本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
電動汽車 (EV) 往往會引發激烈的辯論。對於任何研究過這個主題的人（宣告：我研究過），似乎你甚至不能提及這個話題，而不被歸入“支援電動汽車”或“反對電動汽車”陣營。氫動力燃料電池汽車也是如此——但今天的討論讓我們專注於電動汽車。
六月下旬，埃裡克·賈菲在 CityLab 上發表了一篇文章 [以及一篇後續文章]，討論了一個並不令人驚訝的事實，即電動汽車的清潔程度僅取決於其上游能源。他的文章基於北卡羅來納大學格林斯伯勒分校的斯蒂芬·霍蘭德的最新分析，該分析很好地考慮了對汽車電氣化的不同觀點，但忽略了一個相當重要的點——零和謬誤。
換句話說，僅僅因為一種解決方案可能看起來很有吸引力（例如太陽能），並不意味著它必須是我們使用的唯一解決方案。我們可以同時擁有太陽能和風能、更好的公共交通和更高的燃油效率，並且我們可以同時與貧困和氣候變化作鬥爭。然而，我們是人類，人類想要一個解決方案，他們希望今天就能得到它。然而，答案是隨著時間的推移，有多種解決方案。它沒有那麼“性感”，但它是唯一可持續的前進道路。
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根據霍蘭德的研究，電動汽車的綠色程度僅取決於其能源。這是事實，但也許並不是什麼“新聞”。電力是電動汽車的燃料來源，如果電網沒有脫碳，那麼電動汽車就不是真正的零碳排放。對於美國的大部分地區來說，今天的電力部門是碳密集型的，在這些州充電的電動汽車目前遠非零碳排放。
美國各縣燃油汽車（左）和電動汽車（右）的估計損害；每側的損害範圍大約為每英里 1 到 5 美分，從綠色到紅色。（Holland et al, 2015, NBER）
但是，這項分析採取了短期觀點——並且沒有從系統的角度考慮不斷發展（並根據政策和趨勢，脫碳）的能源部門。換句話說，電力部門是第一個脫碳的部門，美國、歐盟和其他地區的計劃正在順利進行中。為什麼？因為電力部門的減排成本是任何能源終端使用部門中最低的，即目前用太陽能電池板取代煤炭比用電動汽車取代汽油車更便宜。長期的影響？電動汽車使用的燃料（電力）隨著時間的推移，碳排放量越來越低。
雖然賈菲在 CityLab 上的文章承認我們需要進行同類比較（傳統汽車與電動汽車的生命週期影響），但當他總結說：“如果一切都是為了未來，[霍蘭德]說，讓我們補貼汽車研究而不是汽車購買。”時，仍然落入了最大的陷阱。這種零和謬誤是不幸的，因為作者竭盡全力避免它，但最終還是以此結尾。讓我解釋一下缺少了什麼。
如果我們想按照氣候變化目標（更不用說為了其他共同利益，如當地空氣汙染物）使交通部門脫碳，那麼你現在就需要開始增加像電動汽車這樣的零排放汽車的銷量。這種增長將使你能夠達到溫室氣體減排的臨時目標，並使你能夠在長期內，比如 2050 年左右，完全轉向電動汽車。
我們應該補貼傳統汽車研究以提高燃油效率，而不是支援電動汽車的部署，這種說法是相當愚蠢的。一個多世紀以來，各國政府一直以多種形式補貼汽車研究，並進行救助。雖然汽油和柴油動力汽車需要變得更清潔，以在交通部門脫碳中發揮作用（並且在許多方面都是唾手可得的成果，尤其是在混合動力方面），但我們需要像電動汽車這樣的零碳汽車現在開始並行增長。
當然，如果我們可以在電網完全脫碳後直接轉向電動汽車，那就太好了，但這是行不通的，原因如下
首先，你希望擁有規模經濟，從而降低電動汽車的預付購買價格，以降低這種轉型的總成本
其次，你需要基礎設施到位，既包括物理安裝，也包括商業模式和技術標準化的最佳實踐（你可以在加利福尼亞州安裝零排放汽車 (ZEV) 基礎設施的努力中看到這一點，(以及特斯拉在這方面的努力) 以促進發展和採用）
第三，鑑於汽車的壽命可能在 12 年左右，一輛在一個脫碳電力部門的地方購買的汽車實際上會隨著時間的推移獲得越來越多的好處。如果你願意，它會隨著時間的推移變得“更清潔”。但是，如果你不把這輛電動汽車上路，你就無法直接獲得這些好處。
相關地，公用事業公司現在正在考慮將電動汽車作為更大的能源系統解決方案的一部分，包括連線到更智慧的電網，這將允許車輛到電網 (V2G) 的互動，作為“迷你電池”儲存設施；有利於在緊急情況下作為備用電源，並在輔助市場中發揮作用。換句話說，電動汽車的價值主張遠不止是將發動機缸體換成電池。而且，今天讓電動汽車上路的好處不僅僅是隨著電力部門的脫碳，它們能夠隨著時間的推移變得更清潔。
CityLab 的研究本身指出，電動汽車的完整生命週期分析並沒有進行同類比較。因此，雖然這是一個非常有趣且具有分析意義的討論，但我們在得出結論時應謹慎。或者換句話說，如果你希望我們的交通部門更具可持續性，你需要考慮三個問題
總里程是多少，即汽車總數 * 行駛里程？這與內燃機與電動汽車的辯論關係最小，但對於整體情況非常重要。
車輛的效率是多少？在這種情況下，電動汽車的效率高出約 60%。因此，無論電源如何，它們的效率仍然高出 60%。
每英里的二氧化碳排放量是多少？對於電動汽車來說，這當然取決於電源，正如霍蘭德的研究表明的那樣，今天的電動汽車並不一定比汽油或柴油汽車更清潔。然而，今天的電動汽車將支援我們長期需要的轉向零碳汽車（如前所述）。
如果我們孤立地看待這三個問題中的任何一個，我們將對如何最好地支援交通部門的脫碳得到不同的答案。但是，透過將三者放在一起考慮，我們可以適當地考慮不同提案的優點。
這樣做時，我們承認電動汽車是解決方案的一部分——而不是構建可持續交通部門的靈丹妙藥——必須從更廣泛的系統角度考慮它們，尤其是在它們直接連線到該系統的情況下。