Nature 子刊 | 电动汽车间接排放超过燃油车？实际比预想的更绿色

2022 年 2 月 3 日 机器之心

编译 / 文龙

长期以来，电动汽车制造商一直打着节能减排的口号来宣传。然而，一些分析师对电动汽车行业的实际绿色程度表示担忧。他们认为，电力和电池生产过程中的间接排放量可能会增加，而这些排放不仅总量不小还往往容易被忽视。

但耶鲁大学环境学院最近一项发表在Nature Communications 上的研究发现，与化石燃料汽车的间接排放相比，电动汽车的间接排放总量相形见绌。这是对燃烧化石燃料的直接排放的补充，也就是说，无论是从汽车的排气管中排出的还是从发电厂的烟囱内排出的，数据表明电动汽车在排放方面比内燃机汽车具有明显的优势。

电动车间接排放低于燃油车

研究团队将能源建模和生命周期评估相结合，发现当考虑到电动汽车供应链的间接排放时，碳排放仍然是减少的。按2020年的技术来算，每辆电动汽车行驶1公里所需电力产生约66-86g CO2；车辆生产排放约16-38g CO2 每公里。

而直到最近才认识到，与约 250 g CO2 每公里的直接（尾气）排放相比，生产汽油的排放量差别很大，从低于 15 到大约 320 g CO2/kWh。总的来说，间接排放占2020 年美国轻型车辆产生的 1.5 Gt CO2 中的约 26%。

「令人惊讶的是，电动汽车的排放量降低了很多，」博士后助理斯蒂芬妮·韦伯 (Stephanie Weber) 表示，「内燃机汽车的供应链太『脏』了，电动汽车无法超越它们，即使是考虑了间接排放。」

（将生命周期评估模型链接到国家能源建模系统 NEMS 的简化表示）

研究团队使用美国能源信息管理局创建的国家能源建模系统 (NEMS) 收集数据，该系统使用当前美国国内能源系统的详细信息和对电力系统未来的预测对整个美国能源系统进行建模。

其中，博士生 Pual Wolfram 完成了提供间接排放输出的生命周期评估，然后将其插入 NEMS 模型中， 以了解对这些间接排放征收碳税将如何改变消费者和制造商的行为。

值得一提的是，研究团队中有来自耶鲁大学的经济学教授 Ken Gillingham 和来自马里兰大学的工业生态学教授 Edgar Hertwich，而研究中所用到的碳定价、生命周期评估和能源系统建模分别是来自能源经济学和工业生态学中的概念。

碳定价有望促进电动汽车市场

美国加州出台了低碳燃料标准，对所有燃料和电力生产及燃烧排放进行监管，而间接排放并未纳入监管范围。因此，该研究团队探究了美国轻型车辆在对所有排放进行定价（Full Pricing）和仅对直接排放定价（Direct emissions only）时实际的平均燃油经济性。

（完全定价和仅直接排放时，美国轻型车辆的实际平均燃油经济性。）

结果显示，当对全生命周期排放进行定价时，电池电动汽车的加速普及，使完全定价的平均燃料经济性比直接排放定价的经济性更高。然而，氢燃料电池电动汽车份额较高的副案（Side cases）表现出显着较低的平均燃料经济性。

（到 2050年，相对于直接排放定价，完全定价导致的变化。灰色表示增长，绿色表示减少。）

Gillingham 解释：「大家对电动汽车的一个主要担忧是供应链排放，包括原材料的开采和加工以及电池的制造，被认为远远称不上『清洁』。因此，很多人认为如果对这些过程中所含的碳进行定价，预计电动汽车将非常昂贵。可事实证明并非如此： 如果你还通过对化石燃料汽车供应链中的碳进行定价来平衡竞争环境，电动汽车的销量实际上会增加。」

此外，该研究还考虑了未来的技术变革，例如电力供应的持续脱碳会加强在考虑间接排放时电动汽车占主导地位的结果。研究表明，美国及其他拥有低碳电网的国家应该以部署电池电动汽车为目标。

相关链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-021-27247-y

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