今年以來，實行多年的汽車限購政策開始不斷“解禁”，新能源汽車更是一馬當(dāng)先。

6月6日，國家發(fā)展和改革委員會會同生態(tài)環(huán)境部、商務(wù)部共同推出《推動重點消費品更新升級 暢通資源循環(huán)利用實施方案(2019—2020年)》，要求未來各地不得對新能源汽車實行限行、限購，已實行的應(yīng)當(dāng)取消。

今年8月，國務(wù)院辦公廳又印發(fā)《關(guān)于加快發(fā)展流通促進(jìn)商業(yè)消費的意見》，再次提出釋放汽車消費潛力。實施汽車限購的地區(qū)要結(jié)合實際情況，探索推行逐步放寬或取消限購的具體措施。有條件的地方對購置新能源汽車給予積極支持。

然而，作為新能源汽車中的代表，電動汽車是否真的“環(huán)保”一直是爭論不休的話題。

跟隨電動汽車的碳足跡，或許能夠找到答案。近日，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授王燦團(tuán)隊從分析電動汽車單位用電量背后產(chǎn)生的碳排放入手，探索了其全生命周期里對環(huán)境的影響。相關(guān)成果日前發(fā)表于《應(yīng)用能源》。

電動汽車真的環(huán)保嗎

“如果電源是清潔的，那么電動汽車從源頭到最終的使用都是清潔的。反之，如果電源結(jié)構(gòu)是以煤電為主，其過程產(chǎn)生污染物，則電動汽車的發(fā)展可能通過燃煤發(fā)電環(huán)節(jié)增加污染物的排放。”該論文通訊作者王燦一語道破了當(dāng)前電動汽車的環(huán)保爭議。

近年來，在中國政府的大力支持下，電動汽車無論是產(chǎn)銷量的快速增長還是種類的豐富程度，都隱隱呈現(xiàn)全球行業(yè)領(lǐng)頭羊之勢。

2015年，國家發(fā)改委、國家能源局、工信部和住建部在系統(tǒng)內(nèi)部聯(lián)合印發(fā)了《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015—2020)》。根據(jù)規(guī)劃，2020年我國將建成集中充換電站1.2萬座、分散充電樁480萬個，滿足全國500萬輛電動汽車充電需求。

高度的鼓勵和發(fā)展遭遇爭議。曾有外媒專家表示，汽車投入電力的懷抱并不意味著就能立刻與化石燃料分道揚(yáng)鑣，電力同樣可能產(chǎn)生自化石燃料當(dāng)中。

這一點在中國尤為突出。從這幾年的趨勢來看，雖然非化石能源發(fā)電量提升明顯，但國內(nèi)電源結(jié)構(gòu)仍將長期以火電為主，電動汽車的增長必然會帶動對火電的需求。他們認(rèn)為，電動汽車的興起只是“將污染從一個地方轉(zhuǎn)換到另一個地方”。

事實真的如此嗎?王燦告訴《中國科學(xué)報》，從全生命周期看，電動汽車對環(huán)境的影響主要分為制造和使用過程中直接和間接造成的影響。

“電動汽車在制造過程中，從材料到鋰電池都可能會造成污染。使用過程中，能源經(jīng)歷了一次能源開采及加工(如采煤)、發(fā)電和電力輸配等環(huán)節(jié)至充電站，通過充電機(jī)為電動汽車補(bǔ)充電能，這些環(huán)節(jié)也會造成環(huán)境污染。”他分析道。

王燦表示，在判斷電動汽車環(huán)境影響的優(yōu)劣時，還需要與燃油汽車的環(huán)境影響進(jìn)行對比。而一輛車在不同的環(huán)境中，比如在擁堵路段和暢通路段、在人口密度差異顯著的區(qū)域，其環(huán)境影響也大有不同。

追尋電動汽車的碳足跡

雖然電動汽車沒有尾氣排放，但其使用過程所產(chǎn)生的總體溫室氣體排放卻并不是小數(shù)目。這些排放大多取決于對汽車電池進(jìn)行充電的電力來源和汽車的效率。

論文第一作者、清華大學(xué)碩士研究生吳子揚(yáng)告訴《中國科學(xué)報》：“不同區(qū)域電網(wǎng)的電源不同，從電力生產(chǎn)、輸送到最終用戶使用的整個過程中，我們核算單位用電量背后產(chǎn)生的碳排放，并把它平攤到電動汽車的行駛里程數(shù)上，計算單位行駛里程數(shù)所耗電的碳排放。”

鑒于電動汽車生產(chǎn)的全球化，即便是國產(chǎn)汽車，很多零部件也是從國際上進(jìn)口，因此團(tuán)隊使用了一個全球的生命周期數(shù)據(jù)庫來追蹤其生產(chǎn)使用過程，隨后與中國的電力進(jìn)行本地化匹配，探索全生命周期里對環(huán)境的影響。

“區(qū)域電網(wǎng)的發(fā)電量都是結(jié)構(gòu)化的，比如說多少天然氣發(fā)電、多少火力發(fā)電，都是有一定比例的。但是，到了終端用戶那里，還需要考慮跨電網(wǎng)輸配電的情況。”吳子揚(yáng)說。

調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電動汽車不僅具有碳減排效益，而且還能節(jié)省石油，減少尾氣排放，減排效益最顯著的就是電力來源碳水平最低的地區(qū)。例如，在山東等部分省市，如果在現(xiàn)有政策的基礎(chǔ)上，增加鼓勵性政策，發(fā)展更多的電動汽車，會更好地實現(xiàn)本地污染物和溫室氣體的協(xié)同減排。

“總體而言，發(fā)展電動汽車在改善環(huán)境質(zhì)量、推動綠色發(fā)展，同時產(chǎn)生新的經(jīng)濟(jì)增長等方面具有積極作用。”吳子揚(yáng)說。

打造電動汽車低碳模式

王燦認(rèn)為，此項研究將電動汽車對城市的污染問題和全球溫室氣體排放的問題協(xié)同考慮，可以幫助政府決策部門更好地制定有關(guān)電動汽車的支撐性政策。

“路網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對電動汽車影響很大，電網(wǎng)亦然。”王燦表示，雖然我國現(xiàn)階段仍然是以火電為主，但是隨著風(fēng)電、核電等能源的不斷開發(fā)和國家對電動汽車的政策支持，人們擔(dān)憂的“污染轉(zhuǎn)移”等問題將會逐漸減少。

例如，部分電網(wǎng)公司曾推出“低碳打包”模式，包括但不限于對廢舊電廠提前淘汰、對老舊設(shè)施進(jìn)行低排放改造等。

“如果我們在此基礎(chǔ)上疊加新能源對于污染物的改善和對公共健康影響等因素，優(yōu)化電動汽車的發(fā)展政策，例如充電樁的布局，將會實現(xiàn)更高的低碳和環(huán)境效益。”談及下一步打算，他如是說。

為了加速我國電動汽車向低碳轉(zhuǎn)型，王燦建議，電動汽車制造商及其供應(yīng)商應(yīng)提高汽車制造過程中可再生能源電力和低碳材料與技術(shù)的使用比例。

王燦還建議，政府各級政策制定者應(yīng)采取新的或更有力的政策和方案來提高能源效率、促進(jìn)可再生能源的部署?？扇〉倪x擇包括設(shè)制可再生能源電力標(biāo)準(zhǔn)、能源高效資源標(biāo)準(zhǔn)、碳定價機(jī)制、稅收優(yōu)惠和其他經(jīng)濟(jì)獎勵，以及改進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)營、傳輸和資源規(guī)劃等。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.113923

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