骂电动车不环保?那得看你喂他吃什么电!

绿色带路人的心底话


(Photo by: Steam Engine Revolution

  上一篇《重磅!预言台湾将宣布碳中和目标》我们谈到减碳已经超越了口号或政策,低碳转型是全球不可逆转的趋势,最近电动车非常火红,加上电动车联盟MIH吸引很多关注,有许多人就又开始在旁边冷嘲热讽说:「电动车没用啦,使用电动车根本不环保」,真的是这样吗?环不环保,低不低碳,是电动车要揹黑锅吗?

  根据IPCC的报告,全球交通运输造成了25%的年度化石燃料二氧化碳排放,而其中陆运交通的碳排放占了72%,电动车就成了领头羊,2020年全球电动车销售量在新冠疫情下仍然成长了40%,美国总统拜登在2021年初也宣布将逐步将美国联邦政府的公务车改为电动车,进一步带动全球电动车风潮。

以「系统思考」及「批判思考」两种能力重新考虑电动车环保

  一般在讨论气候与能源议题时,经常出现就某一特定技术或系统的使用阶段进行讨论。但气候与能源是典型的系统问题,譬如受到光合作用、燃烧作用和各种自然界与人为行动影响的碳循环是讨论碳排放的基本原理,而无论是化石燃料、核能、再生能源、水力发电等,也都涉及到能源开采、转化、使用与后续处理与处置的排碳量与环境冲击。因此,种树减碳要看树种、时机、地点;驾驶电动车是否减碳,则需考量生产电动车时的排碳,还有电动车充的「电」背后代表的碳排放。「系统思考」是以科学检视每一种行动的效能的基本原则,而「批判思考」则提醒我们需就直观的想法或一般的说法进行反思。

电动车是否环保,跟其所在地使用的是灰电还是绿电有关,跟电动车本身没什么关系

  电动车在各国家或地区的使用是否比传统的汽油车「低碳」或「环保」,与电动车使用的电代表的碳排放系数关联相当密切,也与电动车个别的设计与使用情境相关。

  在《电动车其实是手机而不是汽车!?用马斯克的思维下一盘电动车的大棋》我们讨论过,电动车其实也只是新能源汽车(New Energy Vehicles, NEVs)的一种,新能源汽车包含下列三种:

  1. 电动车:包括纯电动车和油电混合车,纯电动车是改用电动马达作为动力系统,油电混合车若有插电装置,能与纯电动车一样能充电,则称之为插电式油电混合车
  2. 氢动力汽车:也称为氢气车或氢燃料电池车,因为氢气燃烧生成水,因此这种车不用加油,也不需要充电,只需要氢气就能跑,日本是主要的推动国
  3. 生质燃料车:就是用海藻等微生物生产出可以替代汽油的燃料,不用修改现有的汽车结构,像加汽油一样把它加进去即可

  生命周期评估(LCA)就是考量电动车本身的排碳量或环境冲击的系统思维模式,对于电动车而言,基本燃料或电力的生产、车辆内部驱动系统、车辆所处的外在环境与系统等都是关键。我们会使用「从钻井到轮子」(well-to-wheel, WTW)的角度来看待电动车的排碳量,考量车辆与燃料的完整生命周期。根据国际能源总署(IEA)2020年的报告,在挪威、冰岛,因为其电力碳排放系数极低;在欧洲或北美,再生能源比例较高,电力排碳系数在0.25-0.4 kg CO2e/kWh之间,WTW的排碳量比汽油车明显偏低;然而在中国大陆与印度等地,电力排碳系数在0.55-0.8kg CO2e/kWh之间,电动车的WTW排碳量与汽油车的差距就不明显了。剑桥大学在2020年针对全球59个国家进行比较研究,发现在其中6个国家使用电动车的排碳量比汽油车还高,包括中国大陆、印度、波兰等,共同特征是燃煤发电比例与每度电的碳排放系数高。有意思的是,一个针对美国不同州与郡的电动车减碳研究发现,在某些州,插电式油电混合车减碳效益比纯电动车还要好。

在台湾,只要发电厂继续大量烧化石燃料,开电动车就没有你想像中的环保,但这不能怪电动车,问题在火力发电比例近八成

  那么,台湾呢?现在台湾电力的火力发电比例达到79.2%,在2019年的电力碳排放系数为0.509kg CO2e/kWh,与上述分析中的中国大陆、印度等国较为接近,因此电动车的减碳效果不明显,我们大概可以推论插电式油电混合车减碳效益好一些,但也要视厂牌与系统而定。

  根据世新大学在2021年4月执行的台湾地区消费者汽车意向满意度调查报告,五百多位受访者中有47%认为纯电动车比汽油车的排碳量低很多,30%认为低一点,合计达到77%;有14%认为油电混合车比汽油车的排碳量低很多,55%认为低一点,合计为69%。台湾的消费者对于电动车的减碳能力明显高估,并未考量台湾本身的电力碳排放系数偏高的背景。

  然而,台湾的消费者在涉及车辆使用方面的判断则较能反映实况;譬如,受访者中有24%认为纯电动车比汽油车的续航力低很多,40%认为低一点,合计64%;有3%认为油电混合车比汽油车的续航力低很多,20%认为低一点,合计为23%。这结果大致反映出受访者认为油电混合车的续航力比纯电动车好,但都不如汽油车。当然,这与台湾的电动车充电站基础设施缺乏有关,有79%的受测者认为在台湾电动车的充电不方便。以使用角度而言,油电混合车仅加油即可驱动,不受到充电设施的限制,而加油与充电皆可提供能源。

  电动车是商品,因此价格对于消费者而言相当重要。受访者中有42%认为纯电动车比汽油车的价格高很多,37%认为高一点,合计79%;有23%认为油电混合车比汽油车的价格高很多,51%认为高一点,合计为74%。受测者普遍认为电动车价格比汽油车贵,且纯电动车比油电混合车高。另一方面,各有约20%的受测者认为电动车代表「时尚」与「新贵阶级」,而纯电车的认知比例又略高于油电混合车。觉得油电混合车「务实」的比例为21%,大幅高于纯电动车的8.3%。台湾消费者对于汽油车、纯电动车、油电混合车的产品定位的确不同。

  绿学院几个绿色带路人有天聚在一起,谈电动车替发电厂背黑锅的冤案,开玩笑地说,对于那些真的很在意电动车不环保就不开的人,你就暂时先改开插电式油电混合车好了,等以后咱们电网绿电多了,再改开纯电动车。

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