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難以表述的真相:純電動車既不節能也不減排

2014-03-14 08:38:06 博客   作者: 科力遠董事長鐘發平  

能源和環境問題是世界共同面臨的挑戰,對于中國壓力更大。2013年,我國石油對外依存度已超過了58.1%,能源安全形勢十分嚴峻。據國家環保部公布的數據,導致霧霾的罪魁禍首是燃煤導致的排放,其次就是汽車尾氣排放,對霧霾的“貢獻”超過25%。不管從能源需求還是從降低汽車尾氣污染的角度講,傳統汽車工業的轉型升級和發展節能與新能源汽車都刻不容緩。

目前,我國節能與新能源汽車產業發展出現了嚴重的不平衡,國家政策一邊倒地向純電動汽車傾斜,造成對節能減排有重大和現實貢獻的混合動力汽車產業發展停滯不前。雖然純電動車存在諸多瓶頸同時既不節能也不減排,國家政策強行將其“催熟”,選擇性的政策支持對中國節能與新能源汽車產業發展極為不利。混合動力作為汽車產業節能減排最現實最成熟的途徑,應該加快推廣和普及應用。

一、純電動車消耗大量煤炭能源

從資源角度來看,中國的煤礦、鋰礦資源豐富,但石油大部分依賴進口,2013年我國原油對外依存度達57.39%,石油對外依存度58.1%。靠消耗豐富的礦產資源堆積來的純電動汽車,表面上節省了國內缺乏的石油資源,實際上浪費了其他更多的資源,如煤炭、電能等。

純電動的動能來自電,電能絕大部分來自煤燃燒的熱能,2012年我國電力構成中有78.6%是火力發電。也就是說,純電動車表面上節約了石油能源,但仍然在大量消耗其他能源。從這個意義上來講,即使不計算送變電和電池充電環節的能量損失,純電動車并沒有節能。

從能量守恒定律來看,同等重量的物體,在同等工況下行駛相同的距離,消耗的能量是相等的。純電動車以比亞迪E6為例,百公里耗電是16度電,相當于燒煤6.4公斤,如果加上煤轉換成電、電傳輸到用戶、用戶給電動車充電這一過程的能量損耗,純電動車百公里煤耗將更大。混合動力車以豐田普銳斯為例,燒油按熱值換算,相當于100公里燒煤4.55公斤,并且它是直接將熱能轉化為機械能驅動汽車。誰更節能,顯而易見。

對此,中國工程院院士楊裕生提出了尖銳批評。他說:“特斯拉好象很火,但是它的電池量大,價格高,安全也有問題,它的車架相當高,耗電量在15、17、18度,在一百公里。百公里電耗相當于標準煤5.5-6.5公斤,排放二氧化碳的量相當于7.5-9升油。另外,它的氧化硫、氧化氮排放得更多,因為主要是發電燒煤,實際上電器污染只是搬了個地方,搬到電廠那里去了。因此,大型、豪華汽車基本上沒有節能減排的效果。”

再看看混合動力。混合動力汽車能夠減少CO2排放40—80%,節油率達到30-55%。截止2013年底,全球混合動力汽車累計銷售已超過800萬輛,減少CO?排放4647萬噸,約相當1.6萬平方公里森林一年的吸收量,累計節約汽油249億升(超過北京市機動車2012年全年消耗量1.7倍)。如果算上環境、能源戰略等因素,其價值無法估量。

截止2013年底,我國汽車保有量達1.37億輛,每年還以2000多萬輛的速度遞增。按汽油車年油耗量平均1噸/車、汽油車單車污染物年排放0.312噸計算,如果新增的汽車中20%普及HEV,則可年節省汽油120—200萬噸、16.6—27.6億升;減少污染物排放49.92—99.84萬噸;若其中50%普及HEV,則可年節省汽油300—500萬噸、41.4—69億升;減少污染物排放124.8—249.6萬噸(數據來源:2013年中國機動車污染防治年報以及石油和化學工業聯合會)。PM2.5問題將迅速改善,緩解能源和環境壓力有立竿見影的效果。

二、純電動電池資源消耗十分驚人

純電動車用鋰電池對資源的消耗也是驚人的。從車輛自身來看,以比亞迪e6純電動車為例,其車載電池包的重量達到驚人的700公斤,電池直接生產成本超過20萬元。而豐田混合動力車型普銳斯,搭載的鎳氫動力電池,重量為30.5公斤,電池成本為0.524萬元,節油效果可達55%。也就是說,純電動車電池綜合資源消耗是混合動力車的38倍!這個差別非常震撼,龐大而笨重的電池系統,已經大大地消耗了純電動車自身的動能。

從功率上來講,普銳斯混合動力車用1.31kwh的電池就能節約55%的燃油,而比亞迪e6純電動車用60kwh的電池才節油100%,也就是說,用44.8倍電池的容量,才增加節約45%的燃油,是極不經濟的,付出的資源代價可想而知。

三、純電動車碳排放居高不下

用煤發電,燃燒中排放大量有害物質,在歐洲被指為“骯臟”的電。與風力、潮汐、太陽能發電的“干凈”程度相比,真是一個天上,一個地下。如果我們不考慮使用清潔能源為純電動車充電,純電動汽車100公里CO?排放16公斤,這還不含電網電能傳輸轉換過程的能量損耗折合的CO?排放;而混合動力汽車100公里CO?排放為11.38公斤。截止2013年底,僅豐田混合動力銷售即超過607萬輛,減少CO?排放3469萬噸,約相當1.4萬平方公里森林一年的吸收量,混合動力對減排的貢獻“看得見、摸得著”。

2012年,78.6%的電力來自煤炭,而且是含硫高、灰分高的劣質煤,煤炭的燃燒所帶來的污染要遠遠高于石油天然氣的污染。中國今天被視為全球碳排放大國,燒煤的貢獻度名列前茅。未來的形勢也不樂觀,到2020年,用煤炭發電仍將占到電力供應量的71%。而水電、風電、太陽能,加上還在爭議中的核能發電,比例仍然不到三成。如果我國大部分汽車采用純電動,電力生產過程中的污染將增加幾十倍。

混合動力汽車的節油原理是,一般燃油車的輸出功率利用率很低,發動機一直在燒油,在下坡、堵車、剎車時,發動機并沒有熄火,發動機在耗油空轉,這時混合動力車可以將多余的發動機功率轉換成電能,儲存在電池中,在低速狀態如堵車下坡可以直接用電池驅動,發動機基本可以不用油,這樣就達到節油的效果,基本實現“零”排放。

且不說混合動力,即便是采用先進技術的燃油發動機的排放,都已經做到比煤電更干凈。以國產1.4TSI高爾夫為例,從油井到車輪能量消耗的整個周期中,二氧化碳排放為每公里143克,搭載柴油發動機排放111克;而同等功率的電動車所需的電能,在用國內煤炭發電過程中產生的二氧化碳相當每百公里171克。這里還沒有算上使用大量重型卡車排成長龍,把煤炭從產地運到沿海電廠途中的燃油能耗與排放。

此外,純電動車減排成本過高。一直致力于研究能源與環境課題的一家丹麥能源咨詢企業Ea能源分析公司,在前不久公布的一份研究報告中說,目前電動車的減排成本依然過高。根據該公司的測算,使用純電動車的減排成本要比使用低能耗的高效柴油動力車高4倍,而且減排效果也不顯著。報告依據各項指標,分析15年里采用低能耗技術制造出的高效柴油動力車,每減少一噸二氧化碳排放所需成本約2000丹麥克朗(1美元約合5.7丹麥克朗),而用電動車實現這一目標卻需要約1萬丹麥克朗。

四、純電動車消耗公眾資源

從公眾資源來看,混合動力汽車可以有效利用中國現有的汽車產業體系,包括汽車設計、汽車制造、汽車消費、汽車售后服務等各個環節。利用現有的加油站加油,不必二次投資。而要搞電動車,則完全是另起爐灶,建立一個全新的產業和消費體系。另外,充電站的建設費用高昂,一個充電站的費用是同儲量油庫的三到五倍,對公眾資源也是極大地消耗。

一個簡單而質樸的事實:在煤電占絕對份額的中國,原本可能做到零排放的純電動車完全失去了節能減排的意義。且不說,還沒有算上電池在生產和廢棄后的高污染以及安全方面的高風險。以“零排放”鼓吹在中國發展電動車,不過是排放污染前移的“皇帝的新衣”罷了。混合動力作為汽車節能減排最現實最成熟的途徑,應該加快推廣和普及應用。




責任編輯: 中國能源網

標簽:純電動車