電動(dòng)汽車 vs. 燃油車，哪個(gè)更綠色省錢？
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電動(dòng)汽車的碳減排潛力和成本效益到底如何？不少研究已經(jīng)幫消費(fèi)者算了這本賬。
撰文｜毛世越
責(zé)編｜陳曉雪
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新能源汽車，尤其是電動(dòng)汽車已經(jīng)不再是陌生事物。它們佩戴著獨(dú)特的綠色車牌，幾乎悄無(wú)聲息地起步、加速；它們飽受爭(zhēng)議，卻又發(fā)展迅速。隨著近十年來(lái)中國(guó)政府對(duì)于電動(dòng)汽車的大力推廣和補(bǔ)貼政策，電動(dòng)汽車的用戶群體正以肉眼可見(jiàn)的速度迅速壯大。統(tǒng)計(jì)資料顯示，在不到15年的時(shí)間里，中國(guó)電動(dòng)汽車規(guī)模翻了250倍（圖1）。
在市場(chǎng)的繁榮背后，也有不少針對(duì)電動(dòng)汽車無(wú)法真減排、不劃算的抱怨聲和質(zhì)疑聲。其中一個(gè)核心的質(zhì)疑是，電動(dòng)汽車究竟能不能真正起到降低排放的作用？電動(dòng)汽車究竟能不能給用戶真正地省錢？
本文試圖提供從科學(xué)的視角解讀電動(dòng)汽車及其真正的碳減排潛力和成本效益，為各位好好來(lái)算一算這本賬。
圖1 中國(guó)市場(chǎng)電動(dòng)汽車?yán)鄯e銷量（2006-2020），來(lái)源 [1]
電動(dòng)汽車到底能不能減少碳排放
在討論這個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題之前，為避免歧義，需要先定義一下我們的研究對(duì)象。本文以下所指的電動(dòng)汽車均為以純電為唯一驅(qū)動(dòng)力的乘用車，也就是我們平時(shí)常見(jiàn)的四門五座小轎車或者SUV，而更大型的作業(yè)、運(yùn)輸車輛（一般業(yè)內(nèi)稱為商用車）暫不做考慮和分析。
對(duì)于電動(dòng)汽車和傳統(tǒng)燃油車的差別，人們往往出于一種直觀的判斷，即電動(dòng)汽車是一種把燃油車的油箱用一塊大電池替換掉，開(kāi)起來(lái)噪音很小，但冬天不敢開(kāi)空調(diào)的車輛。電動(dòng)汽車減少了汽油或者是柴油的消耗，而且也沒(méi)有了尾氣，減排能力滿分！
用戶糾結(jié)的一個(gè)點(diǎn)是，在 “全生命周期”，與燃油車相比，電動(dòng)汽車的減排效益也是更高嗎？
什么是全生命周期呢？顧名思義，就是我們不單單要著眼于車輛的使用階段，也要把車輛的制造階段、報(bào)廢階段，甚至是組成車輛的原材料的開(kāi)采階段也統(tǒng)統(tǒng)納入考量之中?！叭芷凇?的結(jié)果，被認(rèn)為能夠科學(xué)地衡量電動(dòng)汽車是不是真的環(huán)保和減排。
其實(shí)，作為一個(gè)近年來(lái)的熱門話題，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有很多研究者對(duì)這個(gè)問(wèn)題開(kāi)展了豐富的研究，也得出了一些有意思的結(jié)論。
兩位哈佛大學(xué)的研究者在2019年曾對(duì)兩款中國(guó)市場(chǎng)上典型的乘用車做過(guò)全生命周期的排放計(jì)算（圖2），結(jié)果發(fā)現(xiàn)電動(dòng)汽車在車輛建造階段排放比傳統(tǒng)燃油車高約20%，主要原因在于電動(dòng)汽車的電池原料（主要為鋰、鈷、鎳等金屬）開(kāi)采需要花費(fèi)更多的資源，從而導(dǎo)致了更多的碳排放；對(duì)于回收階段，由于電動(dòng)汽車的可回收資源比例高于傳統(tǒng)燃油車，因此抵消了一定的碳排放；使用階段，電動(dòng)汽車由于采用的是來(lái)自于電網(wǎng)的電力而非直接燃燒化石燃料，因此碳排放約比傳統(tǒng)車低23%左右。
后續(xù)的若干研究也持類似的結(jié)果 [2,3]。不過(guò)，由于不同研究間假設(shè)條件的差異，觀點(diǎn)也并非一邊倒。來(lái)自天津大學(xué)的研究者 [4] 認(rèn)為，由于在制造階段電動(dòng)汽車的碳排放明顯高于傳統(tǒng)燃油車，在裝配、報(bào)廢階段基本持平，因此電動(dòng)汽車的減碳效益將主要取決于實(shí)際使用環(huán)節(jié)，即實(shí)際運(yùn)行里程數(shù)。在其假設(shè)情景下，當(dāng)前的電動(dòng)汽車要想實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)燃油車更少的碳排放，需要至少行駛17.5萬(wàn)公里的里程，因此很難在當(dāng)前情況下達(dá)到真正減排的目的。
可見(jiàn)，目前學(xué)術(shù)界并沒(méi)有就該問(wèn)題達(dá)成完全統(tǒng)一的意見(jiàn)，也表明要真正實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的全生命周期碳排放大幅優(yōu)于傳統(tǒng)燃油車，電網(wǎng)清潔化和降低原材料開(kāi)采排放是重中之重。
圖2 兩款典型車型的全生命周期排放情況，來(lái)源[5]
那么…… 成本呢？
有了上面的分析方法，我們可以同樣針對(duì)電動(dòng)汽車的成本做一個(gè)分析。再次使用全生命周期的思維，將車輛的整個(gè)生命周期分解成采購(gòu)成本、燃料成本、維護(hù)成本等等一系列成本環(huán)節(jié)，對(duì)一輛車進(jìn)行庖丁解牛一般的拆解分析。
關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，研究者們也已經(jīng)做了很多的研究。
國(guó)際清潔交通委員會(huì)（ICCT）的一份最新報(bào)告顯示（圖3），對(duì)于中國(guó)市場(chǎng)上續(xù)航里程較短的電動(dòng)車型，如250公里，2019年即可實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)燃油車的全生命周期成本持平，但對(duì)于續(xù)航里程更長(zhǎng)的電動(dòng)車型，如300-500公里，傳統(tǒng)燃油車尚保留一定的成本優(yōu)勢(shì)。這一現(xiàn)象主要由于目前電池成本依然較高，因此裝配了較大電池的長(zhǎng)里程車型在總成本上依然顯現(xiàn)出一定的劣勢(shì)。
不過(guò)，隨著電池的規(guī)模效應(yīng)和技術(shù)的進(jìn)步，電池的成本正在快速下降，根據(jù)預(yù)測(cè)，在2025年前，甚至2-3年后所有續(xù)航里程的緊湊車型電動(dòng)汽車（下圖BEV對(duì)應(yīng)柱狀圖）都將顯現(xiàn)出全生命周期成本優(yōu)勢(shì)。
圖3 2019、2025和2030年電動(dòng)汽車與燃油車全生命周期持有成本的差異，來(lái)源[6]
此外，《紐約時(shí)報(bào)》近期的一篇報(bào)道也提到，MIT的研究者通過(guò)對(duì)美國(guó)市場(chǎng)上的各主流車型及技術(shù)路線進(jìn)行了橫向?qū)Ρ龋l(fā)現(xiàn)從全生命周期成本和單位里程排放的角度衡量，電動(dòng)汽車普遍表現(xiàn)出了比燃油車和混合動(dòng)力車型更好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益（圖4），最直觀的體現(xiàn)就是電動(dòng)汽車樣本數(shù)據(jù)主要聚集于左下角區(qū)域，代表更低的成本和排放，而傳統(tǒng)燃油車則主要聚集于上方區(qū)域，代表更高的成本和排放。
需要注意到，由于美國(guó)電網(wǎng)清潔化程度較中國(guó)更高，且兩國(guó)燃料、電力費(fèi)用有很大差異，目前該結(jié)論尚不能代表中國(guó)市場(chǎng)的情況，但是整體來(lái)看，隨著中國(guó)電網(wǎng)清潔化程度的日益加深和電力資費(fèi)的不斷下調(diào)，中國(guó)市場(chǎng)的電動(dòng)汽車正在展現(xiàn)其相對(duì)于燃油車越來(lái)越大的發(fā)展?jié)摿透?jìng)爭(zhēng)力。
圖4 車輛使用平均成本與碳排放，來(lái)源[7]
現(xiàn)實(shí)中，想要算清楚電動(dòng)汽車的環(huán)保賬并不是那么容易，一方面在于不同地區(qū)、不同技術(shù)、不同環(huán)境的全生命周期持有成本和排放差異巨大，另一方面也在于技術(shù)日新月異，但未來(lái)的發(fā)展依然存在一定的不確定性，給總體的估計(jì)增加了不小的難度。好在，通過(guò)運(yùn)用全生命周期的眼光來(lái)看待排放和成本，而不是只著眼于使用過(guò)程中的排放和支出，將使我們更加清晰和充分地了解、評(píng)估電動(dòng)汽車給我們的生活帶來(lái)的影響。
未來(lái)已來(lái)。說(shuō)不定，您的下一輛車，也會(huì)是電動(dòng)汽車。
本文為個(gè)人觀點(diǎn)，不代表機(jī)構(gòu)立場(chǎng)。
制版編輯 | 盧卡斯
