巴豆
在2020年全球疫情全面爆發的情況下,全球電動車的銷售總量卻依然增長超過40%,美國拜登新政府一上臺就宣布全美65萬輛公務車未來將全數更換成電力能源車,讓電動車的話題在2021年一開年就吸引大眾注意。接下來,美國召開電動車大會,八月又以總統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能。其他各路企業也各展神通,紛紛加入電動車造車的大軍。而作為普通民眾,除了面對傳統工業與新興科技巨頭們在時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情況。
01電動車真的比較環保、低碳嗎?
電動車在行駛過程中不會排放二氧化碳、懸浮微粒和其他造成空氣污染的物質,從這個角度來看,的確比燃油車還環保。根據2020年國際能源總署(IEA)發布的《全球電動車展望》報告,以“油井到車輪”的基礎來計算,2018年傳統內燃式引擎車輛平均溫室氣體排放量一公里便高于200克二氧化碳當量,而純電動車大約才95克,排放量比燃油車和插電式動力混合車各自少60%和40%。
而歸納目前大多數人質疑電動車并不環保、低碳的原因,主要還是集中于電動車如果用的是化石燃料所產生的電力,排碳量便不見得比燃油車還低。確實在電動車的整個生命周期里,最大的碳排放源來自于行駛上的用電,而發電結構是仰賴化石燃料還是以再生能源為主,決定了電動車是否比燃油車還低碳,不同國家和地區因為能源結構的不同,在此方面的測算也會得到不一樣的結果,排碳量也不一樣。
國際能源總署報告做過分析,在電力排碳系數是0.518公斤CO2E/度時,傳統內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度電的電動車,在整個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車,因為低碳再生能源已在發電結構里占有很高的比例,所以電動車整個生命周期的碳排,比內燃機汽車明顯較低。而在以燃煤發電為主的地區,電動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汽車或油電混合車相近。
總體來說,現階段電動車的碳排放,理論上遠遠優于傳統動力汽車,在部分國家和地區,排放指標因為能源結構問題未必盡如人意,但當各國在能源方面越來越向低碳減排方向調整,更能突出電動力驅動的汽車的環保價值。
02電動車帶來的減碳效果如何?
國際能源總署《全球電動車展望》統計,2019年全球在路上跑的電動車,一天便讓世界避免使用60萬桶石油產品;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電動車電池生產過程中所造成的碳排是否很高?
根據國際能源總署報告,電池生產的排放量大約占電動車生命周期排放量的10%~30%,而生產所在地則決定電池碳排放量。瑞典環境研究機構整合2010—2016年的研究,估算電動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項不同研究資料,發現2017年之后,整體平均計算每度電的排放量可漸漸壓至100公斤左右。如果把電池產地考量進去,在歐美制造的電池排碳通常會低于亞洲,排放量最大差距可相對減少20%。
以特斯拉的超級電池工廠“GIGA”工廠為例,該廠位于美國內華達州,是MODEL 3電動車電池的主要生產工廠。由于過去二十年里,內華達州幾乎淘汰了所有以煤炭為基礎的發電廠,平均電力碳排放系數本就比美國其他區域還低30%,再加上特斯拉之前規劃在該廠建造世界上最大的屋頂太陽能系統,并與儲能系統相結合,工廠內部的供電幾乎可以達到自給自足。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,如果電力結構能夠被去碳化,便能降低電池的碳足跡。
04電動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,透過二氧化碳濕法冶金技術從電池中回收鈷、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。其開發的新技術也將電動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,結果顯示,95%以上的電池元件可以回收再利用。因此,奧迪針對旗下某些電動車電池啟動了回收再利用計劃,首先將回收的電池檢視整理后運用在自己工廠內的作業車上,達到資源重新使用的目的。除此之外,奧迪也進一步與比利時材料技術及回收集團UMICORE合作,嘗試在電池生命周期結束時,將廢舊電池中的貴重金屬加以回收,進一步回到新電池制造循環中重復使用。
至于其他車企,像特斯拉會把廢棄的電池送到比利時做回收處理;尼桑會依照電池損壞程度來判定,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。如果損壞程度太嚴重,則會被送去提煉,把電池里面的一些可再次利用的化學物提取出來。
從政策層面來看,各國都在制定法律要求車企承擔電池回收并妥善處理的責任。
05電動汽車的電磁輻射高嗎?
曾有媒體做過調查,結果顯示,超過73%的人認為純電動車存在電磁輻射,而這些人里面又有超過半數的人認為這種電磁輻射可能會對身體健康造成影響。不過有人以輻射檢測儀實測發現,電動車產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電動車充電會不會容易使住宅跳閘斷電?
電動車普及后,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“電動車優惠費率”,引導使用者避開用電高峰時段,利用其他時段的閑置電力對電動車充電。不少人也質疑電動車功率太高,會造成住宅或社區的用電負荷過高引起跳閘斷電的情況,事實上,充電器分高安培跟低安培,如果原本的社區住戶電量負荷有限,會建議車主裝低安培的充電器。社區充電樁只要經過專人規劃,都在安全范圍內使用,不容易造成斷電。
07未來電動車一旦普及,夜間大家都在充電的時候,會不會變成「第二個用電高峰」?如此一來,電網設施是不是也要跟著升級?
未來電動車的電力來源可以有很多種,從太陽能、風力、水力或地熱都有可能,在這么多發電選項下,只要可預期、可控制,加上合理的電力調配可以做到電網的穩定運行。
08電動車的能源效率是多少?
相對于燃油車引擎效率只有35%左右,電動車可達77%~82%(60%~65%+17%回收電能)。國際能源總署的報告也指出,電動車的能源效率是傳統內燃機車輛的三到五倍。
09電動車平均多久需要進廠保養?
以目前全球電動車賣的最多的品牌特斯拉為例,由于車輛不需要更換機油、燃油濾清器、火花塞,或進行排放檢查、甚至很少更換剎車片(因為電能再生剎車已取代傳統剎車),因此與傳統內燃機車輛在半年或5000公里就建議安排保養頻率相較,幾乎不需要回廠。根據該公司的車主手冊建議,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年進行空調系統保養維修。
10電動車被撞擊時,受到的傷害會比汽油車高嗎?
要看各公司的安全措施,還有車體的材質與堅固程度。目前所有的燃油車所使用的安全措施,電動車全部具有。所以大致上來說,抗撞擊程度應該是沒有差別的。
11開車途中沒電時怎么辦?
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,每小時約可充3~5公里(以每度電跑6公里計算)。但也有一些車輛,像尼桑LEAF,會有一個「TURTLE MODE」, 專門為電池用完時的緊急狀況設置的,這個系統可以提供車子慢速再多跑幾公里,到達最近的充電站。
12電力能源車如果被閃電擊中的話會很危險嗎?
電動車被閃電擊中的機率極低,但就算被閃電擊中,人也不會被傷害到,因為有所謂的集膚效應,電流只在電動車表面流動。
13充電基礎設施不夠,會讓人產生“里程焦慮”,怕開到一半就沒電了,目前電動車的配套設施建設如何?
當前我國公共充電基礎設施利用率偏低,一些地方電動基礎設施排隊,而有些地方的設施,從建起來到最后壽命期結束也無人使用,產業布局缺少科學統計依據。此外,在充電樁建設過程當中,各個職能部門之間缺少制度銜接,運營商之間的數據互聯互通水平也有待提升。
國家采取的主要應對措施也集中在盡快解決上述問題,不斷提升充電基礎設施充電保障能力,我國將大幅提升充電技術、充電設施產品水平,完善標準體系,優化充電設施建設布局,基本原則是加快提升充電技術水平,優化充電設施網絡,同時創新標準體系。
14電動車在雨中可以充電嗎?
可以,電動車和充電樁的設計都充分考慮到各種天氣環境的因素。
15電動車過度充電會有嚴重后果嗎?
電動車會在達到設定的電量之后停止充電,除非車體本身或充電樁故障,所以無須擔心這個問題。
16為什么電動車能達到無噪音的效果?
汽車發出的聲音是由燃燒壓縮后的汽油和空氣爆炸所產生的,而電動車的內部不具備引擎,也不需要汽油來運作,所以不會產生像汽車一樣大的聲音。其次電動車不能有太多的震動,不然里面的線路一旦壞掉就會造成短路等問題。但最近歐盟國家有了新的規定,要求所有安靜的電動車安裝一個系統,這個系統會在車速每小時20公里或更慢時,發出聲音來避免事故,音量至少要達到56分貝,并且不能超過75分貝。
17電動車的驅動系統是如何運作的?
電動車的電池會提供和輸送電到各個部位,當電輸送到馬達的時候,不同的馬達會藉由不同的方式來改變內部磁鐵的磁場以啟動馬達,像是永磁同步馬達是利用永久磁鐵來排斥銅線的磁場,而感應馬達則是利用鋁柱或銅柱,之后再由馬達帶動輪子轉動。
18電動車的電磁剎車系統是如何運作的?馬達又是怎么在剎車時反向充電的?
利用電磁感應的原理,將磁鐵靠近金屬轉盤,因轉盤與磁鐵距離的改變,會產生感應電流,而生成反向的磁力來抵抗金屬轉盤轉動,產生剎車的效果。另外當汽車在減速時,馬達可以轉變成發電機,將動能轉換為電能,回充并儲存到電池中。
19電動車的電池有幾種?
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電動車的電池成分跟一般的電池有差別嗎?
電動車的鋰電池和一般的鋰電池是有差異的。電動車的鋰電池因為需要配合電動車的特性,所以會分為POWER TYPE(適合瞬間加速)和ENERGY TYPE(適合跑里程數),但一般的電池沒有這個差別。
21電動車的車身的重量會比燃油汽車重嗎?重在哪里?
電動車會比汽油車重,主要原因是電動車需要承載大量的電池用來供應開車所需的電力。一臺電動車大概會比同樣大小和馬力的汽油車重20%~30%。
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