电动汽车真的是从汽车生产到汽车使用的环保吗?

2022-06-04 21:39:15   编辑:葛剑
导读电动汽车真的是从汽车生产到汽车使用的环保吗?在环境保护的总体趋势下,用电动汽车取代燃料汽车是一种默认的趋势。

电动汽车真的是从汽车生产到汽车使用的环保吗?在环境保护的总体趋势下,用电动汽车取代燃料汽车是一种默认的趋势。因此,随着政府对各种电动汽车政策的支持和补贴,全球电动汽车的数量迅速增加。对于制造商来说,在碳中和的背景下,传播电动汽车环境保护是建立卖点的好方法,大多数消费者对购买电动汽车的认知也遵循了环境保护的直接逻辑。

虽然电动汽车的结构比传统的燃料汽车更简单,但要建立一个优秀的质量控制电动汽车并不那么容易。事实上,用发电代替燃料的简单逻辑无法承受环境保护账户的仔细计算,特别是对电动汽车能源和环境保护的怀疑。如何使用高效和低碳的能源系统,以确保电动汽车的充电,仍然是科学家和各领域企业面临的挑战。

环保言过其实。

众所周知,碳排放已经成为扭转全球变暖的核心问题。其实施逻辑是:首先制定碳排放总额,然后分配给各种经济体。在某种程度上,碳排放总量可以直接反映一个国家和地区的工业化水平和规模。

在这种情况下,汽车行业无疑是其中的一个重要环节。碳排放限制正在迫使汽车企业向新能源转型。事实上,自2005年以来,许多国家一直在推动减少重污染车辆,包括汽油、液化石油气和柴油车辆。这是因为,与其他完全禁止化石燃料的政策相比,禁止销售以燃料为燃料的车辆相对简单明了。

因此,传统燃料汽车的淘汰趋势加快,在政策的支持下,新能源汽车的发展进入了快速发展的轨道。根据天丰证券的研究报告,自2017年以来,新能源乘用车的普及率逐渐提高到4.35%,纯燃料汽车的比例稳步下降。2017年1月至2019年10月,纯汽油动力乘用车销量从98.8%下降到93.8%。

人们把希望寄托在新能源汽车上,使用石油消耗,实现零排放,但事实并非如此。如果从整个LCA生命周期的角度来看,传统电动汽车的燃料汽车在人类毒性潜力、酸化潜力、气溶胶潜力和光化学污染方面不低于燃料汽车,其节能减排效果不符合预期。

从汽车生产的角度来看,大多数研究表明,电动汽车的生产实际上比燃油汽车产生更多的碳排放。由于电池需要生产,电动汽车在生产工程中的碳排放量比燃油汽车高出15%至70%。如果把电池放在一边,燃油汽车和电动汽车的排放规模是相当大的。

因此,假设生产燃油车需要10吨碳排放,电动车需要1-5吨碳排放30kWh电池,100kWh需要6-17.5吨碳排放,假设生产燃油车需要10吨碳排放,假设生产燃油车需要10吨碳排放,生产30kWh电动车需要15.3吨碳排放,生产100kWh需要27.5吨碳排放。

根据美国的碳排放数据,从汽车使用的角度来看。一辆燃油卡车每年排放约6.24吨二氧化碳,美国的平均水平是一辆燃油卡车每年排放5.2吨二氧化碳。电动汽车更复杂,这取决于电力如何产生。与中国一样,美国也依赖火力发电,电动汽车每年平均排放2.02吨二氧化碳。

事实上,目前,虽然中国的火力发电比例持续下降,但火力发电仍然是最重要的发电类型。根据国家统计局的数据,燃煤发电的火力发电占全国发电的71.19%。其次,水力发电占16.37%,其次是风力发电和核能。最后,太阳能发电的比例只有1.92%。值得一提的是,所谓的绿色电力通常是指将风能、太阳能和其他可再生能源转化为电能。这些电能可以被视为真正的新能源。但显然,目前清洁能源和电力的使用比例不高。

换句话说,对于30kwh电动汽车来说,只要它们行驶1.67年,电动汽车就会比燃料汽车更环保,但用100kwh电动汽车替换计算对象需要5.5年的时间。这仍然是在不考虑电池损耗和回收的情况下进行的。

从燃料汽车到电动汽车,从汽车生产到汽车使用,环从汽车生产到汽车使用。

电池回收问题。

事实上,电池回收除了面临排放问题外,还需要解决新能源汽车的问题。

考虑到动力电池的平均寿命为4-6年,以及5-8年的使用寿命,再加上2014年以来电动汽车的快速普及,我们在2021年底迎来了第一批退休高峰。10到15年后,数以百万计的电动汽车将使用寿命延长,传统汽车的铅酸电池可以得到广泛回收,但新能源电动汽车的锂离子电池回收并不容易。

众所周知,废电池是一种高度污染的垃圾。特别是体积巨大的电力电池,其中含有大量的重金属、电解质、溶剂和各种有机辅助材料,集成了各种有毒污染物,处理不当会严重污染土壤和水源,也会产生有毒气体排放。因此,简单的垃圾填埋场或焚烧场不适合处理退休的电力电池。因此,为了实现锂电池的再利用,拆卸和回收和梯队利用已成为不可避免的选择。

拆卸和回收,也就是说,拆卸和回收有价值的金属元素,包括两个主流的处理过程:消防和湿法回收。其中,消防回收更为常见——回收者首先机械地粉碎电池,然后燃烧,留下一堆烧焦的塑料、金属、胶水,最后使用几种方法提取金属,包括进一步的燃烧。湿法回收是一种将电池材料浸泡在酸池中,产生金属负荷的汤。

当然,无论是回收还是湿回收,都有其优缺点。例如,回收不需要回收器知道电池的设计或组成,甚至不需要知道电池是否完全放电,但作为一个成本,能源消耗是非常大的。湿法回收可以提取不容易通过燃烧获得的材料,但它可能涉及到对健康有害的化学物质。但无论采用哪种方法,都不可避免地会产生大量的废物,并排放温室气体。

从循环经济的角度来看,梯队使用比火灾或湿法冶炼容易得多。梯队使用是指通过修复、改装或再制造等方法,使动力电池能够在适当的工作位置继续使用的过程。经相关测试后,确定退役动力电池的性能后,可用于低功率电动汽车、电网储能、家庭储能等领域,电池性能进一步恶化,低于回收的最低使用标准。

但目前,锂电池梯级利用的整体发展相对缓慢。一方面,梯队利用需要对退休的动力电池进行充分的评估和测试,以确定其性能。经过测试和筛选后,可以根据不同的用途对退休电池进行重组,重组后稳定电池组的电压和电流,最后重新包装并投入使用。但目前,基于能力衰减机制分析的电池寿命预测模型还不完善,更不用说下面的步骤了。

另一方面,从经济效益的角度来看,反向物流系统的梯队利用相当复杂,有许多中间环节。在梯队利用过程中,电池制造商、回收商和研究人员也需要解决许多问题,这使得梯队利用远比直接拆卸和回收麻烦,而不是直接回收。不仅如此,复杂的过程也严重增加了电池梯队利用的成本,甚至重组电池和新电池的价格——旧电池比新电池更贵。

不是那么便宜的电动车?

过去,电动汽车革命的目的是为了减少对化石燃料的依赖,减少排放,减少交通对气候变化的影响。随后,当涉及到个人消费者时,电动汽车也被赋予了节约燃料成本的预期效益。

安德森经济集团于2021年10月发布了一份报告,比较了燃料汽车和电动汽车的成本,并得出结论,电动汽车可能比燃料汽车更贵。在编制报告时,安德森集团使用了大多数由商业充电站充电的电动汽车的数据。结果表明,在某些情况下,使用公共充电桩的成本是在家充电的三倍。安德森经济集团还增加了隐藏的成本,比如充电站的时间。

根据国家电网电动公司的预测,到2040年,中国将有3亿辆电动汽车,销量占50%至60%,年用电量将增加2.68万亿千瓦时,占全社会用电量的17%;每日充电功率可达5.87亿千瓦,占2040年新能源装机容量18.81亿千瓦的31%。你知道,2020年中国的总发电量只有7.42万亿千瓦时。

面对电动汽车的激增,忽视电池与电网之间的互动显然是不健康的,电网容量的简单增加是不健康的。因为电动汽车的充电接入是分散和随机的。因此,电动汽车的充电特性将进一步加剧区域电网的峰谷差异,电网调整难度加大。简单地增加容量和升级线路将使整个社会的电力投资翻一番,并增加终端用户的电力成本。

显然,电动汽车的生产、使用、回收、回收还是消费,都与人们的理想不同,环境友好不是小修,汽车制造是一个系统的问题。

电动汽车确实承诺了一个更环保的减排前景,但他们希望消费者驾驶更环保的汽车,并建立汽车企业真正的核心环保竞争力。更重要的是,他们将环境保护的概念加入到汽车制造和使用的各个环节中——对环境友好,实现清洁能源的替代,尽可能减少污染排放,并保持高效的生产。这意味着,当汽车制造过程本身不会发生很大变化时,我们应该从整体角度追求汽车工厂的环保细节。

不可否认,从燃料汽车到电动汽车,能源升级是不可避免的。正如马斯克曾经在TED上解释的那样,将天然气等化石燃料输送到发电厂将有60%的综合燃烧效率。然而,如果将其添加到天然气中,到目前为止,最高的综合燃烧效率只有20%。即使考虑到传输过程中的电力损失,电动汽车+发电厂模式在直接燃烧内燃机方面也具有明显的优势,这并没有考虑汽油、柴油和天然气在从石油中提取过程中消耗的能量。

此外,风力发电、水电和太阳能发电等可持续能源发电方法的利用率一直在显著提高。换句话说,它们将占总发电量的比例。然而,电力生产模式的逐步转变仍需要一定的时间。在真正实现环保理想之前,电动汽车行业仍然需要大量的培育。

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