電動汽車 vs. 燃油車，哪個更綠色省錢？
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電動汽車的碳減排潛力和成本效益到底如何？不少研究已經(jīng)幫消費者算了這本賬。
撰文｜毛世越
責編｜陳曉雪
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新能源汽車，尤其是電動汽車已經(jīng)不再是陌生事物。它們佩戴著獨特的綠色車牌，幾乎悄無聲息地起步、加速；它們飽受爭議，卻又發(fā)展迅速。隨著近十年來中國政府對于電動汽車的大力推廣和補貼政策，電動汽車的用戶群體正以肉眼可見的速度迅速壯大。統(tǒng)計資料顯示，在不到15年的時間里，中國電動汽車規(guī)模翻了250倍（圖1）。
在市場的繁榮背后，也有不少針對電動汽車無法真減排、不劃算的抱怨聲和質(zhì)疑聲。其中一個核心的質(zhì)疑是，電動汽車究竟能不能真正起到降低排放的作用？電動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)的視角解讀電動汽車及其真正的碳減排潛力和成本效益，為各位好好來算一算這本賬。
圖1 中國市場電動汽車累積銷量（2006-2020），來源 [1]
電動汽車到底能不能減少碳排放
在討論這個復(fù)雜的問題之前，為避免歧義，需要先定義一下我們的研究對象。本文以下所指的電動汽車均為以純電為唯一驅(qū)動力的乘用車，也就是我們平時常見的四門五座小轎車或者SUV，而更大型的作業(yè)、運輸車輛（一般業(yè)內(nèi)稱為商用車）暫不做考慮和分析。
對于電動汽車和傳統(tǒng)燃油車的差別，人們往往出于一種直觀的判斷，即電動汽車是一種把燃油車的油箱用一塊大電池替換掉，開起來噪音很小，但冬天不敢開空調(diào)的車輛。電動汽車減少了汽油或者是柴油的消耗，而且也沒有了尾氣，減排能力滿分！
用戶糾結(jié)的一個點是，在 “全生命周期”，與燃油車相比，電動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、報廢階段，甚至是組成車輛的原材料的開采階段也統(tǒng)統(tǒng)納入考量之中?！叭芷凇?的結(jié)果，被認為能夠科學(xué)地衡量電動汽車是不是真的環(huán)保和減排。
其實，作為一個近年來的熱門話題，國內(nèi)外已經(jīng)有很多研究者對這個問題開展了豐富的研究，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年曾對兩款中國市場上典型的乘用車做過全生命周期的排放計算（圖2），結(jié)果發(fā)現(xiàn)電動汽車在車輛建造階段排放比傳統(tǒng)燃油車高約20%，主要原因在于電動汽車的電池原料（主要為鋰、鈷、鎳等金屬）開采需要花費更多的資源，從而導(dǎo)致了更多的碳排放；對于回收階段，由于電動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，電動汽車由于采用的是來自于電網(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，由于不同研究間假設(shè)條件的差異，觀點也并非一邊倒。來自天津大學(xué)的研究者 [4] 認為，由于在制造階段電動汽車的碳排放明顯高于傳統(tǒng)燃油車，在裝配、報廢階段基本持平，因此電動汽車的減碳效益將主要取決于實際使用環(huán)節(jié)，即實際運行里程數(shù)。在其假設(shè)情景下，當前的電動汽車要想實現(xiàn)比傳統(tǒng)燃油車更少的碳排放，需要至少行駛17.5萬公里的里程，因此很難在當前情況下達到真正減排的目的。
可見，目前學(xué)術(shù)界并沒有就該問題達成完全統(tǒng)一的意見，也表明要真正實現(xiàn)電動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，來源[5]
那么…… 成本呢？
有了上面的分析方法，我們可以同樣針對電動汽車的成本做一個分析。再次使用全生命周期的思維，將車輛的整個生命周期分解成采購成本、燃料成本、維護成本等等一系列成本環(huán)節(jié)，對一輛車進行庖丁解牛一般的拆解分析。
關(guān)于這個問題，研究者們也已經(jīng)做了很多的研究。
國際清潔交通委員會（ICCT）的一份最新報告顯示（圖3），對于中國市場上續(xù)航里程較短的電動車型，如250公里，2019年即可實現(xiàn)與傳統(tǒng)燃油車的全生命周期成本持平，但對于續(xù)航里程更長的電動車型，如300-500公里，傳統(tǒng)燃油車尚保留一定的成本優(yōu)勢。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里程車型在總成本上依然顯現(xiàn)出一定的劣勢。
不過，隨著電池的規(guī)模效應(yīng)和技術(shù)的進步，電池的成本正在快速下降，根據(jù)預(yù)測，在2025年前，甚至2-3年后所有續(xù)航里程的緊湊車型電動汽車（下圖BEV對應(yīng)柱狀圖）都將顯現(xiàn)出全生命周期成本優(yōu)勢。
圖3 2019、2025和2030年電動汽車與燃油車全生命周期持有成本的差異，來源[6]
此外，《紐約時報》近期的一篇報道也提到，MIT的研究者通過對美國市場上的各主流車型及技術(shù)路線進行了橫向?qū)Ρ?，發(fā)現(xiàn)從全生命周期成本和單位里程排放的角度衡量，電動汽車普遍表現(xiàn)出了比燃油車和混合動力車型更好的環(huán)境和經(jīng)濟效益（圖4），最直觀的體現(xiàn)就是電動汽車樣本數(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，由于美國電網(wǎng)清潔化程度較中國更高，且兩國燃料、電力費用有很大差異，目前該結(jié)論尚不能代表中國市場的情況，但是整體來看，隨著中國電網(wǎng)清潔化程度的日益加深和電力資費的不斷下調(diào)，中國市場的電動汽車正在展現(xiàn)其相對于燃油車越來越大的發(fā)展?jié)摿透偁幜Α?/span>
圖4 車輛使用平均成本與碳排放，來源[7]
現(xiàn)實中，想要算清楚電動汽車的環(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，但未來的發(fā)展依然存在一定的不確定性，給總體的估計增加了不小的難度。好在，通過運用全生命周期的眼光來看待排放和成本，而不是只著眼于使用過程中的排放和支出，將使我們更加清晰和充分地了解、評估電動汽車給我們的生活帶來的影響。
未來已來。說不定，您的下一輛車，也會是電動汽車。
本文為個人觀點，不代表機構(gòu)立場。
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