解释电动汽车与化石汽车的环境足迹

解释电动汽车与化石汽车的环境足迹 比较电动汽车排放的最佳方法是评估生命周期分析的所有阶段。 从www.shutterstock.com, CC BY-ND

在锂开采的背景下,关于电动汽车相对于化石燃料汽车的好处有很多讨论。 请您告诉我,从全球变暖的角度来看,哪个人对环境的影响更好?为什么?

乍一看,电动汽车(EV)似乎非常吸引人。 但是,当我们仔细观察时,很明显它们具有很大的碳足迹,并且在锂,钴和其他金属的提取方面也有一些缺点。 而且它们不能缓解拥挤城市的交通拥堵。

在回答这个问题时,我们简要介绍了锂问题,但主要关注电动汽车的碳足迹。

锂离子电池越来越多地用作电子设备(包括手机,笔记本电脑和电动汽车)的主要电源,从而为 锂矿开采增长58% 在过去的十年中 锂的近期开采风险似乎很小,但存在环境方面的不利影响。

采矿过程需要大量的水,这可能导致 含水层枯竭并对生态系统产生不利影响 位于智利阿塔卡马盐滩,是世界上最大的锂提取基地。 但是研究人员已经开发出方法 从水中回收锂.

谈到气候变化,重要的是电动汽车的碳排放量是否比传统汽车少,碳排放量要少多少。

电动汽车的减排潜力

最好的比较是基于生命周期分析,该分析试图考虑车辆制造,使用和回收过程中所有二氧化碳的排放。 生命周期估算永远不会完全全面,排放估算因国家/地区而异。

在新西兰, 发电能源的82%来自可再生能源 在2017年。由于这些用于电动汽车充电的高可再生电力水平,与澳大利亚或中国相比, 电动汽车更适合新西兰。 但这只是故事的一部分。 不应以为总体上新西兰的电动汽车的碳足迹接近零或完全可持续。

排放物的生命周期分析考虑三个阶段:制造阶段(也称为从摇篮到大门),使用阶段(从井到轮)和回收阶段(从坟墓到摇篮)。

制造阶段

在这个阶段,主要过程是矿石开采,材料转化,车辆部件的制造和车辆组装。 一个 最近的一项研究 根据中国的汽车排放量估算,此阶段使用内燃机的汽车的排放量约为每辆汽车10.5吨二氧化碳(tCO 13),而电动汽车的排放量约为XNUMX吨(包括电动汽车电池制造)。

仅制造锂-镍-锰-钴-氧化物电池的排放量估计为3.2吨。 如果假设车辆寿命为150,000万公里,那么电动汽车制造阶段的排放量将比化石燃料汽车高。 但是对于完整的生命周期排放,研究表明,电动汽车的排放量比化石燃料汽车低18%。

使用阶段

在使用阶段,电动汽车的排放仅归因于其上游排放,这取决于有多少电力来自化石或可再生能源。 化石燃料汽车的排放是由于上游排放和尾气排放造成的。

电动汽车的上游排放基本上取决于零排放或低碳能源在该国发电组合中的份额。 要了解电动汽车的排放量如何随一个国家的可再生电力份额而变化,请考虑澳大利亚和新西兰。

2018年, 澳大利亚可再生能源在发电中的份额约为21% (与希腊的22%相似)。 相比之下,可再生能源在新西兰发电总量中的比例约为84%(低于法国的90%)。 使用这些数据和 2018年评估的估计,据估计,澳大利亚的电动汽车上游排放量(用于电池电动汽车)约为每公里170克二氧化碳,而新西兰的上游排放量平均约为每公里25克二氧化碳。 这表明,就上游碳排放而言,在新西兰使用电动汽车可能要比澳大利亚好七倍。

上述研究表明,在使用阶段,化石燃料的紧凑型轿车的排放量为每公里251克二氧化碳。 因此,这种汽车的使用阶段每公里二氧化碳排放量比澳大利亚的充电式电动汽车高约81克二氧化碳,比新西兰的电动汽车要严重得多。

回收阶段

回收阶段的关键过程是车辆拆卸,车辆回收,电池回收和材料回收。 此阶段的估算排放量, 根据对中国的研究,化石燃料汽车约为1.8吨,电动汽车约为2.4吨(包括电池回收)。 这种差异主要是由于电池回收产生的排放量为0.7吨。

这说明在回收阶段,电动汽车的排放量比汽油汽车高。 但重要的是要注意,回收的车辆部件可用于未来的车辆制造,并且通过直接阴极回收利用的回收电池可用于后续电池。 将来这可能会产生重大的减排收益。

因此,根据最近的研究,在生命周期的所有阶段,化石燃料汽车的排放通常要比电动汽车多。 在澳大利亚,化石燃料汽车和电动汽车的总生命周期排放分别为每公里333 g CO 273和每公里18 g CO XNUMX。 也就是说,使用平均电网电量,电动汽车的碳足迹可提高约XNUMX%。

同样,在排放方面,新西兰的电动汽车的性能要比化石燃料汽车好得多,化石燃料汽车的生命周期排放量约为每公里333克二氧化碳,而电动汽车的生命周期排放量为每公里128克二氧化碳。 在新西兰,电动汽车的碳足迹要比化石汽车好62%。谈话

关于作者

医学博士阿里夫·哈桑(Arif Hasan)博士 Te Herenga Waka —惠灵顿维多利亚大学 和环境研究总监Ralph Brougham Chapman, Te Herenga Waka —惠灵顿维多利亚大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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