雪佛蘭Volt真的更便宜更清潔嗎?案例研究

加入我們的科學愛好者社群!

本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


每當大眾科學發表關於電動汽車的文章時,我們都會看到類似這樣的評論:“電力來自燃燒化石燃料,所以電動汽車並沒有真正減少你的碳足跡,而且電力比汽油更貴”,可能還帶有更多的髒話。拋開禮貌問題不談,這是一個好問題。天下沒有免費的午餐:執行汽車的能量必須來自某個地方,並且需要付出代價。

我的父母去年十月買了一輛雪佛蘭Volt。Volt是一款插電式混合動力汽車。充滿電後,它可以依靠電力行駛25到50英里,具體取決於溫度、地形和駕駛風格。然後,小型汽油發動機啟動,為電池充電或直接為電機供電,具體取決於哪種方式對於駕駛條件最有效。鑑於最近電動汽車評論區提出的擔憂,我認為弄清楚我的父母駕駛Volt的成本和排放量會很有趣。這只是一個案例研究,我保證我的父母不是該國的代表性樣本。但他們是真正在日常駕駛中使用Volt的真實人物,因此他們的經驗可能有助於闡明駕駛插電式混合動力汽車的環境和金錢成本。

首先,我應該說我的父母很喜歡他們的Volt。駕駛感覺很好,我爸爸喜歡成為新技術的早期採用者。他喜歡他們的汽車跟蹤能源使用的所有方式,而且作為一個統計怪才,他喜歡自己執行數字來檢視他的里程數是多少。他們選擇Volt並不是因為他們認為它會降低成本或減少碳排放;我爸爸當時想買一些運動型的汽車,我媽媽說服他放棄了Corvette,轉而選擇了Volt。對她來說,主要原因之一是能源獨立性。即使電力來自骯髒的煤炭,它也不是外國石油。


關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


Volt使用普通的120伏電源插座充電大約需要10個小時,但我的父母在二月份作為EV專案的一部分安裝了一個240伏充電站。EV專案支付了充電站安裝的大部分費用,他們正在收集數千輛插電式汽車的駕駛和充電資料,以便在電動汽車變得更加普遍時就充電基礎設施提出建議。

我登入到記錄我父母資訊的各個網站,檢視他們使用了多少電力以及他們獲得了什麼樣的里程數。有以下11個月的資料:總行駛里程、電力里程、汽油里程和電力消耗。

截至週三,當我查詢資訊時,我的父母駕駛Volt總共行駛了10,102英里,其中9,186英里(90.9%)是電力驅動,916英里(9.1%)是汽油驅動。他們使用了2,437千瓦時的電力和24.4加侖的汽油。他們通常可以在充滿電的情況下行駛約43英里;我爸爸的辦公室離家19.5英里,所以他通常可以在一次充電的情況下往返工作。

對於個人而言,每英里的成本是一個重要的衡量標準。這輛車出廠時油箱是滿的,所以我的父母只買了18.9加侖的汽油,總共花費66.70美元(我媽媽每次加油都會記下汽油量和價格)。對於剩下的5.5加侖,我們將使用每加侖3.50美元作為2011年10月該地區典型優質汽油價格的估算值,這為我們帶來了另外19.25美元的汽油成本,總計85.95美元。他們有一個為期12個月的固定利率能源計劃。在他們擁有Volt的這段時間裡,他們的費率略有變化,但在更昂貴的計劃中,他們為每增加千瓦時支付0.0885美元。使用這個價格,我們得到215.67美元的電力支出。這使我們駕駛10,102英里的總成本達到301.62美元,即每英里3美分。為了比較,以每加侖3.50美元的汽油估算,2012款百公里油耗50英里的普銳斯每英里花費7美分,而我的2004款土星旅行車在良好的情況下每英里花費14美分。

當然,許多Volt車主購買它們是出於環保原因,因此瞭解碳足跡也很重要。我的父母住在達拉斯,他們有一個100%的風力發電計劃,所以在某種意義上,他們電力驅動的碳排放量可以忽略不計。但這並不意味著從風力渦輪機到他們家有一條電力線。他們正在從一個大池子裡吸取能量,所以看看德克薩斯州的電力是如何產生的,以瞭解環境影響是合理的。(更難弄清楚的是“邊際”能源,或者是什麼將產生Volt使用的額外電力。大眾科學2010年回顧了這個問題。該研究分析了未來道路上有更多電動汽車的情況下能源來源會是什麼。就我的目的而言,德克薩斯州當前的電力來源似乎更適用。)

根據美國能源資訊署的資料,德克薩斯州的能源構成是45.4%的天然氣、36.5%的煤炭、10%的核能和7%的可再生能源,其他來源的貢獻很小。使用EPA關於碳排放的估算,這種能源結構意味著每千瓦時的電力產生1.336磅的二氧化碳。就我父母迄今為止的用電量而言,那是3,256磅的二氧化碳。EPA估計每加侖汽油釋放約19.59磅的二氧化碳,因此Volt也從汽油中排放了478磅的二氧化碳,碳足跡總計3,734磅二氧化碳。如果他們僅使用百公里油耗37.5英里的汽油發動機行駛10,102英里,Volt將釋放約5277磅的二氧化碳。普銳斯在相同的里程數內將產生3,958磅的二氧化碳。

不幸的是,Volt的碳排放量不僅限於用於驅動車輛的汽油和電力。生產車輛及其巨大的電池組需要大量能量。一些團體正在研究所有型別車輛的生命週期排放,但在這篇文章中,我只是想自己計算一些數字,而生命週期排放涉及太多未知數。(如果您好奇,這裡有兩份相互矛盾的報告。)生命週期排放可能會使燃油效率高的汽油車成為目前更好的環保選擇,但許多電動汽車支持者提出的一個觀點是,在一個發電廠實施更高效的技術可能比在道路上的每臺內燃機中實施更容易。

按照他們典型的駕駛方式,我的父母每英里支付的費用比他們駕駛傳統混合動力汽車或汽油動力汽車要少。他們排放的二氧化碳也更少。總的來說,他們對這輛車很滿意,我們一起計算數字也很有趣。謝謝,爸爸媽媽!

© .