特斯拉汽車公司已收到超過 325,000 輛 Model 3 電動汽車的預訂單,儘管該車型至少在一年後才能上市。這幾乎相當於目前美國道路上 340,000 輛電動汽車和插電式混合動力汽車的總數。特斯拉一直宣傳其汽車為零排放,這助長了人們對這款駕駛樂趣十足的轎車的狂熱,但這不一定屬實。雖然電池動力汽車本身不產生任何排放,但為這些電池充電的發電廠可能會產生排放。低排放,更不用說零排放,只在某些地方才是真實的,在這些地方,大部分電力來自太陽能、風能或核反應堆等低碳能源。
電動汽車非常適合消除交通運輸中的石油消耗,因為美國極少量的電力是透過燃燒石油產生的。但電動汽車可能有助於,也可能無助於該國應對氣候變化——這一切都取決於電力來源。
托馬斯·愛迪生和他的電動汽車。
圖片來源:《大眾科學》,1911年1月14日
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汽車和卡車約佔美國溫室氣體汙染的 24%——每年近 17 億公噸。由於這些排放來自數億個排氣管,因此這種汙染源似乎難以控制。因此,將其轉移到為電動汽車充電的發電廠的數百個煙囪似乎是清理車隊的更有效方法。
但這些煙囪,許多都連線到燃煤發電廠,是美國最大的溫室氣體汙染源,每年排放 20 億公噸二氧化碳。隨著電動汽車對電力的需求越來越大,這個來源將會增加,除非對發電廠實施更嚴格的汙染控制,或者電力公司轉向汙染較小的能源,如太陽能。目前的情況是,傳統的豐田普銳斯混合動力汽車(在其電池未啟動時燃燒汽油)和純電動日產聆風產生的溫室氣體汙染量大致相同:根據美國能源部的資料,每英里 200 克。
這是全美的平均水平。在加利福尼亞州,該州擁有全國最高比例的清潔電力,電動汽車每英里僅產生 100 克,是混合動力汽車的一半。得克薩斯州甚至佛羅里達州也是如此。但在中西部和南部,煤炭是電力生產的主要燃料,混合動力汽車產生的二氧化碳比電動汽車少。在依賴化石燃料的明尼蘇達州,電動汽車實際上每英里排放 300 克溫室氣體。因此,一些研究人員建議,區域性的清潔汽車標準比實際上要求全面普及電動汽車的國家標準更合理。明尼蘇達州可以選擇混合動力汽車,而加利福尼亞州可以選擇電動汽車。
圖片來源:卡內基梅隆大學
電子在一天中的什麼時間從牆壁插座流入電動汽車的電池,也對這一計算至關重要。夜間通常是風力強勁的時候,但也是公用事業公司喜歡只執行燃煤發電廠的時候。最近的一項研究發現,在俄亥俄州、特拉華州、賓夕法尼亞州和弗吉尼亞州等地區電網中,夜間由公用事業公司充電的電動汽車比車主在白天隨機時間(公用事業燃料組合更加多樣化)為車輛充電產生更多的溫室氣體汙染。
同樣的論點也適用於全球。在中國,煤炭是迄今為止最大的發電廠燃料,駕駛電動汽車對氣候變化來說是一場災難。如果燃煤電廠缺乏汙染控制——或者未能啟動汙染控制——它可能會加劇煙霧、酸雨、損害肺部的微小煙塵以及其他由燃燒化石燃料引起的弊病的程度。在其他主要的燃煤國家,如澳大利亞、印度和南非,情況也是如此。
好訊息是:美國正在經歷從燃燒煤炭生產大部分電力到使用更清潔的天然氣的巨大轉變。這種轉變減少了二氧化碳的排放,使電動汽車在全國範圍內變得更清潔,大致相當於混合動力汽車。另一方面,天然氣的主要成分——甲烷——本身就是一種強效溫室氣體。如果甲烷從生產它的油井、運輸它的管道或燃燒它的發電廠洩漏出來,那麼氣候不一定會受益。
簡而言之,電動汽車的好壞取決於為其充電的電力。(燃料來源對於傳統汽車也很重要;例如,從焦油砂中提取的汽油比大多數其他石油資源的汙染更嚴重。)在沒有清潔電力的情況下,每加侖汽油可行駛 50 英里或更遠距離的混合動力汽車產生的排放量最少。
電動汽車在美國汽車銷量中所佔比例仍不到 1%,在全球近 20 億輛汽車的車隊中所佔比例更低。因此,它們的環保效益——目前尚不確定,直到更多的發電廠擺脫煤炭——並不令人擔憂。目前,在低油價的推動下,重新轉向比其他汽車更耗油的 SUV,這才是未來氣候變化更令人擔憂的跡象。也許到電動汽車普及的時候,發電產生的汙染將為零。
