電動汽車其實不環(huán)保，一樣甚至更加污染環(huán)境?

這樣的“電動汽車污染論”在國內(nèi)頗有市場，中國汽車工程學(xué)會一份報告給出了一大半回答，在電動汽車燃料生成和運行階段——可以理解為包括發(fā)電和駕駛階段，節(jié)能減排效果明顯，毫無疑問比燃油車更環(huán)保。

不過，中國汽車工程學(xué)會的報告還不是“全生命周期”的評價，關(guān)于電動汽車在材料周期(汽車原材料的采集、運輸、加工、制造還有回收，比如動力電池原材料開采和生產(chǎn)回收)的減排效果，報告還未涉及。

這一結(jié)果是中國汽車工程學(xué)會發(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價報告》(2018)(下稱《報告》)中披露的。

《報告》對汽油乘用車和純電動乘用車的燃料周期進行了溫室氣體及大氣污染物排放進行了評價。結(jié)果認為，在汽車燃料周期(含汽車燃料周期上游階段和運行階段)內(nèi)，純電動乘用車的溫室氣體減排效益優(yōu)于油車35%;純電動乘用車可顯著削減VOCs和NOs的排放，有助于改善城市空氣質(zhì)量，但由于目前國內(nèi)電力主體是燃煤發(fā)電，部分純電動乘用車的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)）評價結(jié)果

《報告》對汽車燃料周期(well to wheels，WTW)的排放評價包括兩個階段：(1)汽車燃料周期上游階段(well to pump， WTP)：包括一次能源的開采、運輸和存儲，以及燃料的生產(chǎn)、運輸、分配、存儲等階段。(2)汽車燃料周期運行階段(pump to wheels， PTW)：即汽車運行中的燃料消耗階段。

對應(yīng)汽車工程學(xué)會9月3日發(fā)布的團體標準《汽車生命周期溫室氣體及大氣污染物排放評價方法》中的評價模型，此次《報告》發(fā)布的僅是EFWTP×EC和EFPTW兩項的評測結(jié)果，并不是完整的EF(排放因子)值。

中國汽車工程學(xué)會的這一團體標準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年時間尺度的全球增溫潛能值(GWP)折算成CO2當(dāng)量計算。

(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——

從以上的評測結(jié)果可見，在燃料周期上游階段，純電動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，尤其是后面四個指標。

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

《報告》從兩個路徑對兩類乘用車在這一階段的排放進行了評價對比，一個是基于車隊平均水平的評價與對比，另一個是基于典型車型的評價與對比。

1、基于車隊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，純電動乘用車為0。

(2)大氣污染物排放因子

純電動乘用車運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行階段的大氣污染物排放因子如下表所示

從以上兩項指標也可見，純電動乘用車在燃料周期運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

《報告》在研究階段，分別選取了從A00級到C級的各類乘用車的典型車型，對其燃料周期的排放因子進行了測算。

(1) 能耗和溫室氣體排放因子：

純電動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、整個燃料周期階段排放合并對比與分析

《報告》在對兩類乘用車的燃料周期階段(WTW，可以理解為WTP+PTW)的排放進行對比分析，也是從車隊和典型車型兩個角度展開。

(一)基于車隊平均水平的對比

1、能耗和溫室氣體排放對比

結(jié)論：在燃料周期階段，純電動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，純電動乘用車的車隊平均溫室氣體排放比汽油乘用車低35%。

2、大氣污染物排放對比

結(jié)論：在燃料周期階段，純電動乘用車的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。

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

(二)基于典型車型的對比

1、溫室氣體排放對比

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

2、大氣污染物排放對比

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

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

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

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

三、尚未發(fā)布的材料周期評價可能影響總體結(jié)論

《報告》并未發(fā)布汽車材料周期(vehiclematerial cycle， MA)的排放評價結(jié)果。汽車材料后期涵蓋相關(guān)原材料的開采與運輸、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廢回收等過程。

對電動汽車而言，意味著動力電池的制造、生產(chǎn)、報廢階段的排放未進入評測，或者未公開評測結(jié)果，因此，尚不能說這是一份“汽車全生命周期的排放評測報告”。對純電動汽車的全生命周期排放進行判斷，動力電池作為歸屬團體標準中“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，這一值還可能對電動汽車全生命周期的排放結(jié)果產(chǎn)生巨大的影響。

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

美國阿貢實驗室曾對動力電池的生命周期進行了劃分，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)。

對于動力電池原料獲取和制造過程中的能耗，阿貢實驗室給出了部分學(xué)者的研究結(jié)果：

電動汽車專欄作家冰封之城曾撰文從LCA(Life Cycle Assessment)的角度分析動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)，估算了國內(nèi)場景下動力電池的能耗：一輛裝電40度的車的動力電池，在制造環(huán)節(jié)的能耗約為12，528kwh，折合標準供電煤為2.8噸。如果將國內(nèi)約2，800萬輛的汽車產(chǎn)量全部換為純電動汽車，則所需電力供應(yīng)的標準煤耗為7，840萬噸，理論上每制造一臺車的動力電池，二氧化碳排放量放為7，000kg。

總的來說，許多高校和研究機構(gòu)的研究結(jié)果顯示：動力電池制造階段能耗遠高于發(fā)動機，其主要原因是上游原材料種類繁多，原料開采和生產(chǎn)過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程等，且這個過程對鋰、鈷、鎳等礦產(chǎn)資源耗竭值高。而動力電池回收過程中的能耗方面，電力消耗是發(fā)動機的3倍，天然氣消耗則是10倍以上。

不過，根據(jù)中國汽車工程學(xué)會的說法，國內(nèi)已發(fā)布的研究成果在專業(yè)定義、邊界范圍、評價方法等方面沒有形成統(tǒng)一的共識，導(dǎo)致評價結(jié)果產(chǎn)生偏差甚至結(jié)論相悖。如此，我們甚是期待學(xué)會基于統(tǒng)一的排放評價方法和模型對真正的“汽車全生命周期排放”進行評價，其實也就是期待尚未完成(公布)的汽車材料周期(動力電池vs發(fā)動機+變速器)的評價及對比結(jié)果。(完)