巴豆
在2020年全球疫情全面爆發(fā)的情況下,全球電動(dòng)車的銷售總量卻依然增長超過40%,美國拜登新政府一上臺(tái)就宣布全美65萬輛公務(wù)車未來將全數(shù)更換成電力能源車,讓電動(dòng)車的話題在2021年一開年就吸引大眾注意。接下來,美國召開電動(dòng)車大會(huì),八月又以總統(tǒng)令的方式要求美國在2030年,所銷售的汽車中要有一半是電力能源汽車。在中國,馬斯克表示將來上海工廠提供全球最大的特斯拉汽車產(chǎn)能。其他各路企業(yè)也各展神通,紛紛加入電動(dòng)車造車的大軍。而作為普通民眾,除了面對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)與新興科技巨頭們?cè)跁r(shí)代浪尖上弄潮比拼之外,更需要的是深入了解電力能源車的真實(shí)情況。
01電動(dòng)車真的比較環(huán)保、低碳嗎?
電動(dòng)車在行駛過程中不會(huì)排放二氧化碳、懸浮微粒和其他造成空氣污染的物質(zhì),從這個(gè)角度來看,的確比燃油車還環(huán)保。根據(jù)2020年國際能源總署(IEA)發(fā)布的《全球電動(dòng)車展望》報(bào)告,以“油井到車輪”的基礎(chǔ)來計(jì)算,2018年傳統(tǒng)內(nèi)燃式引擎車輛平均溫室氣體排放量一公里便高于200克二氧化碳當(dāng)量,而純電動(dòng)車大約才95克,排放量比燃油車和插電式動(dòng)力混合車各自少60%和40%。
而歸納目前大多數(shù)人質(zhì)疑電動(dòng)車并不環(huán)保、低碳的原因,主要還是集中于電動(dòng)車如果用的是化石燃料所產(chǎn)生的電力,排碳量便不見得比燃油車還低。確實(shí)在電動(dòng)車的整個(gè)生命周期里,最大的碳排放源來自于行駛上的用電,而發(fā)電結(jié)構(gòu)是仰賴化石燃料還是以再生能源為主,決定了電動(dòng)車是否比燃油車還低碳,不同國家和地區(qū)因?yàn)槟茉唇Y(jié)構(gòu)的不同,在此方面的測算也會(huì)得到不一樣的結(jié)果,排碳量也不一樣。
國際能源總署報(bào)告做過分析,在電力排碳系數(shù)是0.518公斤CO2E/度時(shí),傳統(tǒng)內(nèi)燃式引擎車輛的排放量是近35噸二氧化碳,電池容量分別為40度電和80度電的電動(dòng)車,在整個(gè)生命周期的總排放大約是24噸和28噸二氧化碳(包含電池的制造和生命周期),比燃油車還低。像在歐洲上路的電動(dòng)車,因?yàn)榈吞荚偕茉匆言诎l(fā)電結(jié)構(gòu)里占有很高的比例,所以電動(dòng)車整個(gè)生命周期的碳排,比內(nèi)燃機(jī)汽車明顯較低。而在以燃煤發(fā)電為主的地區(qū),電動(dòng)車的減碳效益不如歐洲明顯,碳排放大概與一般高效率的傳統(tǒng)汽車或油電混合車相近。
總體來說,現(xiàn)階段電動(dòng)車的碳排放,理論上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)動(dòng)力汽車,在部分國家和地區(qū),排放指標(biāo)因?yàn)槟茉唇Y(jié)構(gòu)問題未必盡如人意,但當(dāng)各國在能源方面越來越向低碳減排方向調(diào)整,更能突出電動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的汽車的環(huán)保價(jià)值。
02電動(dòng)車帶來的減碳效果如何?
國際能源總署《全球電動(dòng)車展望》統(tǒng)計(jì),2019年全球在路上跑的電動(dòng)車,一天便讓世界避免使用60萬桶石油產(chǎn)品;從溫室氣體排放來看,凈排放量大約減少5300萬噸二氧化碳,比同樣里程的汽油車少排放一半的溫室氣體。
03電動(dòng)車電池生產(chǎn)過程中所造成的碳排是否很高?
根據(jù)國際能源總署報(bào)告,電池生產(chǎn)的排放量大約占電動(dòng)車生命周期排放量的10%~30%,而生產(chǎn)所在地則決定電池碳排放量。瑞典環(huán)境研究機(jī)構(gòu)整合2010—2016年的研究,估算電動(dòng)車每度電的電池制造排碳量,大概在150~200公斤。但知名氣候傳播媒體CARBON BRIEF額外找近幾年17項(xiàng)不同研究資料,發(fā)現(xiàn)2017年之后,整體平均計(jì)算每度電的排放量可漸漸壓至100公斤左右。如果把電池產(chǎn)地考量進(jìn)去,在歐美制造的電池排碳通常會(huì)低于亞洲,排放量最大差距可相對(duì)減少20%。
以特斯拉的超級(jí)電池工廠“GIGA”工廠為例,該廠位于美國內(nèi)華達(dá)州,是MODEL 3電動(dòng)車電池的主要生產(chǎn)工廠。由于過去二十年里,內(nèi)華達(dá)州幾乎淘汰了所有以煤炭為基礎(chǔ)的發(fā)電廠,平均電力碳排放系數(shù)本就比美國其他區(qū)域還低30%,再加上特斯拉之前規(guī)劃在該廠建造世界上最大的屋頂太陽能系統(tǒng),并與儲(chǔ)能系統(tǒng)相結(jié)合,工廠內(nèi)部的供電幾乎可以達(dá)到自給自足。而電池制造過程中排放溫室氣體的主要來源是組裝所需要的電力,如果電力結(jié)構(gòu)能夠被去碳化,便能降低電池的碳足跡。
04電動(dòng)車的電池可以回收嗎?
芬蘭再生能源公司FORTUM已通過全新回收技術(shù),透過二氧化碳濕法冶金技術(shù)從電池中回收鈷、鋰、錳和鎳等電池重要金屬,讓其他電池制造商可重新使用這些二次金屬。其開發(fā)的新技術(shù)也將電動(dòng)車電池材料回收率從50%提高到80%。汽車大廠——奧迪也與材料技術(shù)專家合作,研究鈷、鎳和銅等電池原料的回收率及回收方式,結(jié)果顯示,95%以上的電池元件可以回收再利用。因此,奧迪針對(duì)旗下某些電動(dòng)車電池啟動(dòng)了回收再利用計(jì)劃,首先將回收的電池檢視整理后運(yùn)用在自己工廠內(nèi)的作業(yè)車上,達(dá)到資源重新使用的目的。除此之外,奧迪也進(jìn)一步與比利時(shí)材料技術(shù)及回收集團(tuán)UMICORE合作,嘗試在電池生命周期結(jié)束時(shí),將廢舊電池中的貴重金屬加以回收,進(jìn)一步回到新電池制造循環(huán)中重復(fù)使用。
至于其他車企,像特斯拉會(huì)把廢棄的電池送到比利時(shí)做回收處理;尼桑會(huì)依照電池?fù)p壞程度來判定,如果損壞程度不高便在維修后拿去二次利用。被二次利用的電池,可以重新做成一顆新的電池,或是把一些電池用作路燈照明。如果損壞程度太嚴(yán)重,則會(huì)被送去提煉,把電池里面的一些可再次利用的化學(xué)物提取出來。
從政策層面來看,各國都在制定法律要求車企承擔(dān)電池回收并妥善處理的責(zé)任。
05電動(dòng)汽車的電磁輻射高嗎?
曾有媒體做過調(diào)查,結(jié)果顯示,超過73%的人認(rèn)為純電動(dòng)車存在電磁輻射,而這些人里面又有超過半數(shù)的人認(rèn)為這種電磁輻射可能會(huì)對(duì)身體健康造成影響。不過有人以輻射檢測儀實(shí)測發(fā)現(xiàn),電動(dòng)車產(chǎn)生的輻射程度和日常生活中的普通家電類似,甚至比某些家電的輻射值還低。
06電動(dòng)車充電會(huì)不會(huì)容易使住宅跳閘斷電?
電動(dòng)車普及后,大部分的車主是都在家充電,美國很早就允許車主可向電力公司申請(qǐng)“電動(dòng)車優(yōu)惠費(fèi)率”,引導(dǎo)使用者避開用電高峰時(shí)段,利用其他時(shí)段的閑置電力對(duì)電動(dòng)車充電。不少人也質(zhì)疑電動(dòng)車功率太高,會(huì)造成住宅或社區(qū)的用電負(fù)荷過高引起跳閘斷電的情況,事實(shí)上,充電器分高安培跟低安培,如果原本的社區(qū)住戶電量負(fù)荷有限,會(huì)建議車主裝低安培的充電器。社區(qū)充電樁只要經(jīng)過專人規(guī)劃,都在安全范圍內(nèi)使用,不容易造成斷電。
07未來電動(dòng)車一旦普及,夜間大家都在充電的時(shí)候,會(huì)不會(huì)變成「第二個(gè)用電高峰」?如此一來,電網(wǎng)設(shè)施是不是也要跟著升級(jí)?
未來電動(dòng)車的電力來源可以有很多種,從太陽能、風(fēng)力、水力或地?zé)岫加锌赡埽谶@么多發(fā)電選項(xiàng)下,只要可預(yù)期、可控制,加上合理的電力調(diào)配可以做到電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
08電動(dòng)車的能源效率是多少?
相對(duì)于燃油車引擎效率只有35%左右,電動(dòng)車可達(dá)77%~82%(60%~65%+17%回收電能)。國際能源總署的報(bào)告也指出,電動(dòng)車的能源效率是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛的三到五倍。
09電動(dòng)車平均多久需要進(jìn)廠保養(yǎng)?
以目前全球電動(dòng)車賣的最多的品牌特斯拉為例,由于車輛不需要更換機(jī)油、燃油濾清器、火花塞,或進(jìn)行排放檢查、甚至很少更換剎車片(因?yàn)殡娔茉偕鷦x車已取代傳統(tǒng)剎車),因此與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛在半年或5000公里就建議安排保養(yǎng)頻率相較,幾乎不需要回廠。根據(jù)該公司的車主手冊(cè)建議,用戶每10,000公里需要更換輪胎、每兩年檢測剎車油是否有被污染、視不同車型每2~6年進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)保養(yǎng)維修。
10電動(dòng)車被撞擊時(shí),受到的傷害會(huì)比汽油車高嗎?
要看各公司的安全措施,還有車體的材質(zhì)與堅(jiān)固程度。目前所有的燃油車所使用的安全措施,電動(dòng)車全部具有。所以大致上來說,抗撞擊程度應(yīng)該是沒有差別的。
11開車途中沒電時(shí)怎么辦?
可以呼叫道路救援,也可以通過旅行充電器,連接上家用220V或110V的插頭,每小時(shí)約可充3~5公里(以每度電跑6公里計(jì)算)。但也有一些車輛,像尼桑LEAF,會(huì)有一個(gè)「TURTLE MODE」, 專門為電池用完時(shí)的緊急狀況設(shè)置的,這個(gè)系統(tǒng)可以提供車子慢速再多跑幾公里,到達(dá)最近的充電站。
12電力能源車如果被閃電擊中的話會(huì)很危險(xiǎn)嗎?
電動(dòng)車被閃電擊中的機(jī)率極低,但就算被閃電擊中,人也不會(huì)被傷害到,因?yàn)橛兴^的集膚效應(yīng),電流只在電動(dòng)車表面流動(dòng)。
13充電基礎(chǔ)設(shè)施不夠,會(huì)讓人產(chǎn)生“里程焦慮”,怕開到一半就沒電了,目前電動(dòng)車的配套設(shè)施建設(shè)如何?
當(dāng)前我國公共充電基礎(chǔ)設(shè)施利用率偏低,一些地方電動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施排隊(duì),而有些地方的設(shè)施,從建起來到最后壽命期結(jié)束也無人使用,產(chǎn)業(yè)布局缺少科學(xué)統(tǒng)計(jì)依據(jù)。此外,在充電樁建設(shè)過程當(dāng)中,各個(gè)職能部門之間缺少制度銜接,運(yùn)營商之間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通水平也有待提升。
國家采取的主要應(yīng)對(duì)措施也集中在盡快解決上述問題,不斷提升充電基礎(chǔ)設(shè)施充電保障能力,我國將大幅提升充電技術(shù)、充電設(shè)施產(chǎn)品水平,完善標(biāo)準(zhǔn)體系,優(yōu)化充電設(shè)施建設(shè)布局,基本原則是加快提升充電技術(shù)水平,優(yōu)化充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò),同時(shí)創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)體系。
14電動(dòng)車在雨中可以充電嗎?
可以,電動(dòng)車和充電樁的設(shè)計(jì)都充分考慮到各種天氣環(huán)境的因素。
15電動(dòng)車過度充電會(huì)有嚴(yán)重后果嗎?
電動(dòng)車會(huì)在達(dá)到設(shè)定的電量之后停止充電,除非車體本身或充電樁故障,所以無須擔(dān)心這個(gè)問題。
16為什么電動(dòng)車能達(dá)到無噪音的效果?
汽車發(fā)出的聲音是由燃燒壓縮后的汽油和空氣爆炸所產(chǎn)生的,而電動(dòng)車的內(nèi)部不具備引擎,也不需要汽油來運(yùn)作,所以不會(huì)產(chǎn)生像汽車一樣大的聲音。其次電動(dòng)車不能有太多的震動(dòng),不然里面的線路一旦壞掉就會(huì)造成短路等問題。但最近歐盟國家有了新的規(guī)定,要求所有安靜的電動(dòng)車安裝一個(gè)系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)會(huì)在車速每小時(shí)20公里或更慢時(shí),發(fā)出聲音來避免事故,音量至少要達(dá)到56分貝,并且不能超過75分貝。
17電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是如何運(yùn)作的?
電動(dòng)車的電池會(huì)提供和輸送電到各個(gè)部位,當(dāng)電輸送到馬達(dá)的時(shí)候,不同的馬達(dá)會(huì)藉由不同的方式來改變內(nèi)部磁鐵的磁場以啟動(dòng)馬達(dá),像是永磁同步馬達(dá)是利用永久磁鐵來排斥銅線的磁場,而感應(yīng)馬達(dá)則是利用鋁柱或銅柱,之后再由馬達(dá)帶動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)。
18電動(dòng)車的電磁剎車系統(tǒng)是如何運(yùn)作的?馬達(dá)又是怎么在剎車時(shí)反向充電的?
利用電磁感應(yīng)的原理,將磁鐵靠近金屬轉(zhuǎn)盤,因轉(zhuǎn)盤與磁鐵距離的改變,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,而生成反向的磁力來抵抗金屬轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生剎車的效果。另外當(dāng)汽車在減速時(shí),馬達(dá)可以轉(zhuǎn)變成發(fā)電機(jī),將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能,回充并儲(chǔ)存到電池中。
19電動(dòng)車的電池有幾種?
目前主流為鋰電池,也有鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鈉-硫電池、鈉-氯化鎳電池、空氣電池等類型。
20電動(dòng)車的電池成分跟一般的電池有差別嗎?
電動(dòng)車的鋰電池和一般的鋰電池是有差異的。電動(dòng)車的鋰電池因?yàn)樾枰浜想妱?dòng)車的特性,所以會(huì)分為POWER TYPE(適合瞬間加速)和ENERGY TYPE(適合跑里程數(shù)),但一般的電池沒有這個(gè)差別。
21電動(dòng)車的車身的重量會(huì)比燃油汽車重嗎?重在哪里?
電動(dòng)車會(huì)比汽油車重,主要原因是電動(dòng)車需要承載大量的電池用來供應(yīng)開車所需的電力。一臺(tái)電動(dòng)車大概會(huì)比同樣大小和馬力的汽油車重20%~30%。
(文章及圖片來源于網(wǎng)絡(luò))