电动汽车有多环保?

简而言之:非常绿色。但是插电式汽车仍然会对环境产生影响。这是主要问题及其解决方法的指南。

在世界各地,政府和汽车制造商正在推广电动汽车,将其作为抑制石油使用和应对气候变化的关键技术。通用汽车表示,其目标是到2035年停止销售新的汽油动力汽车和轻型卡车,并将转向电池动力汽车。沃尔沃本周表示,它将进一步加快速度,并在2030年之前推出全电动车型。

但是随着电动汽车和卡车成为主流,他们面临着一个持续存在的问题:它们真的像广告中所说的那样绿色吗?

尽管专家们普遍认为插电式汽车比传统汽车在气候上更友好,但根据充电和制造方式的不同,插电式汽车仍然会对环境产生影响。这是一些最大的担忧以及如何解决这些问题的指南。

怎样发电很重要

广义上讲,今天售出的大多数电动汽车趋向于产生的温室气体排放量要比大多数汽油驱动的汽车少。但是,这很大程度上取决于为这些插电式汽车充电要燃烧多少煤炭。而且,在电动汽车真正实现零排放之前,电 仍需要清洁得多得多。

麻省理工学院的研究人员使用这种交互式的在线工具来比较不同车型对气候的影响,他试图综合所有相关因素:制造汽车以及生产汽油和柴油所涉及的排放,普通汽车燃烧多少汽油,以及为电动汽车充电的电能来自何处。

如果您假设电动汽车从美国的平均电 (通常包括化石燃料和可再生能源的混合物)中获取电力,那么它们几乎总是比传统汽车更环保。尽管由于使用电池,电动汽车的排放量更大,但与燃烧化石燃料的传统内燃机相比,电动汽车的效率更高。

例如,预计全电动雪佛兰Bolt在其使用寿命内每行驶1英里,平均会产生189克二氧化碳。相比之下,一种新的以汽油为燃料的丰田凯美瑞(Toyota Camry)估计每英里产生385克二氧化碳。燃油效率更低的新型福特F-150皮卡车每英里产生636克二氧化碳。

但这只是一个平均值。另一方面,如果将Bolt装在煤重的电 上(例如当前在中西部发现的那些电 ),则实际上对气候的影响可能会比像Toyota Prius这样的现代混合动力汽车要差得多,汽油,但使用电池来增加行驶里程。(但是,以煤为动力的螺栓仍会击败凯美瑞和F-150。)

卡内基梅隆大学工程学教授杰里米·米卡莱克(Jeremy Michalek)说:“煤炭往往是关键因素。” “如果您在匹兹堡有电动汽车在夜间被插上电源,并导致附近的燃煤电厂燃烧更多的煤炭来为它们充电,那么气候带来的好处就不会那么大了,您甚至可以获得更多的空气污染。 ”

对于电动汽车来说,好消息是,大多数国家现在都在努力清理其电 。在过去的十年中,美国的公用事业公司已经淘汰了数百座燃煤电厂,并转向使用低排放的天然气,风能和太阳能。结果,研究人员发现,电动汽车也普遍得到了清洁。而且他们可能会变得更清洁。

麻省理工学院能源研究副教授杰西卡·特拉恩西克(Jessika Trancik)说:“电动汽车看起来像是一种有吸引力的气候解决方案,其原因是,如果我们能够使电 实现零碳排放,那么汽车的排放量就会下降,甚至下降。”燃烧汽油的混合动力汽车始终具有基准排放量,不能低于此水平。”

原材料可能有问题

像许多其他电池一样,为大多数电动汽车提供动力的锂离子电池依赖于原材料,例如钴,锂和稀土元素,这些原材料与严重的环境和人权关注有关。钴尤其成问题。

开采钴会产生有害的尾矿和矿渣,这些尾矿和矿渣可能会渗入环境中,研究发现,附近社区,尤其是儿童中,钴和其他金属的暴露量很高。从矿石中提取金属还需要一个称为熔炼的过程,该过程会释放出氧化硫和其他有害的空气污染。

全世界多达70%的钴供应是在刚果民主共和国开采的,其中很大一部分是在未经管制的“手工”矿山中,工人(包括许多孩子)仅使用手工工具从地球上开采金属,极有可能造成危险。人权团体警告说,他们的健康和安全。

世界上的锂要么从澳大利亚开采,要么从阿根廷,玻利维亚和智利的安第斯地区的盐滩开采,这些开采活动使用大量的地下水抽出盐水,从而减少了土著农民和牧民的用水。生产电池所需的水意味着,与传统的内燃机相比,制造电动汽车的水耗约高50%。集中在中国的稀土矿床中经常含有放射性物质,这些物质会散发出放射性的水和尘土。

首先集中于钴的汽车制造商和其他制造商已承诺从其供应链中消除“手工”钴,并且还表示将开发可减少或完全消除钴的电池。但是该技术仍在开发中,这些矿山的盛行意味着这些承诺“不切实际”,与非洲采矿社区合作的非营利组织Pact的Micka?lDaudin说。

达丁说,取而代之的是,制造商需要与这些矿山合作,以减少其环境足迹,并确保矿工在安全的条件下工作。他说,如果公司采取负责任的行动,那么电动汽车的兴起对于像刚果这样的国家将是一个巨大的机会。但是,如果他们不这样做,“他们将使环境以及许多许多矿工的生命面临危险。”

回收可能更好

随着前几代电动汽车的使用寿命即将结束,防止用尽的电池堆积起来成为一项挑战。

如今,大多数电动汽车使用锂离子电池,与较旧的,更常用的铅酸电池技术相比,锂离子电池可以在同一空间内存储更多的能量。但是,尽管美国有99%的铅酸电池被回收,但锂离子电池的回收率估计约为5%。

专家指出,废电池包含有价值的金属和其他可以回收再利用的材料。根据使用的过程,电池回收还可能使用大量的水或排放空气污染物。

康涅狄格大学化学与生物分子工程系的教授拉登卡·马里奇(Radenka Maric)说:“可回收的锂电池所占的百分比非常低,但是随着时间的推移和创新,这一比例将会增加。”

解决二手电动汽车电池的另一种有前途的方法是在存储和其他应用中发现它们具有第二生命。加州大学伯克利分校高盛公共政策学院的高级科学家Amol Phadke说:“对于汽车来说,当电池电量低于其容量的80%时,电池续航里程就会减小。” “但这并不是固定存储的限制。”

日产和宝马等多家汽车制造商已经试行将旧的电动汽车电池用于电 存储。通用汽车曾表示,其电池组的设计考虑到了第二次使用。但是存在挑战:重复使用锂离子电池需要进行广泛的测试和升级,以确保其性能可靠。

麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的研究人员在去年的一项研究中发现,如果做得正确,用过的汽车电池将继续使用十年或更长时间作为太阳能的备用存储。

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