解釋電動汽車與化石汽車的環境足跡

解釋電動汽車與化石汽車的環境足跡 比較電動汽車排放的最佳方法是評估生命週期分析的所有階段。 來自www.shutterstock.com, CC BY-ND

在鋰開采的背景下,關於電動汽車相對於化石燃料汽車的好處有很多討論。 請您告訴我,從全球變暖的角度來看,哪個人對環境的影響更好?為什麼?

乍一看,電動汽車(EV)似乎非常吸引人。 但是,當我們仔細觀察時,很明顯它們具有很大的碳足跡,並且在鋰,鈷和其他金屬的提取方面也有一些缺點。 而且它們不能緩解擁擠城市的交通擁堵。

在回答這個問題時,我們簡要介紹了鋰問題,但主要關注電動汽車的碳足跡。

鋰離子電池越來越多地用作電子設備(包括手機,筆記本電腦和電動汽車)的主要電源,從而為 鋰礦開採增長58% 在過去的十年中 鋰的近期開采風險似乎很小,但存在環境方面的不利影響。

採礦過程需要大量的水,這可能導致 含水層枯竭並對生態系統產生不利影響 位於智利阿塔卡馬鹽灘,是世界上最大的鋰提取基地。 但是研究人員已經開發出方法 從水中回收鋰.

談到氣候變化,重要的是電動汽車的碳排放量是否比傳統汽車少,碳排放量要少多少。

電動汽車的減排潛力

最好的比較是基於生命週期分析,該分析試圖考慮車輛製造,使用和回收過程中所有二氧化碳的排放。 生命週期估算永遠不會完全全面,排放估算因國家/地區而異。

在新西蘭, 發電能源的82%來自可再生能源 在2017年。由於這些用於電動汽車充電的高可再生電力水平,與澳大利亞或中國相比, 電動汽車更適合新西蘭。 但這只是故事的一部分。 不應以為總體上新西蘭的電動汽車的碳足跡接近零或完全可持續。

排放物的生命週期分析考慮三個階段:製造階段(也稱為從搖籃到大門),使用階段(從井到輪)和回收階段(從墳墓到搖籃)。

製造階段

在這個階段,主要過程是礦石開採,材料轉化,車輛部件的製造和車輛組裝。 一個 最近的一項研究 根據中國的汽車排放量估算,此階段使用內燃機的汽車的排放量約為每輛汽車10.5噸二氧化碳(tCO 13),而電動汽車的排放量約為XNUMX噸(包括電動汽車電池製造)。

僅製造鋰-鎳-錳-鈷-氧化物電池的排放量估計為3.2噸。 如果假設車輛壽命為150,000萬公里,那麼電動汽車製造階段的排放量將比化石燃料汽車高。 但是對於完整的生命週期排放,研究表明,電動汽車的排放量比化石燃料汽車低18%。

使用階段

在使用階段,電動汽車的排放僅歸因於其上游排放,這取決於有多少電力來自化石或可再生能源。 化石燃料汽車的排放是由於上游排放和尾氣排放造成的。

電動汽車的上游排放基本上取決於零排放或低碳能源在該國發電組合中的份額。 要了解電動汽車的排放量如何隨一個國家的可再生電力份額而變化,請考慮澳大利亞和新西蘭。

在2018, 澳大利亞可再生能源在發電中的份額約為21% (與希臘的22%相似)。 相比之下,可再生能源在新西蘭發電總量中的比例約為84%(低於法國的90%)。 使用這些數據和 2018年評估的估計,據估計,澳大利亞的電動汽車上游排放量(用於電池電動汽車)約為每公里170克二氧化碳,而新西蘭的上游排放量平均約為每公里25克二氧化碳。 這表明,就上游碳排放而言,在新西蘭使用電動汽車可能要比澳大利亞好七倍。

上述研究表明,在使用階段,化石燃料的緊湊型轎車的排放量為每公里251克二氧化碳。 因此,這種汽車的使用階段每公里二氧化碳排放量比澳大利亞的充電式電動汽車高約81克二氧化碳,比新西蘭的電動汽車要嚴重得多。

回收階段

回收階段的關鍵過程是車輛拆卸,車輛回收,電池回收和材料回收。 此階段的估算排放量, 根據對中國的研究,化石燃料汽車約為1.8噸,電動汽車約為2.4噸(包括電池回收)。 這種差異主要是由於電池回收產生的排放量為0.7噸。

這說明在回收階段,電動汽車的排放量比汽油汽車高。 但重要的是要注意,回收的車輛部件可用於未來的車輛製造,並且通過直接陰極回收利用的回收電池可用於後續電池。 將來這可能會產生重大的減排收益。

因此,根據最近的研究,在生命週期的所有階段,化石燃料汽車的排放通常要比電動汽車多。 澳大利亞的化石燃料汽車和電動汽車的總生命週期排放分別為每公里333 g CO 273和每公里18 g CO XNUMX。 也就是說,使用平均電網電量,電動汽車的碳足跡可提高約XNUMX%。

同樣,在排放方面,新西蘭的電動汽車比化石燃料汽車的性能要好得多,化石燃料汽車的生命週期排放量約為每公里333克二氧化碳,而電動汽車則為每公里128克二氧化碳。 在新西蘭,電動汽車的碳足跡要比化石汽車好62%。談話

關於作者

Md Arif Hasan,博士候選人, Te Herenga Waka —惠靈頓維多利亞大學 和環境研究總監Ralph Brougham Chapman, Te Herenga Waka —惠靈頓維多利亞大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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