台客觀點

一張圖各自表述:談電動車到底環不環保

這張圖是從國際能源組織(IEA)2020年的電動車發展報告裡面來的,在跳進細節之前,先講一下這張圖引用的資料是2018年的,當初除了Tesla之外還幾乎沒有什麼電動車款,歐洲比較出名大概就只有BMW的I3、雷諾的ZOE跟日產的LEAF,跟現在百家爭鳴的情況完全不能相比。

接下來要講一下這張圖到底在講什麼:也就是一輛車製造、行駛到報廢整個生命循環的二氧化碳排放量。如果用原本傳統的從油井到油箱*(Well to Wheel = Well to Tank + Tank to Wheel )的看法(也就是圖中兩個橘色系),電動車在二氧化碳排放量勝利是無庸置疑的。但由於電動車電池的生產過程會排放較多的碳,如果加進來這些排放量的話,電動車看起來雖然贏了傳統燃油車,但是跟油電車比起來好像沒什麼優勢?

除了上面的解釋外,還得講兩件事:第一件事是BEV40跟BEV80的差別,是差在電池容量(40 kWh vs. 80 kWh);第二件事則是那個灰色的線,是代表不同尺寸(通常跟重量有關)的車款會產生的二氧化碳排放量差異。請大家記得這兩點,對於下面的論述非常重要。

接下來我們就來看看不同的各自表述……

重電動(特斯拉這類高里程級別的)排碳竟然比輕純油(小排量汽車)還高,這不是搞笑了嗎?所以千萬不要把「環保」當作你買特斯拉的第一理由,因為你買台1300cc的小汽車可能更環保

的確BEV80的平均二氧化碳排放量,要比傳統燃油小車(ICE灰色線最低點)要高一點。不過這時候可以看到電池在哪裏生產就很重要了:綠色實心匡匡代表的是電池在歐洲生產的二氧化碳排碳量,而上面綠色斜線的是代表電池在中國生產所增加的二氧化碳排放量(沒辦法,中國燒煤阿……)。這也就是說,如果電池在永續能源較多的地區生產,BEV80的二氧化碳排放量,還是會小於傳統燃油小車的。

更何況,我個人覺得拿大車跟小車比有點拿XX比雞腿的感覺:如果真的要環保的話,也可以開BEV的小車,像福斯的ID3,58kWh的電池可以有400KM2的里程,保證一定比傳統燃油小車環保。

最低排碳是輕油電以及輕電動(小型都會短程充電型),不是特斯拉這些標榜大馬力與長里程的重電動(高排碳)

這很正常啊,傳統的燃油車越輕,本來二氧化碳排放量就會越低;不過如果越重,排碳量增加的速度也很可怕….(灰線的範圍很大)。這裡所謂的重電動,只是因為里程數的需要而擁有較大的電池容量,所以二氧化碳排放量不會因為車子的大小而有太大的改變(電池都在那)。這也就是說,就排碳角度來看,如果你只是要台小車,油電車可能還是不錯的選擇,但隨著現在大家越來越喜歡SUV型的車款,電動車在大尺寸車款下的二氧化碳排放量優勢,可以說是更明顯了。

油電車具備長里程+自由度+低排碳+免基建+現成技術=直接上路就可完成減碳目標。而電動車需要花費天價的投資+政策強行挹注+長時間轉換+改變行為模式(充電)才有可能完全實現比油電還優的全面減碳,基本上就是在「瞎折騰」(當然可以圖利部分財團就不算折騰)

的確,要用電動車來減少二氧化碳會是一個非常「搞剛」的過程,需要非常多的投資跟行為改變。從目前的角度(這張圖)看來,油電車在二氧化碳排放量的表現一點也不遜色於電動車,但是重點在於,油電車在未來並沒有更進一步減少二氧化碳排放量的可能:Tank to Wheel就是得燒油,雖然或許可以用新科技改善,但是可能很有限;電動車雖然目前看起來二氧化碳排放量優勢不大,但未來的可能性要大許多:本圖的Well to Tank,也就是發電來源,是用2018年全球平均的數字,所以包含了許多大量使用化石燃料發電的國家。如果未來永續能源的占比能夠持續上升的話,不僅電動車Well to Tank的二氧化碳排放量有機會大量減少,電池生產的二氧化碳排放量也勢必降低。這也就是說,即便目前電動車和油電車的二氧化碳排放量優勢看起來差不多,但就未來發展性而言,電動車要高多了。

電動車再如何低碳,都不可能擁有油電車的高里程與行動自由度(可以擺脫電網的束縛,還有行動自由人權),當然未來氫能源也是不錯的替代方案

里程焦慮(range anxiety)是每個想買電動車的消費者最害怕的一件事,但根據我跟各大車廠討論的結果,只要里程數能夠拉到500KM左右,消費者的接受程度就會大增,畢竟對不少駕駛人來說,一次開個300-400KM就差不多得下車休息一下,買杯咖啡上個洗手間,在這個期間花個10幾20分鐘充電,應該不是難事。

至於氫能源,雖然里程數通常可以拉得比電動車還長,但是基礎建設的成本要比電動車要貴上非常多(一個充氣站至少需要200萬美金,約5,700萬台幣),更別說製造氫能源也需要花費非常多電力,跟電動車比是否更有優勢,我個人覺得還是未定之天。

要降低城市污染,可以考慮用插電式油電(短里程60公里內純電,長里程油電混合),也是低投入的選項,雖然電池也會污染,但是程度小很多

的確不少人會認為可插電式油電車(PHEV)會是不錯的選擇,但是就我跟某德國汽車零件大廠討論的結果,很多可插電式油電車的車主,只是為了政府補助才購買這樣的車子,根本從來不會充電!而這張圖可插電式由電車二氧化碳排放量的數據,是建立在60%的駕駛里程數,都必須要用電力行駛的情況下。而這樣的假設,除非是所謂的短程通勤用車,不然我想應該是很難達到的。

如果把全球的汽車都改為電動車,光想那個電池的污染就很可怕(你不要跟我說電池可回收,那只不過是換其他用途慢慢遞減功效,但電池只會越做越多,而且回收工程又是另一個污染,這是不可永續的)

電池污染絕對是電動車環保與否的最大爭議點,除了能夠換其他用途慢慢遞減功效之外,目前所有汽車大廠和許多大廠都積極的研發電池回收的可能性,現在已經有方法可以回收廢電池產生的原物料了(像福斯汽車在日前宣稱,他們可以回收廢電池中 95% 的原料,在新的電池上使用)。而同樣一篇報告裡,也有下面這張圖,講到電池能夠降低汽車生命循環二氧化碳排放量的可能性:使用回收原物料雖然會先提高二氧化碳排放量,但如果能100%使用再生能源、提升電池製成技術,就有機會能降低製造電池二氧化碳排放量的50%,相當於電動車生命循環二氧化碳排放量的10%-30%。

各自表述到現在,來為自己下個總結

  • 自己目前要開什麼車最環保?其實要取決於用途跟車輛大小
  • 電動車是否更環保,重點還是電怎麼來,不論是製造(電池)或是行駛都很重要
  • 電池生產和回收技術的進步,有機會讓二氧化碳排放量降低不少
  • 雖然目前看起來電動車二氧化碳排放量的優勢不大,但未來能夠降低的潛力,要比傳統燃油車和油電車要大上許多

希望這篇文章,能夠讓有興趣的朋友,從更廣的面向來討論「電動車究竟環不環保」這件事,也歡迎對這個議題有研究的朋友不吝指教。

*Well to tank 以燃油車來看,就是上游因開採石油和處理而產生的排放量;以電動車來看,即發電和傳輸所造成的排碳;Tank to Wheel計算的是排氣管排放,也就是汽車油箱中碳氫化合物的洩漏和燃料燃燒,由於電動車沒有這方面的燃燒,它的排放是零。

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