編譯 / 周 洲

設(shè)計(jì) / shelly

來源 / InsideEvs，by Suvrat Kothari

關(guān)于電動(dòng)汽車是否比內(nèi)燃機(jī)汽車更有利于環(huán)境的爭(zhēng)論，科學(xué)家們?cè)缫堰_(dá)成一致——答案是肯定的。

在電動(dòng)汽車普及率高的城市，空氣污染已顯著下降。然而，爭(zhēng)論卻不斷出現(xiàn)。

最近，網(wǎng)上流傳出豐田董事長(zhǎng)豐田章男在4月份接受《汽車新聞》采訪時(shí)的言論。

他表示，900萬輛電動(dòng)汽車的排放影響相當(dāng)于2700萬輛混合動(dòng)力汽車。據(jù)他所說，這意味著1輛電動(dòng)汽車的污染相當(dāng)于3輛混合動(dòng)力汽車。

豐田章男希望通過多途徑方法來減少排放：采用多種不同的汽車動(dòng)力系統(tǒng)，包括更高效的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)、混合動(dòng)力、氫動(dòng)力，當(dāng)然還有電動(dòng)汽車。

“自1997年推出第一代普銳斯以來，我們已經(jīng)售出了大約2700萬輛混合動(dòng)力汽車。這些混合動(dòng)力汽車的影響相當(dāng)于道路上行駛的900萬輛純電動(dòng)汽車?！必S田章男說， “但如果我們?cè)谌毡旧a(chǎn)900萬輛純電動(dòng)汽車，實(shí)際上會(huì)增加碳排放，而不是減少。這是因?yàn)槿毡疽蕾嚮鹆Πl(fā)電廠發(fā)電?！?/p>

豐田章男似乎特指在日本生產(chǎn)和充電產(chǎn)生的排放，而日本電力歷來都來自化石燃料。

不過，豐田章男重申，混合動(dòng)力汽車并非唯一的解決方案，豐田也將繼續(xù)研發(fā)內(nèi)燃汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、純電動(dòng)汽車（EV）、插電式混合動(dòng)力汽車（PHEV）以及氫燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV）。

可再生能源在日本能源結(jié)構(gòu)中的占比近年來也在飆升。

盡管如此，許多媒體還是抓住了豐田章男的言論不放，將其描述為“確鑿的承認(rèn)”和“碳排放重磅炸彈”，更廣泛地抹黑電動(dòng)汽車。

我們進(jìn)行了深入研究，以探究在日本以外更廣泛的范圍內(nèi)——尤其是在美國(guó)，電動(dòng)汽車在其整個(gè)生命周期內(nèi)產(chǎn)生的排放量是否真的比混合動(dòng)力汽車更多。

交付之前純電“碳債務(wù)”更多

現(xiàn)在，將電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力汽車和插電式混合動(dòng)力汽車 (PHEV) 進(jìn)行比較，確實(shí)比簡(jiǎn)單地比較電動(dòng)汽車和燃油汽車要復(fù)雜得多。區(qū)域電力結(jié)構(gòu)、駕駛模式和電池使用情況都會(huì)影響電動(dòng)汽車的排放。

反對(duì)電動(dòng)汽車的最大論點(diǎn)源于高壓電池原材料的開采、精煉和加工過程中產(chǎn)生的排放。電動(dòng)汽車電池使用的鋰、鈷和鎳等材料需要危險(xiǎn)且耗水的開采工藝。

因此，當(dāng)一輛電動(dòng)汽車從生產(chǎn)線下線時(shí)，它就已經(jīng)比普通的燃油汽車或混合動(dòng)力汽車“更臟”。它伴隨著更大的“碳債務(wù)”，研究人員用這個(gè)術(shù)語來計(jì)算汽車在上路行駛之前產(chǎn)生的排放量。

發(fā)表在科學(xué)期刊《IOP Science》上的一篇研究論文指出，燃油汽車和混合動(dòng)力汽車在制造過程中會(huì)產(chǎn)生6-9噸的二氧化碳排放，具體排放量取決于汽車細(xì)分市場(chǎng)。而電動(dòng)汽車在交付給消費(fèi)者之前，會(huì)產(chǎn)生11-14噸的二氧化碳排放。

一旦電動(dòng)汽車上路行駛，它們就開始償還“碳債務(wù)”，總體排放量開始減少。

另一方面，混合動(dòng)力汽車和燃油汽車則朝著相反的方向發(fā)展，它們的碳排放量會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加。

行駛一定里程后，電動(dòng)汽車就有可能完全還清這筆“債務(wù)”。這究竟需要多長(zhǎng)時(shí)間，取決于哪個(gè)區(qū)域的消費(fèi)者。

2023年阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Argonne National Laboratory）的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，一輛電動(dòng)汽車需要行駛19500英里才能減少制造過程中的排放。根據(jù)FactCheck.org的數(shù)據(jù)，按照典型的美國(guó)人駕駛習(xí)慣，這在兩年之內(nèi)就能實(shí)現(xiàn)。

《自然》雜志的另一項(xiàng)研究給出了更高的數(shù)字，碳減排從行駛28000英里左右開始。無論如何，考慮到美國(guó)人的汽車保有量，電動(dòng)汽車隨著時(shí)間的推移將成為更清潔的選擇。

并且，并非所有的混合動(dòng)力汽車都一樣。像豐田普銳斯這樣的傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車配備小型鋰離子電池組，可以在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前依靠電力行駛短距離。插電式混合動(dòng)力汽車 (PHEV) 配備更大的電池組，車主可以充電。它們可以依靠電池實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)距離的續(xù)航，通常在30到50英里之間，然后才啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

就生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放量而言，它們都介于電動(dòng)汽車和純?nèi)加推囍g。

不同電力結(jié)構(gòu)，不同結(jié)果

正如電動(dòng)汽車懷疑論者喜歡指出的那樣，能源很重要，但并沒有你想象的那么重要。直到2024年年底，美國(guó)一直在快速轉(zhuǎn)向可再生能源。據(jù)路透社援引能源智庫(kù)Ember的數(shù)據(jù)，到2024年底，美國(guó)43%的電力來自清潔能源。

然而，各州的電力結(jié)構(gòu)仍然差異很大。西弗吉尼亞州和肯塔基州嚴(yán)重依賴燃煤火力發(fā)電廠發(fā)電。加利福尼亞州和德克薩斯州在太陽能和風(fēng)能發(fā)電方面領(lǐng)先全美。

所以，你可以設(shè)想混合動(dòng)力汽車在某些條件下比純電動(dòng)汽車更清潔，但這種情況很有限，而且正在日益減少。

在西弗吉尼亞州行駛的8500磅重的雪佛蘭Silverado電動(dòng)汽車，其污染程度可能比短距離低速行駛、頻繁重復(fù)使用電池（由發(fā)動(dòng)機(jī)充電并進(jìn)行再生制動(dòng)）的豐田普銳斯還要嚴(yán)重。但如果進(jìn)行同類比較，即使電力來源極其不環(huán)保（燃煤火力發(fā)電），電動(dòng)汽車也比混合動(dòng)力汽車更清潔。

根據(jù)美國(guó)能源部的排放計(jì)算（該計(jì)算考慮了尾氣排放和電網(wǎng)排放），在西弗吉尼亞州行駛的特斯拉Model Y產(chǎn)生的溫室氣體排放量為每英里149克二氧化碳，低于豐田普銳斯插電式混合動(dòng)力汽車的每英里177克二氧化碳。

如果比較Model Y在電網(wǎng)更清潔的加利福尼亞州的二氧化碳排放量，Model Y在總排放量方面將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何混合動(dòng)力汽車或插電式混合動(dòng)力汽車。

在洛杉磯，Model Y 每英里僅排放約 80 克二氧化碳，而普銳斯插電式混合動(dòng)力車每英里排放 130 克二氧化碳，這還是假設(shè)車主定期為插電式混合動(dòng)力車的電池充電，但目前幾乎沒有證據(jù)表明這種情況會(huì)發(fā)生。

現(xiàn)在分析甚至還沒有談到運(yùn)營(yíng)效率。燒天然氣的汽車不僅在制造過程中產(chǎn)生排放，還會(huì)產(chǎn)生與其動(dòng)力所需的鉆井、水力壓裂和精煉化石燃料相關(guān)的排放。

此外，燃燒過程中燃燒燃?xì)獾男什桓摺細(xì)馄囍荒軐⒓s 20-40% 的燃料轉(zhuǎn)化為能量，其余部分都損失了。而電動(dòng)汽車將超過 90% 的電力用于驅(qū)動(dòng)車輛。

綜合考慮所有這些因素，IOP 的研究補(bǔ)充說，電動(dòng)汽車在全生命周期二氧化碳排放量方面與混合動(dòng)力汽車持平，只需 2.2 —2.4 年的駕駛時(shí)間（具體取決于車型細(xì)分）。電動(dòng)汽車與純?nèi)加推囅啾?，碳排放“收支平衡”速度更快，僅需1.3—1.6年。

長(zhǎng)期看好電動(dòng)汽車

IOP的研究還考慮了電網(wǎng)排放。這項(xiàng)于2022年3月發(fā)表的研究發(fā)現(xiàn)，在美國(guó)2983個(gè)縣中，電動(dòng)汽車是最清潔的，而混合動(dòng)力汽車在125個(gè)縣中是排放最少的選擇。

其他幾份報(bào)告，包括來自麻省理工學(xué)院氣候門戶網(wǎng)站和美國(guó)環(huán)保署“電動(dòng)汽車迷思”頁(yè)面的報(bào)告，都得出結(jié)論：在大多數(shù)情況下，電動(dòng)汽車更清潔。

最后，還有電池回收這一長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。燃油汽車最終可能會(huì)被送往廢品場(chǎng)，其中一些金屬最終可能會(huì)被重新利用。但像特斯拉前首席技術(shù)官JB·斯特勞貝爾（JB Straubel）創(chuàng)立的Redwood Materials公司正在涌現(xiàn)，這些公司致力于從報(bào)廢和老舊電動(dòng)汽車中完全回收和再利用電池。如果做得足夠好，它可能會(huì)催生循環(huán)經(jīng)濟(jì)，從而大大減少需要開采的礦物，當(dāng)然這需要時(shí)間。但燃油汽車卻并非如此。

因此，當(dāng)豐田章男說混合動(dòng)力汽車的排放量低于電動(dòng)汽車時(shí)，他很可能指的是：電網(wǎng)主要由化石燃料供電，混合動(dòng)力汽車主要在低速、走走停停的交通中行駛，再生制動(dòng)和小型電池一直在工作?；蛘咚皇窃谡?wù)撋a(chǎn)，但是沒有考慮上述所有這些因素的數(shù)據(jù)集。

全球范圍內(nèi)，可再生能源發(fā)電的使用量正在飆升，這意味著電動(dòng)汽車的清潔程度只會(huì)隨著時(shí)間的推移而提升。與此同時(shí)，汽車制造商也在開發(fā)需要更少稀有礦物和更低碳排放制造的電池化學(xué)成分，磷酸鐵鋰 (LFP) 和富錳鋰 (LMR) 就是很好的例子。

這意味著未來的電動(dòng)汽車不僅駕駛體驗(yàn)更清潔，而且從一開始就更加清潔，從工廠車間開始就減少所謂的“碳債務(wù)”。

這并不是說混合動(dòng)力汽車和插電式混合動(dòng)力汽車是清潔空氣的敵人。

對(duì)于尚未準(zhǔn)備好完全使用電動(dòng)汽車的買家來說，混合動(dòng)力汽車是絕佳的選擇。插電式混合動(dòng)力汽車在定期充電的情況下，可以像電動(dòng)汽車一樣進(jìn)行日常通勤。而且，在燃油經(jīng)濟(jì)性和排放方面，傳統(tǒng)的混合動(dòng)力汽車仍然比純汽油汽車有顯著的改進(jìn)。即使是現(xiàn)在的汽油汽車也比幾十年前更加清潔。

但在大多數(shù)情況下，電動(dòng)汽車在效率、排放以及日益增強(qiáng)的整體可持續(xù)性方面都勝過它們，這一點(diǎn)毋庸置疑。如果我們想要一個(gè)零排放的未來，電動(dòng)汽車是最有希望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

（本文只代表作者觀點(diǎn)）