“過(guo)程(cheng)性(xing)能源(yuan)”和“含(han)能(neng)體能源(yuan)”，電能(neng)就是應(ying)用(yong)zui廣的(de)過(guo)程性能(neng)源(yuan)，而汽(qi)油(you)和柴(chai)油(you)是目(mu)前應(ying)用(yong)zui廣的(de)含(han)能(neng)體能源(yuan)。二(er)次能(neng)源(yuan)亦(yi)可解(jie)釋為(wei)自壹次能源(yuan)中，所(suo)再(zai)被(bei)使用(yong)的(de)能(neng)源(yuan)，例(li)如將煤燃(ran)燒產(chan)生(sheng)蒸(zheng)氣(qi)能推動發電機(ji)，所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)電能(neng)即可稱(cheng)為(wei)二(er)次(ci)能(neng)源(yuan)。
 

因(yin)為(wei)電動汽車所(suo)使用(yong)的(de)電能(neng)和燃(ran)油(you)車所(suo)使用(yong)的(de)汽(qi)柴油(you)都(dou)屬(shu)於(yu)二(er)次(ci)能(neng)源(yuan)，在(zai)研(yan)究(jiu)其(qi)能耗(hao)及排(pai)放時，通(tong)行(xing)的(de)辦法(fa)是采用(yong)生(sheng)命周(zhou)期評(ping)價(jia)(Life Cycle Assessment, LCA)，這也(ye)是汽(qi)車產(chan)業(ye)循(xun)環經濟的(de)核心內(nei)容。
依(yi)據(ju)生(sheng)命周(zhou)期的(de)概(gai)念，針對(dui)車用(yong)燃(ran)料(liao)研(yan)究(jiu)，美國(guo)能(neng)源(yuan)部(bu)所(suo)屬(shu)的(de)阿(e)聞國(guo)家(jia)實驗(yan)室(Argonne National Laboratory)提(ti)出了 “從(cong)井到(dao)輪(lun)” (Well- to - Wheel, WTW)評(ping)價(jia)體系。這(zhe)個體系的(de)研(yan)究(jiu)對(dui)象是燃(ran)料(liao)系統，分成燃(ran)料(liao)生(sheng)產(Well - to - Tank, WTT)和機(ji)動車使用(yong)(Tank - to-Wheel, TTW)兩(liang)個(ge)階段,研(yan)究(jiu)機(ji)動車燃(ran)料(liao)整(zheng)個生(sheng)產和使用(yong)過程中的(de)能(neng)源(yuan)消費(fei)、燃(ran)料(liao)經濟性、相關(guan)的(de)汙(wu)染物排(pai)放和溫室氣(qi)體排放(fang)。

在(zai)我國(guo)2012年發電裝機和能(neng)源(yuan)結(jie)構情景(jing)下，選取三種(zhong)不(bu)同(tong)耗(hao)電特(te)性(xing)的(de)電動汽車計(ji)算(suan)燃(ran)料(liao)生(sheng)命周(zhou)期評(ping)價(jia)結(jie)果，分(fen)別是9.8kWh/100km (I 型(xing))、15kWh/100km (II 型(xing))、20kWh/100km (III型)和兩(liang)種(zhong)不(bu)同(tong)油(you)粍特(te)性(xing)的(de)燃(ran)油(you)汽車，8L/100km (A型(xing))(中國(guo)新(xin)發布(bu)的(de)新(xin)生(sheng)產汽車油(you)耗(hao)標準(zhun))和9.48L/100km (B型(xing))。參考實際(ji)車輛(liang)的(de)情況，認(ren)為(wei)在(zai)汽車的(de)驅(qu)動力和舒(shu)適(shi)性等性(xing)能比(bi)較上，III型(xing)電動汽車與(yu)B型(xing)燃(ran)油(you)汽車相近，II型(xing)電動汽車與(yu)A型(xing)燃(ran)油(you)汽車相近，I型(xing)電動汽車與(yu)1.0L排(pai)量以下(xia)的(de)小(xiao)型燃(ran)油(you)汽車相近。查(zha)閱(yue)中國(guo)電網研(yan)究(jiu)院資料(liao)，采用(yong)不(bu)同(tong)能源(yuan)發電方式(shi)時的(de)能(neng)耗(hao)和二(er)氧(yang)化碳(tan)排放對(dui)比(bi)表如下：
表1 不(bu)同(tong)車型(xing)的(de)電動汽車與(yu)燃(ran)油(you)汽車生(sheng)命周(zhou)期評(ping)價(jia) 單(dan)位：kj/km

我國(guo)電力(li)的(de)基(ji)本(ben)背景(jing)： 我國(guo)電力(li)裝機分(fen)布(bu)具(ju)有顯(xian)著(zhu)的(de)區(qu)域特(te)征(zheng)，西(xi)北多(duo)風電，西(xi)南多水電，華(hua)北多(duo)火電。火(huo)電占據(ju)了中國(guo)北方地(di)區(qu)電網內(nei)電源(yuan)的(de)絕大部(bu)分(fen)份(fen)額(e)，例(li)如華(hua)北京(jing)津(jin)唐(tang)電網截(jie)至2008年底(di)火電機(ji)組容(rong)量為(wei)36999MW,占總(zong)裝機容(rong)量的(de)96.8%。
結(jie)合上面(mian)的(de)背景(jing)，分析(xi)這三(san)種(zhong)不(bu)同(tong)耗(hao)電特(te)性(xing)電動汽車和兩(liang)種(zhong)不(bu)同(tong)油(you)耗(hao)特(te)性(xing)燃(ran)油(you)汽車的(de)燃(ran)料(liao)生(sheng)命周(zhou)期評(ping)價(jia)情況，如表所(suo)示(shi)，II型電動汽車的(de)化石能(neng)耗(hao)比(bi)A型燃(ran)油(you)汽車約增(zeng)加(jia)12.9%,碳(tan)排放約增(zeng)加(jia)42.6%。III型(xing)電動汽車的(de)化石能(neng)耗(hao)比(bi)B型燃(ran)油(you)汽車能(neng)耗(hao)約增(zeng)加(jia)26.9%,碳(tan)排放約增(zeng)加(jia)60.2%。通(tong)過結(jie)果可以看(kan)出(chu)，使用(yong)性能相近的(de)電動汽車代(dai)替(ti)燃(ran)油(you)汽車不(bu)但(dan)沒(mei)有減少(shao)化石能(neng)耗(hao)，而且(qie)大大增加(jia)了碳(tan)排放，違背發展電動汽車以保(bao)障能(neng)源(yuan)安全、減(jian)少(shao)溫室氣(qi)體排放(fang)的(de)初衷(zhong)。相反(fan)如果使用(yong)I型電動汽車(小(xiao)型(xing)車)代(dai)替(ti)B型(xing)燃(ran)油(you)汽車，電動汽車化石能(neng)耗(hao)只(zhi)有62.2%,碳(tan)排放降(jiang)低(di)為(wei)原(yuan)來(lai)的(de)74.9%。通(tong)過分析(xi)可以發現，在(zai)中國(guo)當(dang)前(qian)電力(li)結(jie)構下(xia)使用(yong)小型的(de)電動汽車替(ti)代(dai)大排量的(de)燃(ran)油(you)汽車則可以取得(de)較好的(de)節(jie)能減排(pai)效果(guo)。

二、 廢(fei)氣排放(fang)比(bi)較
是否(fou)所(suo)有電動汽車都(dou)比(bi)燃(ran)油(you)車更(geng)環保？汽車的(de)生(sheng)命周(zhou)期評(ping)估中引入了汽(qi)車尾(wei)氣(qi)中的(de)非甲(jia)烷(wan)烴(NMHC)、氮氧化物(NOx)、懸(xuan)浮顆(ke)粒(li)物(PM)、硫(liu)氧化物(SOx)等排(pai)放量的(de)計(ji)算。為(wei)了便(bian)於(yu)比(bi)較，增(zeng)加(jia)小(xiao)型電動車的(de)廢(fei)氣排放(fang)分析(xi)，取樣為(wei)整(zheng)備質(zhi)量為(wei)400 kg的(de)小(xiao)型電動汽車，經(jing)濟性指(zhi)標目(mu)標值(zhi)為(wei)5kWh/100 km。根(gen)據(ju)電力(li)行業(ye)火(huo)電廠平均供(gong)電標(biao)準煤(mei)耗(hao)及SOx排(pai)放等指(zhi)標，基(ji)本(ben)結(jie)果分(fen)析
燃(ran)油(you)汽車的(de)能(neng)耗(hao)和汙(wu)染(ran)及排(pai)放主要集(ji)中在(zai)燃(ran)料(liao)使用(yong)階段，而電動汽車的(de)能(neng)耗(hao)和汙(wu)染(ran)及排(pai)放主要集(ji)中在(zai)燃(ran)料(liao)生(sheng)產階段。大功(gong)率的(de)電動汽車除(chu)HC和CO的(de)生(sheng)命周(zhou)期排(pai)放量低(di)於燃(ran)油(you)汽車外，其余(yu)的(de)NOx、PM和SOx等汙(wu)染物排(pai)放均大於燃(ran)油(you)汽車的(de)生(sheng)命周(zhou)期排(pai)放量。電動汽車在(zai)行駛過程(cheng)中基(ji)本(ben)做到(dao)*，但(dan)其良(liang)好(hao)的(de)清(qing)潔性(xing)是通(tong)過(guo)將廢(fei)氣排放物轉(zhuan)移到(dao)電動汽車的(de)上遊(you)制(zhi)造端(duan)和發電側(ce)，把空氣(qi)汙染(ran)物從(cong)城(cheng)市轉(zhuan)移到(dao)遠離城市的(de)周(zhou)邊地(di)區和發電能(neng)源(yuan)基(ji)地(di)來(lai)實現的(de)。2013年我國(guo)冬季(ji)的(de)霧(wu)霾(mai)從(cong)原(yuan)來(lai)的(de)部(bu)分(fen)城(cheng)市局(ju)部(bu)現(xian)象向(xiang)全(quan)國(guo)區(qu)域性的(de)轉(zhuan)變(bian)，因(yin)此(ci)僅(jin)通過(guo)汽車廢(fei)氣(qi)汙(wu)染物的(de)區(qu)域排放(fang)轉(zhuan)移難(nan)以從(cong)根(gen)本(ben)上緩(huan)解(jie)我國(guo)的(de)霧(wu)霾(mai)現(xian)狀(zhuang)。從(cong)表(biao)中數值(zhi)，可以再(zai)次(ci)得(de)到(dao)，在(zai)我國(guo)當(dang)前(qian)的(de)能(neng)源(yuan)結(jie)構下(xia)，電動汽車小(xiao)型(xing)化才(cai)能保證實現全(quan)生(sheng)命周(zhou)期內(nei)的(de)節(jie)能減排(pai)。

三、使用(yong)經濟性分(fen)析
是不(bu)是所(suo)有的(de)電動汽車使用(yong)成本(ben)都(dou)比(bi)燃(ran)油(you)車低(di)？按照(zhao)純(chun)電動汽車和燃(ran)油(you)車的(de)名(ming)義壽命(ming)周(zhou)期為(wei)15年。使用(yong)成本(ben)分析(xi)公(gong)式(shi)如下：
C全生(sheng)命周(zhou)期成(cheng)本(ben)=C整(zheng)車售(shou)價(jia)+C購置(zhi)稅(shui)—C政(zheng)府(fu)補貼(tie)+C能(neng)耗(hao)費(fei)用(yong)+C車輛(liang)維(wei)護費(fei)用(yong)+C電池更(geng)換成本(ben)
三種(zhong)主(zhu)流車型(xing)的(de)基(ji)本(ben)參數及(ji)售價(jia)：

註：上海(hai)市充(chong)電電價(jia)為(wei)0.617元(yuan)/kWh，深圳市充(chong)電電價(jia)為(wei)0.68元(yuan)/kWh,合(he)肥(fei)市充(chong)電電價(jia)為(wei)0.5953元(yuan)/kWh。上海(hai)市消費(fei)者(zhe)日均行(xing)駛裏程(cheng)為(wei)40km，年均行(xing)駛14400km (假設(she)每年行駛360天(tian))；深圳市消費(fei)者(zhe)日均行(xing)駛裏程(cheng)為(wei)35km，年均行(xing)駛12600km;合肥(fei)市消費(fei)者(zhe)日均行(xing)駛裏程(cheng)為(wei)25km,年均行(xing)駛9000km。在(zai)車輛(liang)維(wei)護費(fei)用(yong)方面(mian)，主(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)車輛(liang)維(wei)護保養費(fei)、車輛(liang)維(wei)修(xiu)費(fei)、保(bao)險費(fei)、養路(lu)費(fei)等，純(chun)電動汽車年檢保養費(fei)用(yong)約為(wei)每(mei)l00km/6.16元(yuan)，普(pu)通車輛(liang)為(wei)每(mei)l00km/14元(yuan)；在(zai)電池更(geng)換成本(ben)方面(mian)，本(ben)文取電池循(xun)環(huan)充(chong)電次(ci)數為(wei)2000次(ci)。

可以分(fen)析(xi)，以15年的(de)全(quan)生(sheng)命周(zhou)期內(nei)，在(zai)上海(hai)地(di)區使用(yong)榮(rong)威E50,要(yao)想體現出(chu)經濟性的(de)優(you)勢，必須(xu)是國(guo)家(jia)和地(di)方雙(shuang)重補(bu)貼不(bu)退(tui)坡(po)、油(you)價(jia)每年10%上漲和電池價(jia)格每(mei)年10%下降(jiang)三(san)者(zhe)同(tong)時保(bao)證(zheng)，缺(que)壹不(bu)可。針(zhen)對(dui)合肥(fei)這類(lei)日均行(xing)駛裏程(cheng)較(jiao)小的(de)城(cheng)市，售(shou)價(jia)超過15萬(wan)元(yuan)的(de)車型(xing)(在(zai)保證(zheng)補(bu)貼(tie)政(zheng)策的(de)情況下(xia))，不(bu)具(ju)備(bei)同(tong)等條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)燃(ran)油(you)車經(jing)濟性。

有首兒歌(ge)大家都(dou)會(hui)唱(chang)“祖國(guo)是個(ge)大花園，花(hua)園的(de)花(hua)朵真(zhen)鮮艷...”，其實能源(yuan)也(ye)是大花園，每(mei)種(zhong)能(neng)源(yuan)方式(shi)都(dou)有他(ta)的(de)特(te)點(dian)，如何針對(dui)能源(yuan)的(de)不(bu)同(tong)特(te)性(xing)，發揮(hui)到(dao)其(qi)效率(lv)zui高的(de)地(di)方，是要(yao)按(an)科學的(de)標(biao)準來進(jin)行的(de)，有教無類，而不(bu)是壹(yi)刀切。寶(bao)劍(jian)切菜不(bu)如菜刀，劈材不(bu)如斧頭，就說我們(men)日常(chang)做(zuo)飯吧(ba)，不(bu)也(ye)是有電力(li)，有燃(ran)氣，有沼氣(qi)，甚(shen)至蜂(feng)窩煤(mei)和柴(chai)火(huo)，壹定是根(gen)據(ju)個地(di)區的(de)差(cha)異性、能(neng)源(yuan)的(de)稀缺(que)性等多(duo)種(zhong)並(bing)存，也(ye)沒見(jian)能(neng)統壹啊！同(tong)樣，按照(zhao)以上的(de)分(fen)析，電動汽車與(yu)燃(ran)油(you)車各(ge)有所(suo)長(chang)，在(zai)各(ge)自優(you)勢領域裏，發揮(hui)各(ge)自的(de)主(zhu)流的(de)作(zuo)用(yong)，相互(hu)補(bu)充(chong)，相互(hu)依(yi)存(cun)是未(wei)來(lai)10年的(de)常(chang)態，絕非也(ye)不(bu)可能(neng)全部(bu)取代。補充(chong)而不(bu)是取代，科學分類，發展小型(xing)化的(de)純(chun)電動汽車，在(zai)其優(you)勢領域取代燃(ran)油(you)車，是更(geng)加(jia)務(wu)實且(qie)科學的(de)態(tai)度。