電動(dòng)汽車其實(shí)不環(huán)保，一樣甚至更加污染環(huán)境?

這樣的“電動(dòng)汽車污染論”在國(guó)內(nèi)頗有市場(chǎng)，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)一份報(bào)告給出了一大半回答，在電動(dòng)汽車燃料生成和運(yùn)行階段——可以理解為包括發(fā)電和駕駛階段，節(jié)能減排效果明顯，毫無(wú)疑問(wèn)比燃油車更環(huán)保。

不過(guò)，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)的報(bào)告還不是“全生命周期”的評(píng)價(jià)，關(guān)于電動(dòng)汽車在材料周期(汽車原材料的采集、運(yùn)輸、加工、制造還有回收，比如動(dòng)力電池原材料開采和生產(chǎn)回收)的減排效果，報(bào)告還未涉及。

這一結(jié)果是中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)發(fā)布在9月4日的《汽車生命周期溫室氣體及大氣污染物排放評(píng)價(jià)報(bào)告》(2018)(下稱《報(bào)告》)中披露的。

《報(bào)告》對(duì)汽油乘用車和純電動(dòng)乘用車的燃料周期進(jìn)行了溫室氣體及大氣污染物排放進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果認(rèn)為，在汽車燃料周期(含汽車燃料周期上游階段和運(yùn)行階段)內(nèi)，純電動(dòng)乘用車的溫室氣體減排效益優(yōu)于油車35%;純電動(dòng)乘用車可顯著削減VOCs和NOs的排放，有助于改善城市空氣質(zhì)量，但由于目前國(guó)內(nèi)電力主體是燃煤發(fā)電，部分純電動(dòng)乘用車的PM2.5和SO2在燃料周期的排放并不比燃油車少。

一、燃料周期（包括發(fā)電和行駛環(huán)節(jié)）評(píng)價(jià)結(jié)果

《報(bào)告》對(duì)汽車燃料周期(well to wheels，WTW)的排放評(píng)價(jià)包括兩個(gè)階段：(1)汽車燃料周期上游階段(well to pump， WTP)：包括一次能源的開采、運(yùn)輸和存儲(chǔ)，以及燃料的生產(chǎn)、運(yùn)輸、分配、存儲(chǔ)等階段。(2)汽車燃料周期運(yùn)行階段(pump to wheels， PTW)：即汽車運(yùn)行中的燃料消耗階段。

對(duì)應(yīng)汽車工程學(xué)會(huì)9月3日發(fā)布的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《汽車生命周期溫室氣體及大氣污染物排放評(píng)價(jià)方法》中的評(píng)價(jià)模型，此次《報(bào)告》發(fā)布的僅是EFWTP×EC和EFPTW兩項(xiàng)的評(píng)測(cè)結(jié)果，并不是完整的EF(排放因子)值。

中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)的這一團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)中所涉及的溫室氣體主要包括《京都議定書》規(guī)定的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、氫氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)與六氟化硫(SF6)，后五種氣體根據(jù)不同物質(zhì)的100年時(shí)間尺度的全球增溫潛能值(GWP)折算成CO2當(dāng)量計(jì)算。

(一)汽車燃料周期上游階段(well to pump， WTP)兩類乘用車的排放結(jié)果：

汽油乘用車燃料周期上游階段的溫室氣體與大氣污染物排放因子如下表所示——

純電動(dòng)乘用車燃料周期上游階段的溫室氣體與大氣污染物排放因子如下表所示——

從以上的評(píng)測(cè)結(jié)果可見，在燃料周期上游階段，純電動(dòng)乘用車的溫室氣體與大氣污染物排放較明顯地低于汽油乘用車，尤其是后面四個(gè)指標(biāo)。

(二)汽車燃料周期運(yùn)行階段(pump towheels， PTW)兩類乘用車的排放結(jié)果：

《報(bào)告》從兩個(gè)路徑對(duì)兩類乘用車在這一階段的排放進(jìn)行了評(píng)價(jià)對(duì)比，一個(gè)是基于車隊(duì)平均水平的評(píng)價(jià)與對(duì)比，另一個(gè)是基于典型車型的評(píng)價(jià)與對(duì)比。

1、基于車隊(duì)平均水平的排放因子

(1)能耗和溫室氣體排放因子：

平均燃料消耗量：汽油乘用車為6.7L/100km，純電動(dòng)乘用車為16.2kWh/100km

溫室氣體排放因子：汽油乘用車為152g/km，純電動(dòng)乘用車為0。

(2)大氣污染物排放因子

純電動(dòng)乘用車運(yùn)行階段的大氣污染物排放因子為0g/km。

汽油乘用車燃料周期運(yùn)行階段的大氣污染物排放因子如下表所示

從以上兩項(xiàng)指標(biāo)也可見，純電動(dòng)乘用車在燃料周期運(yùn)行階段的溫室氣體和大氣污染物排放也明顯優(yōu)于汽油乘用車。

2、基于典型車型的排放因子

《報(bào)告》在研究階段，分別選取了從A00級(jí)到C級(jí)的各類乘用車的典型車型，對(duì)其燃料周期的排放因子進(jìn)行了測(cè)算。

(1) 能耗和溫室氣體排放因子：

純電動(dòng)乘用車的溫室氣體和大氣污染物排放因子為0g/km，各類純電動(dòng)乘用車車型的能耗水平如下表所示：

汽油乘用車典型車型的能耗和大氣污染物排放因子如下表所示：

二、整個(gè)燃料周期階段排放合并對(duì)比與分析

《報(bào)告》在對(duì)兩類乘用車的燃料周期階段(WTW，可以理解為WTP+PTW)的排放進(jìn)行對(duì)比分析，也是從車隊(duì)和典型車型兩個(gè)角度展開。

(一)基于車隊(duì)平均水平的對(duì)比

1、能耗和溫室氣體排放對(duì)比

結(jié)論：在燃料周期階段，純電動(dòng)乘用車和汽油乘用車的溫室氣體排放因子(EF)與相應(yīng)能耗水平呈正相關(guān);總體上純電動(dòng)乘用車的溫室氣體排放水平低于汽油乘用車，但高電耗的純電動(dòng)乘用車仍可能高于節(jié)能汽油乘用車。

從平均水平看，純電動(dòng)乘用車的車隊(duì)平均溫室氣體排放比汽油乘用車低35%。

2、大氣污染物排放對(duì)比

結(jié)論：在燃料周期階段，純電動(dòng)乘用車的VOCS減排效果非常顯著，有一定的NOX減排效果，但一次PM2.5和SO2排放與汽油乘用車相當(dāng)，甚至略有增加。

純電動(dòng)乘用車的NOX排放主要來(lái)自上游燃煤發(fā)電環(huán)節(jié)，隨著煤電廠超低排放改造的升級(jí)，這一因子有望下降。

(二)基于典型車型的對(duì)比

1、溫室氣體排放對(duì)比

結(jié)論：各級(jí)別純電動(dòng)乘用車的溫室氣體排放水平均低于對(duì)應(yīng)級(jí)別的汽油乘用車，甚至能耗控制較好的C級(jí)純電動(dòng)乘用車的溫室氣體排放也低于A00級(jí)汽油乘用車。

2、大氣污染物排放對(duì)比

結(jié)論：純電動(dòng)乘用車的VOCs和NOX排放因子均低于相應(yīng)級(jí)別的汽油乘用車

純電動(dòng)乘用車典型車型的一次PM2.5和SO2排放與對(duì)應(yīng)級(jí)別的汽油乘用車相當(dāng)，甚至增加。

能耗為15.1kWh/100km的A級(jí)純電動(dòng)乘用車典型車型的一次PM2.5排放，比能耗為5.7L/100km的同級(jí)別汽油乘用車高24%，B級(jí)和C級(jí)純電動(dòng)乘用車的PM2.5排放與同級(jí)別汽油乘用車基本相當(dāng)。

A00級(jí)、A0級(jí)和A級(jí)純電動(dòng)乘用車的典型車型，SO2的排放因子分別高出同級(jí)別的汽油乘用車8%、10%和15%，B級(jí)和C級(jí)純電動(dòng)乘用車的SO2排放與同級(jí)別汽油乘用車基本相當(dāng)。

三、尚未發(fā)布的材料周期評(píng)價(jià)可能影響總體結(jié)論

《報(bào)告》并未發(fā)布汽車材料周期(vehiclematerial cycle， MA)的排放評(píng)價(jià)結(jié)果。汽車材料后期涵蓋相關(guān)原材料的開采與運(yùn)輸、車用材料的生產(chǎn)與加工、整車制造、使用階段的零部件替換以及車輛報(bào)廢回收等過(guò)程。

對(duì)電動(dòng)汽車而言，意味著動(dòng)力電池的制造、生產(chǎn)、報(bào)廢階段的排放未進(jìn)入評(píng)測(cè)，或者未公開評(píng)測(cè)結(jié)果，因此，尚不能說(shuō)這是一份“汽車全生命周期的排放評(píng)測(cè)報(bào)告”。對(duì)純電動(dòng)汽車的全生命周期排放進(jìn)行判斷，動(dòng)力電池作為歸屬團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)中“汽車材料周期”的重要環(huán)節(jié)，不容忽視，而且根據(jù)目前的各類研究，這一值還可能對(duì)電動(dòng)汽車全生命周期的排放結(jié)果產(chǎn)生巨大的影響。

那么，動(dòng)力電池的全生命周期排放該怎么評(píng)估呢?在“學(xué)會(huì)”的評(píng)估模型和結(jié)果出來(lái)之前，我們不妨簡(jiǎn)單看下其他的研究怎么判斷——

美國(guó)阿貢實(shí)驗(yàn)室曾對(duì)動(dòng)力電池的生命周期進(jìn)行了劃分，涵蓋從原材料的獲取到生產(chǎn)，使用，結(jié)束生命的處理，再循環(huán)，以及最終的處理等環(huán)節(jié)。

對(duì)于動(dòng)力電池原料獲取和制造過(guò)程中的能耗，阿貢實(shí)驗(yàn)室給出了部分學(xué)者的研究結(jié)果：

電動(dòng)汽車專欄作家冰封之城曾撰文從LCA(Life Cycle Assessment)的角度分析動(dòng)力電池生命周期能耗及環(huán)境影響，他在文章中基于以上Majeau-Bettez的數(shù)據(jù)，估算了國(guó)內(nèi)場(chǎng)景下動(dòng)力電池的能耗：一輛裝電40度的車的動(dòng)力電池，在制造環(huán)節(jié)的能耗約為12，528kwh，折合標(biāo)準(zhǔn)供電煤為2.8噸。如果將國(guó)內(nèi)約2，800萬(wàn)輛的汽車產(chǎn)量全部換為純電動(dòng)汽車，則所需電力供應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)煤耗為7，840萬(wàn)噸，理論上每制造一臺(tái)車的動(dòng)力電池，二氧化碳排放量放為7，000kg。

總的來(lái)說(shuō)，許多高校和研究機(jī)構(gòu)的研究結(jié)果顯示：動(dòng)力電池制造階段能耗遠(yuǎn)高于發(fā)動(dòng)機(jī)，其主要原因是上游原材料種類繁多，原料開采和生產(chǎn)過(guò)程中就消耗了大量能源，產(chǎn)生了大量廢棄物，例如磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰的制備過(guò)程等，且這個(gè)過(guò)程對(duì)鋰、鈷、鎳等礦產(chǎn)資源耗竭值高。而動(dòng)力電池回收過(guò)程中的能耗方面，電力消耗是發(fā)動(dòng)機(jī)的3倍，天然氣消耗則是10倍以上。

不過(guò)，根據(jù)中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)的說(shuō)法，國(guó)內(nèi)已發(fā)布的研究成果在專業(yè)定義、邊界范圍、評(píng)價(jià)方法等方面沒(méi)有形成統(tǒng)一的共識(shí)，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果產(chǎn)生偏差甚至結(jié)論相悖。如此，我們甚是期待學(xué)會(huì)基于統(tǒng)一的排放評(píng)價(jià)方法和模型對(duì)真正的“汽車全生命周期排放”進(jìn)行評(píng)價(jià)，其實(shí)也就是期待尚未完成(公布)的汽車材料周期(動(dòng)力電池vs發(fā)動(dòng)機(jī)+變速器)的評(píng)價(jià)及對(duì)比結(jié)果。(完)