純電動(dòng)車與汽油車的排放性分析

(重慶交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院 重慶 400074)

引言

隨著石油供應(yīng)日益緊張和生態(tài)環(huán)境不斷惡化，發(fā)展新能源汽車成為了我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的必然選擇，2017年提出了純電動(dòng)車的概念，目前純電動(dòng)車已經(jīng)成為了新能源環(huán)保汽車的主流。雖然純電動(dòng)車是以蓄電池為驅(qū)動(dòng)，在運(yùn)行時(shí)基本沒有尾氣排放，但是不能說純電動(dòng)車完全沒有排放。純電動(dòng)車是以消耗電能取代消耗燃油，而現(xiàn)今我國(guó)仍然是以火力發(fā)電為主,火力發(fā)電會(huì)產(chǎn)生很多污染氣體，所以將火電廠由此增加的污染氣體排放歸入純電動(dòng)車的排放性之中是有實(shí)際意義的，即純電動(dòng)車的排放性探討應(yīng)該始于電廠的火力發(fā)電[1]。本文基于此觀點(diǎn)對(duì)純電動(dòng)車和汽油車的排放性進(jìn)行了分析。

一、純電動(dòng)車的排放成本

純電動(dòng)車的排放性探討應(yīng)始于發(fā)電廠的火力發(fā)電排放，則火力發(fā)電的污染氣體排放量為標(biāo)準(zhǔn)煤質(zhì)量與污染氣體排放系數(shù)的乘積，如公式(1)所示：

MEX=MC·EFX

(1)

公式(1)中，MEX是X氣體的排放量；MC是標(biāo)準(zhǔn)煤質(zhì)量；EFX是X氣體的排放系數(shù)。

本文按照文獻(xiàn)[2]計(jì)算得純電動(dòng)車的百公里標(biāo)準(zhǔn)煤消耗為18.71kg，將其與標(biāo)準(zhǔn)煤的CO2排放系數(shù)EFco2=2.934kg/kg、SO2的排放系數(shù)EFSO2=28171mg/kg、NOx的排放系數(shù)EFNOX=4420mg/kg[3]代入公式(1)得尾氣排放為54.90kgCO2，0.53kgSO2，0.08kgNOX。

二、汽油車的排放性

(一)CO2排放

聯(lián)合國(guó)政府氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)提供了汽油車CO2排放量估算的的方法，并提供了汽油的碳含量和有效CO2排放系數(shù)[4]。具體估算如(2)式：

Mco2=Lg·NCVg·CEFg

(2)

公式(2)中，Mco2表示估算的二氧化碳排放量，g表示汽油；Lg代表汽油的消耗量；NCVg為汽油的平均低位發(fā)熱量;CEFg為汽油的碳排放系數(shù)。

此外，汽油的平均低位發(fā)熱量NCVg為43070kJ/kg，百公里耗油量Lg為8L；根據(jù)IPCC汽油的碳排放系數(shù)CEFg為70000kg/TJ，則由公式(2)可知百公里CO2排放量為17.49kg。

(二)CO、NOx、HC排放

由于各種汽車尾氣排放量各不相同，為了探討的普遍性，本文用國(guó)標(biāo)中的尾氣排放限值來(lái)表示各種汽車的尾氣排放量，使得估計(jì)的尾氣排放量具有普適性。汽車尾氣排放量的計(jì)算如公式(3)所示：

MX=θX·γX

(3)

式(3)中，MX表示尾氣中X氣體的排放量(mg/km)，X表示尾氣中的某種氣體；θX代表X氣體的排放限值(mg/km)；γX代表X氣體的劣化系數(shù)。

根據(jù)GB18352.6-2016 《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法》中Ⅰ型試驗(yàn)(常溫下冷起動(dòng)后排氣污染物排放試驗(yàn))的6a階段的排放限值，取CO排放限值θCO為700mg/km，NOx排放限值θNOX為60mg/km，THC(總碳?xì)浠衔?排放限值θHC為100mg/km，然后采取相應(yīng)的劣化系數(shù)：1.8(γCO)、1.8(γNOX)和1.5(γHC)。由公式(3)可知CO排放量為1260mg/km，NOx排放量為108mg/km，THC排放量為150mg/km。

三、純電動(dòng)車與汽油車的排放性比較分析

綜合上述數(shù)據(jù)結(jié)果，得到兩種車的百公里排放性對(duì)比結(jié)果如表1 所示：

表1 純電動(dòng)車與汽油車排放性比較(單位：kg/100km)

從表中數(shù)據(jù)可以看出：純電動(dòng)車的CO2排放量高出汽油車213.9%，說明純電動(dòng)車的推廣并不能夠起到環(huán)保的目的，甚至于會(huì)加劇全球變暖；純電動(dòng)車的NOx 排放量高出汽油車640.7%；純電動(dòng)車的SO2排放問題很大。