電動車到底有多環保?

Q:電動汽車到底有多環保?

這是最常用來刁難電動汽車的一問,所以就讓我們首先解答這道問題吧。話說電力既然由燃燒化石燃料而來,大家又豈能無視過程中生成的二氧化碳呢?其實我們並沒有忽略二氧化碳,而是將之因子化。須知發電站的發電效率高於汽車引擎,所以經由電網為電動車充電的話(電網的效率本來就非常高),你家電動車每行走一哩(約1.6公里)所涉及的二氧化碳排放量,就算跟講究省油的汽油或柴油車比較也會少一半。後兩者生成的二氧化碳,包含了開採、提煉和石油產品運送分發過程中的耗能,套用行內說法就是well-to-wheel (從油井到驅動車輪)。英國在夏天所用的電力其實「全部」來自可再生能源,換個說法⋯⋯對呀,就是說英國在冬天確有部分電力依賴化石燃料。此外,按照這裏的分析方法,核能也屬於可再生能源,儘管核電其實不是百分百零碳排放,因為核原料的開採和廢置處理都需要耗用大量能源。話雖如此,按照一對二的能源效益比,電動車就算在全賴化石燃料發電的最壞情況下,仍然會遠勝內燃機。喜上加喜的是電力供應現正朝着可再生能源一方急速靠攏,換言之今天購置的電動車,他日所涉及的二氧化碳排放量會隨着車齡增加而變得愈來愈少。

接下來是生產方面。根據我看過的最新調查報告(其中有一份由揭發柴油門的ICTT編撰,內容非常詳實),電動車生產過程構成的碳排放影響,原來比活塞引擎汽車少三倍*。

不過實際上的差別其實只在伯仲之間,因為電池本身就足以令電動車的碳足跡變大一倍。這筆帳可是包含了從開採鋰礦至到中國電池廠所耗用的全部電力,而且當中假設了電動車一生中最少要換一次電池。不過這些都是2015年的數據,如今你我所知的車用電池,壽命已超出早期預測的水平。何況壽命有否變長也好,它們都可以循環再造,或者廢物利用作為電網的儲能裝置。最重要是生產一部車所用的能源,本來就遠低於其使用壽命內所耗用的能源(活塞引擎車的話少八倍)。換言之只要用上幾年,電動車就可以把生產過程造成的赤字抵消掉。ICTT指出就英國國內而言,電動車終其一生所涉及的二氧化碳排放量(包括在世界各地採礦、生產汽車和行車所需的電力),比傳統汽車的排放量少一半。所以好生抱歉吶,用十幾廿年車齡的越野路華代步比購買一部新型Leaf來得環保云云其實只是似是而非的口頭禪。

然而這樣並不是說電動車百利而無一害。譬如許多電池所用的金屬和礦物,便出產自容許資方苛待工人和洩漏高毒性污染物的國家。誠然,大家在歐洲或日本所見的汽車裝嵌廠莫不一塵不染,工人的待遇也合情合理,可是電池工業卻往往藏在你我所知不多的幕後世界。作為電池廠的顧客,汽車生產商應該更用力地敦促他們的電池供應商提高透明度,為改善法規出一分力。中國若把電池廠所賴的電網無碳化,當能成為一個好開端。這是有可能辦得到的,君不見Tesla的Gigafactory,所用電力便全部來自可再生能源。
Q:發電廠和電網應付得來嗎?

英國電力系統的發電能力足以應付大家預期中的所有電動車,但說來奇怪,英國的電力需求卻不升反降,皆因家庭電器和工業電機愈來愈講究能源效益,你家中那些LED燈泡當然是功臣之一。

英國政府剛剛推出了新措施推進國內電力在2030年有三分一來自離岸風電場,目標發電量大約相當於現水平四倍。有預測指屆時低碳電力所佔的比例,將會近乎英國總發電量的四分之三。此外,離岸風電的成本最快可望於2020年降至低於化石燃料發電。其他清淨能源也在迅速擴長勢力,因為這些能源現已合乎經濟原則。以太陽能為例,就算沒有公家補貼,如今也是成本最低的環保能源之一。可想而知,英國人日常所需的能源今後不虞匱乏,不過這個故事距離大結局還遠着呢!

發電用電可不是單單關乎能源,還關乎功率,也就是我們日常生活中的電力需求率。如果所有人六點半下班回家後馬上用家居電力為座駕充電(今天的電動車車主大多傾向這樣做),英國現有的大部分電網勢必承受不住用電量飆升而大停電,因為傍晚六點半本來就是英國人回家吃晚飯的用電高峰期。

所以我們有必要運用智能充電技術。TRL和國家電網巨頭之一西方配電公司(Western Power Distribution)合作推行的Electric Nation,是目前規模最大的同類型實驗計劃。而根據江湖傳聞和實際研究所得,智能充電這是技術上是可行的方案。參與實驗的電動車幾乎全都設有某種手機網絡數據接駁功能,並有應用程式方便車主預校充電時間。一般來說,車主都會預設在電費較便宜的深夜時份才充電。為甚麼過夜充電比較慳錢?皆因深夜的用電需求較低。

不過這樣尚未足夠。比方說,同一條街上若有幾戶人在晚上同一時間為座駕充電,英國部分地區的240V配電站仍然有可能跳大掣,所以充電樁之間能夠互通聲氣分攤負荷也是一大要點。在電費上提供適度優惠,加上有急事出門時一按應用程式的功能鍵就可以中止充電,精打細算的車主自然樂得排隊充電。

這等美事在我們身處的數據大時代似乎很容易實現,問題是英國電網由多家供電商各據山頭,政府亦沒有專責部門統合這方面的信息。不過這是官僚架構所造成的問題,最少與技術無關。另一個問題是有別於德國同行,英國這邊的充電樁生產商之間似乎不大熱衷於達成資訊互換的統一技術協定。不過運氣好的話,這些障礙看來也不是無法跨越的。

假設本土電網真的無法做到這麼天衣無縫,另一個辦法就是針對電網設施進行實體升級。據Electric Nation所稱,這些升級工程大約要花費22億鎊,成本會轉嫁到所有人的電費單上。

該研究報告假設有100萬部電動車在英國行走,不過他們大概是低估了現狀。所以智能充電和平衡用電負荷的技術或能為電網工程師爭取到一些喘息空間,好讓他們優先處理電網升級問題,好好完成工程不要弄出甚麼擾民驚嚇。

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TopGear 極速誌 第129期

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電動車到底有多環保?

TopGear 極速誌

2019/第129期