电动车真的“节能环保”吗?
随着“特斯拉”电动车帝国的兴起,在中美两国电动车都成为了新的“节能环保”时尚。赶时髦是人类的本性之一,本无可厚非;但是,科学不是广告,它是客观和严肃的。电动车真的像宣传的那样环保吗?
如果您查看美国能源部的网站,他们是这样讲的:https://www.fueleconomy.gov/feg/evtech.shtml
- Energy efficient. EVs convert about 59%–62% of the electrical energy from the grid to power at the wheels. Conventional gasoline vehicles only convert about 17%–21% of the energy stored in gasoline to power at the wheels.*“
这么一看数字,仿佛电动车节能得很。可是只要是稍微有点科学常识的人,就会发现这个比较显失公允:汽油车算的是从燃料到动力的总效率,而电动车只是从电能到驾驶动力的效率——可是无论用哪种能源,发电的效率都不可能是100%啊,这点没有计入!
如果查一下发电的效率,就会发现,无论你用油、煤炭、核能、风能还是生物燃料,通常只有40-45%左右(efficiency in electricity generation - Eurelectric)。最有效率的是水电,但由于修建大坝对生态的影响,现在并无大力发展水电的趋势。除此之外,电力传输还要损耗掉10%左右。http://www.mpoweruk.com/energy_efficiency.htm 。
这样算下来,现在电动车从燃料(发电厂)到汽车动力真正的能量转化效率大约是60%x45%x90%=24%,这个跟传统汽油车相比,几乎没有优势;如果和混合动力车(hybrid cars)比,恐怕还要有点劣势。
不但在能源效率上的效益不明显,价格上极为昂贵,电动车还会带来更多的环保问题。最大的问题就是电池,不但高价高重量,而且回收还需要更多的能源输入,造成更多的污染。
因此,无论从经济还是环保的角度讲,电动车要产生效益都还有很长的路要走。首先要继续提高发电效率。如果用热机发电,这里有个卡诺循环的物理极限,以及实际使用中高温材料在性价比上的限制。其次必须解决电池的问题——这里面也涉及到电化学的极限。能走多远,还有待科学家和工程师们继续努力。
最后说一点和政策有关的问题:是不是一个产品可能环保,政府就一定要去力推呢?我看给点初始动力是可以的,但如果像巴马政府那样把纳税人的钱当成风投用,那就非常不可取了。即使一个新技术可行,也需要适应市场,过多的政府干预只会拔苗助长,适得其反。这就像一个胎儿,他/她确实是要出生的,但你不能以此为借口跑去催产——胎儿还没长好就让他出来,那就叫做“左”。和市场相关的应用技术,还是要交给工程师和投资者解决,他们才是真正的“明白人”