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纯电动车不敢说的真相:既不节能也不减排

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-03-11  来源:节能产品博览网  作者:科力远-钟发平  浏览次数:1219
核心提示:能源和环境问题是世界共同面临的挑战,对于中国压力更大。2013年,我国石油对外依存度已超过了58.1%,能源安全形势十分严峻。据国

能源和环境问题是世界共同面临的挑战,对于中国压力更大。2013年,我国石油对外依存度已超过了58.1%,能源安全形势十分严峻。据国家环保部公布的数据,导致雾霾的罪魁祸首是燃煤导致的排放,其次就是汽车尾气排放,对雾霾的“贡献”超过25%。不管从能源需求还是从降低汽车尾气污染的角度讲,传统汽车工业的转型升级和发展节能与新能源汽车都刻不容缓。
目前,我国节能与新能源汽车产业发展出现了严重的不平衡,国家政策一边倒地向纯电动汽车倾斜,造成对节能减排有重大和现实贡献的混合动力汽车产业发展停滞不前。虽然纯电动车存在诸多瓶颈同时既不节能也不减排,国家政策强行将其“催熟”,选择性的政策支持对中国节能与新能源汽车产业发展极为不利。混合动力作为汽车产业节能减排最现实最成熟的途径,应该加快推广和普及应用。
一、纯电动车消耗大量煤炭能源
从资源角度来看,中国的煤矿、锂矿资源丰富,但石油大部分依赖进口,2013年我国原油对外依存度达57.39%,石油对外依存度58.1%。靠消耗丰富的矿产资源堆积来的纯电动汽车,表面上节省了国内缺乏的石油资源,实际上浪费了其他更多的资源,如煤炭、电能等。
纯电动的动能来自电,电能绝大部分来自煤燃烧的热能,2012年我国电力构成中有78.6%是火力发电。也就是说,纯电动车表面上节约了石油能源,但仍然在大量消耗其他能源。从这个意义上来讲,即使不计算送变电和电池充电环节的能量损失,纯电动车并没有节能。
从能量守恒定律来看,同等重量的物体,在同等工况下行驶相同的距离,消耗的能量是相等的。纯电动车以比亚迪E6为例,百公里耗电是16度电,相当于烧煤6.4公斤,如果加上煤转换成电、电传输到用户、用户给电动车充电这一过程的能量损耗,纯电动车百公里煤耗将更大。混合动力车以丰田普锐斯为例,烧油按热值换算,相当于100公里烧煤4.55公斤,并且它是直接将热能转化为机械能驱动汽车。谁更节能,显而易见。
对此,中国工程院院士杨裕生提出了尖锐批评。他说:“特斯拉好象很火,但是它的电池量大,价格高,安全也有问题,它的车架相当高,耗电量在15、17、18度,在一百公里。百公里电耗相当于标准煤5.5-6.5公斤,排放二氧化碳的量相当于7.5-9升油。另外,它的氧化硫、氧化氮排放得更多,因为主要是发电烧煤,实际上电器污染只是搬了个地方,搬到电厂那里去了。因此,大型、豪华汽车基本上没有节能减排的效果。”
再看看混合动力。混合动力汽车能够减少CO₂排放40—80%,节油率达到30-55%。截止2013年底,全球混合动力汽车累计销售已超过800万辆,减少CO₂排放4647万吨,约相当1.6万平方公里森林一年的吸收量,累计节约汽油249亿升(超过北京市机动车2012年全年消耗量1.7倍)。如果算上环境、能源战略等因素,其价值无法估量。
截止2013年底,我国汽车保有量达1.37亿辆,每年还以2000多万辆的速度递增。按汽油车年油耗量平均1吨/车、汽油车单车污染物年排放0.312吨计算,如果新增的汽车中20%普及HEV,则可年节省汽油120—200万吨、16.6—27.6亿升;减少污染物排放49.92—99.84万吨;若其中50%普及HEV,则可年节省汽油300—500万吨、41.4—69亿升;减少污染物排放124.8—249.6万吨(数据来源:2013年中国机动车污染防治年报以及石油和化学工业联合会)。PM2.5问题将迅速改善,缓解能源和环境压力有立竿见影的效果。
二、纯电动电池资源消耗十分惊人
纯电动车用锂电池对资源的消耗也是惊人的。从车辆自身来看,以比亚迪e6纯电动车为例,其车载电池包的重量达到惊人的700公斤,电池直接生产成本超过20万元。而丰田混合动力车型普锐斯,搭载的镍氢动力电池,重量为30.5公斤,电池成本为0.524万元,节油效果可达55%。也就是说,纯电动车电池综合资源消耗是混合动力车的38倍!这个差别非常震撼,庞大而笨重的电池系统,已经大大地消耗了纯电动车自身的动能。
从功率上来讲,普锐斯混合动力车用1.31kwh的电池就能节约55%的燃油,而比亚迪e6纯电动车用60kwh的电池才节油100%,也就是说,用44.8倍电池的容量,才增加节约45%的燃油,是极不经济的,付出的资源代价可想而知。
三、纯电动车碳排放居高不下
用煤发电,燃烧中排放大量有害物质,在欧洲被指为“肮脏”的电。与风力、潮汐、太阳能发电的“干净”程度相比,真是一个天上,一个地下。如果我们不考虑使用清洁能源为纯电动车充电,纯电动汽车100公里CO₂排放16公斤,这还不含电网电能传输转换过程的能量损耗折合的CO₂排放;而混合动力汽车100公里CO₂排放为11.38公斤。截止2013年底,仅丰田混合动力销售即超过607万辆,减少CO₂排放3469万吨,约相当1.4万平方公里森林一年的吸收量,混合动力对减排的贡献“看得见、摸得着”。
2012年,78.6%的电力来自煤炭,而且是含硫高、灰分高的劣质煤,煤炭的燃烧所带来的污染要远远高于石油天然气的污染。中国今天被视为全球碳排放大国,烧煤的贡献度名列前茅。未来的形势也不乐观,到2020年,用煤炭发电仍将占到电力供应量的71%。而水电、风电、太阳能,加上还在争议中的核能发电,比例仍然不到三成。如果我国大部分汽车采用纯电动,电力生产过程中的污染将增加几十倍。
混合动力汽车的节油原理是,一般燃油车的输出功率利用率很低,发动机一直在烧油,在下坡、堵车、刹车时,发动机并没有熄火,发动机在耗油空转,这时混合动力车可以将多余的发动机功率转换成电能,储存在电池中,在低速状态如堵车下坡可以直接用电池驱动,发动机基本可以不用油,这样就达到节油的效果,基本实现“零”排放。
且不说混合动力,即便是采用先进技术的燃油发动机的排放,都已经做到比煤电更干净。以国产1.4TSI高尔夫为例,从油井到车轮能量消耗的整个周期中,二氧化碳排放为每公里 143克,搭载柴油发动机排放111克;而同等功率的电动车所需的电能,在用国内煤炭发电过程中产生的二氧化碳相当每百公里171克。这里还没有算上使用大量重型卡车排成长龙,把煤炭从产地运到沿海电厂途中的燃油能耗与排放。
此外,纯电动车减排成本过高。一直致力于研究能源与环境课题的一家丹麦能源咨询企业Ea能源分析公司,在前不久公布的一份研究报告中说,目前电动车的减排成本依然过高。根据该公司的测算,使用纯电动车的减排成本要比使用低能耗的高效柴油动力车高4倍,而且减排效果也不显著。报告依据各项指标,分析15年里采用低能耗技术制造出的高效柴油动力车,每减少一吨二氧化碳排放所需成本约2000丹麦克朗(1美元约合5.7丹麦克朗),而用电动车实现这一目标却需要约1万丹麦克朗。
四、纯电动车消耗公众资源
    从公众资源来看,混合动力汽车可以有效利用中国现有的汽车产业体系,包括汽车设计、汽车制造、汽车消费、汽车售后服务等各个环节。利用现有的加油站加油,不必二次投资。而要搞电动车,则完全是另起炉灶,建立一个全新的产业和消费体系。另外,充电站的建设费用高昂,一个充电站的费用是同储量油库的三到五倍,对公众资源也是极大地消耗。
一个简单而质朴的事实:在煤电占绝对份额的中国,原本可能做到零排放的纯电动车完全失去了节能减排的意义。且不说,还没有算上电池在生产和废弃后的高污染以及安全方面的高风险。以“零排放”鼓吹在中国发展电动车,不过是排放污染前移的“皇帝的新衣”罢了。混合动力作为汽车节能减排最现实最成熟的途径,应该加快推广和普及应用。
 
 
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