电动汽车不是灵丹妙药

一项新的研究发现,即使每辆车都进行改造,仍然会产生过多的二氧化碳。

停着的特斯拉随时可以交货
停着的特斯拉随时可以交货。阿德里安·丹尼斯/法新社,盖蒂图片社报道

一项新研究发表在自然气候变化有个标题说明了一切:光靠轻型车队的电气化是无法达到减排目标的摘要的第一句话听起来很熟悉:“缓解气候变化的战略通常以技术为导向,而电动汽车就是一个很好的例子,被认为是一种灵丹妙药。”但是,唉,这还不够。

这项研究由多伦多大学工程学院的亚历山大·米洛瓦诺夫(Alexandre Milovanoff)领导,从美国轻型乘用车(LDVs)的排放预算开始,以实现2050年将全球气温控制在2摄氏度以下的目标。他们做了一个完整的生命周期分析,计算了电动汽车、电池和电力供应的总碳足迹,以确定哪些需要在预算之内。

“环保主义者”正专注于研究碳,制造过程中的前期碳排放,米洛瓦诺夫回答了我们的问题:

“是的,我们包括了车辆的嵌入碳。我们采用了生命周期的方法,并考虑了电池、车身、底盘等的排放。制造、燃料生产、燃料使用和车辆寿命结束过程。具体来说,我们量化了钢铁、铸铁和铝的数量,并计算了由此产生的温室气体排放。”

米洛瓦诺夫和他的主管丹尼尔·波森和希瑟·麦克莱恩得出结论,美国路上90%的现有汽车将不得不换成电动汽车。这意味着3.5亿辆新的电动汽车,到2050年将达到100%的销量。“从这个角度来看,2018年美国电动汽车的销量为36万辆,占新车的2.5%,2018年底道路上的电动汽车数量为112万辆。”

这些都需要大量的电力;1730太瓦时,约占美国目前发电量的41%。然而,该论文承认,利用电动汽车作为移动存储,可以“拉平需求曲线的形状”——在非高峰时段吸收多余的电力。但这意味着你不能只看电动汽车本身,它们必须被视为一个更大系统的一部分:

因此,将电动汽车整合到一个更广泛的框架中,以确保它们的部署在减少二氧化碳排放的同时,不会对电力系统造成技术不稳定,这是至关重要的。这将以部署大量基于可再生能源的电力、‘智能’基础设施和行为为代价。”

此外,还需要3.2太瓦/小时的电池。“如果不大幅改变电动汽车电池材料成分,或对废旧电池的回收过程进行重大改进,仅美国LDV车队就需要在2019年至2050年期间分别提取高达5.0、7.2和7.8万吨的锂、钴和锰。”这组作者承认,电池的改进和新技术在解决这个问题上还有很长的路要走,但是“找到和部署有效和负担得起的替代技术需要时间——面对气候变化的紧迫性,时间是无法提供的。”

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目前我们只拿到了规格。 通用汽车

这项研究解决了我们在“树拥抱者”(Treehugger)上表达的一个担忧:电动汽车可能会追随汽油动力汽车的模式,变得越来越大,需要更多的电池、更多的电力和更多的隐含碳,这就是为什么我们正在获得电动f - 150Cybertrucks,甚至悍马.“在重量控制决策中需要考虑安全性和其他因素,但需要在性能、尺寸、功能和车辆效率之间找到平衡。”作者添加:

“更重的电动汽车确实有更高的耗电量,但这可能不会带来更大的续航里程。因此,促进电动汽车部署的激励措施不应阻止制造商开发更重的汽车,以扩大航程,而应限制重量膨胀。”

Milovanoff向Treehugger澄清了这一点,后者想知道为什么制造商应该被允许生产更重的车辆;为什么不让它们都小而轻呢?他解释说:

“如果我们将纯电动汽车限制在小型车上,就会阻碍它们在特定用途上的部署(更小的航程,所以主要是城市驾驶)。此外,纯电动汽车比传统汽车效率更高(80%,最大40%)。因此,重型电动汽车的“破坏性”比重型传统汽车要小。我认为电动F150是一个荒谬的想法,但如果能帮助电动汽车的部署,一辆续航里程非常长的重型特斯拉就不那么荒谬了。我要说的是妥协和重量(而不是尺寸)。我们应该愿意开较小的车辆。但是将传统汽车和纯电动汽车的重量进行比较是不公平的,我们可能需要重型纯电动汽车来获得更高的航程。重,而不是很大。”

电气化不是灵丹妙药

作者最后指出,仅仅使用电动汽车并不能缩小减排差距,“仅把赌注押在电动汽车上,使美国LDV车队的二氧化碳排放保持在合适的部门预算范围内,这意味着到2050年将有3.5亿多辆电动汽车上路,增加全国电力需求的一半,并需要过多的关键材料。”相反,他们呼吁用汽车的替代品作为进一步减少排放的一种方式,这种方式需要更少的技术,包括以交通为导向的土地使用政策、公共交通和“创新税”。他们写道,

“电气化不是灵丹妙药,应该包括一系列政策,以及减少驾驶、使用更轻、更高效的车辆的意愿。”

或者像希瑟·麦克莱恩一样多伦多大学的新闻发布会上指出,

“电动汽车确实能减少排放,但它们并不能让我们摆脱我们已经知道需要做的事情。我们需要重新思考我们的行为、我们城市的设计,甚至我们文化的方方面面。每个人都必须为此负责。”

也许抱树者的标题过于戏剧化了,比如“为什么我们不需要电动汽车,但需要摆脱汽车”或“电动汽车不会拯救我们:没有足够的资源来制造它们,但Milovanoff和Maclean给出的真实数字表明,电动汽车本身并不能拯救我们;我们需要以上都是。

*作者毕业于多伦多大学。