電動汽車排放思考

張冬東

淮安生物工程高等職業學校 江蘇省淮安市 223200

隨著人類社會科技的進步，純電動汽車現在正慢慢的進入人們的生活，慢慢的流行起來。其主要原因是因為他環保，以及各國政府也鼓勵新能源汽車的研發和發展。

首先，汽車環不環保主要看它的排放。對于傳統內燃機為動力的汽車來說，汽車尾氣主要是以二氧化碳、二氧化硫兩種為主排量1.6升的汽車行一公里大約消耗0.08L汽油（就是汽車儀表顯示的百公里油耗8L）0.08L的汽油再乘以汽油密度（93號汽油的密度為0.725g/ml）就是他的質量了（汽車每燃燒1公斤汽油會排出3.08公斤的二氧化碳）；這樣算出來應該是：就產生0.19712KG的二氧化碳。

圖1 2009-2015年中國汽車保有量及增速

再看看汽車廠商們號稱零排放的電動汽車，它真正零排放么？顯然我們必須要從電能的源頭找起。所以就是要看發電站發電是清潔的嗎？他們排放幾何呢？

當然要知道純電動汽車一公里他所要要消耗多少度電。市面上的純電動汽車大多數安裝的是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，據了解不同的電動汽車一度電所走的距離都不大樣，就拿日產聆風的電動車來說吧24度電（千瓦時Kwh）只能支持130公里，差不多一度電大約能跑5.5公里，北汽的純電動汽車e150 EV是25度電可以行駛大約150公里，相當于一公里需要消耗0.17度電，特斯拉Model S所使用的是三元鋰電池18650，能量密度大概是150Wh/kg，其model S的85度電版，車重2100kg，電池自重便有600kg之多，占了整車重量將近30%的，大概都跑300公里，差不多一公里消耗0.2度電左右，這些都是在不開空調和其他用電設備的情況下的數據。這是單獨一輛純電動汽車所用的消耗量。試想一下如果現在全國大量普及此類純電動汽車會有什么樣的情況，那就先來看看我國有多少車。

2009-2015年，中國汽車產銷量以飛快的速度增長，2015 年的汽車銷量驚人已經接近2500 萬輛。與之相對應的，中國市場上的汽車保有量也相應的持續增長，從2007 年的0.57億輛車達到2015年的1.72億輛，翻了差不多不到兩番，年復合增長率約14.8%。照此速度發展下去，預計到了2020年中國市場上的汽車保有量將突破2億輛。而我國汽車的大多數使用年限一般差不多為8-10年，而二手車參考報廢的行駛里程為50-60萬公里。汽車市場保有總量的不斷高速增長，廢車報廢量也將相應大幅擴大。根據既有汽車產銷量和保有量的數據，我們預計中國汽車報廢高峰已臨近，估計今年廢舊汽車報廢量將會突破700 萬輛，到了2019年將超過1300萬輛，并也保持高速增長。

假設從現在到20年都增加的是電動汽車也就是說2015年到2020年報廢的都是內燃機汽車，也就是增加的3千萬輛電動汽車（實際增加的電動汽車要少的多）。那么三千萬輛汽車每公里要消耗3千萬×0.2度電=6000000度。

下面來分析一下我國的電力情況，2018年1月份至4月份全國發電量就已經達到10391億千瓦時，其中火電、水電、核電、風電分別占比75.08%、13.15%、4.17%、6.1%。

不難看出我國發電主要以火力發電，火力發電一般是指利用石油、煤炭和天然氣等燃料燃燒時產生的熱能來加熱水，使水變成高溫的、高壓的水蒸氣，然后再由高溫、高壓的水蒸氣推動發電機來發電的方式的總稱。以煤、石油或天然氣作為燃料的發電廠統稱為火電廠。國家發改委提供的一項數據顯示是對火電廠要求平均每千瓦時供電煤耗由2000年的392g標準煤降到360g標準煤。那么6百萬度電大概算一下會產生2160噸的二氧化碳。

前面算過的一輛汽車每公里產生0.19712KG再乘以3千萬輛車5910噸。兩項對比發現未來大批量普及電動汽車要比傳統的內燃機汽車環保的，但是依然有二氧化碳等有污染的氣體排出。所以只能說是比原來內燃機汽車環保，但沒有做到零排放。本次計算只考慮排放問題，并沒有考慮電池老化、廢舊給環境造成的污染。

要想做到零排放還是需要我們的電能企業找到取代煤炭的清潔能源代替火力發電。

圖2 2011-2022年中國廢舊汽車理論報廢量（萬輛）