2020年2月27日 星期四

電動車有多低碳?跟著Carbon Brief一起查驗看看

" Carbon Brief就指出,整體來說,在歐洲上路的電動車,因為低碳再生能源已在發電結構裡佔有高比例,讓該部車整個生命週期的碳排,會比內燃汽車明顯較低。不過,在以燃煤發電為主的區域,像是亞洲國家,電動車的減碳效益就不明顯,生命週期的碳排可能會與一般高效率傳統汽車(油電混合車)相近。"
近幾年電動車逐漸成為氣候減緩的一種手段(資料來源:flickr

文/詹詒絜(台達電子文教基金會 高級專員)

  二月初,就在英國首相Boris Johnson宣布今年聯合國氣候大會COP26籌備正式啟動之際,同步還拋出另一個氣候震撼彈,那就是英國即將在2035年停止銷售燃油車,包括汽油、柴油和混合動力車等。甚至,如果未來十幾年,國內的能源轉型進度超前,這項禁售令有可能提前生效。
  不意外地,此篇新聞一出,網路上漸漸又開始出現質疑電動車不減碳的聲浪,這讓筆者不經想到,去年國際知名氣候媒體Carbon Brief,曾經出過一篇落落長的文章為電動車闢謠,很值得大家一看。

低碳與否?關鍵在於能源結構
  每次看到網路上對於電動車環保效益的爭吵,大部分集中於整個生命週期的碳排是否比傳統內燃機汽車還低。事實上,要回答這個問題,還是得回過頭來看看電動車是在哪個國家和地區上路。
  Carbon Brief就指出,整體來說,在歐洲上路的電動車,因為低碳再生能源已在發電結構裡佔有高比例,讓該部車整個生命週期的碳排,會比內燃機汽車明顯較低。不過,在以燃煤發電為主的區域,像是亞洲國家,電動車的減碳效益就不明顯,生命週期的碳排可能會與一般高效率傳統汽車(油電混合車)相近。

要回答「電動車環保效益」這個問題,須視電動車在哪個國家和地區上路而定
資料來源:flickr

  此番結論與國際能源總署(IEA)連續兩年發布的《全球電動車展望》(Global EV Outlook)報告結論不謀而合。簡單來說,現階段電動車的排碳的確未必比燃油車少到哪裡,但當各國在電力生產上的調整,越來越符合國際氣候目標,讓「排碳係數」(gCO2/kWh)更低,電動車的環保效能是無庸置疑。

產地在哪裡 決定電池排放量
  接下來看到電動車裡的關鍵零組件:電池,所製造的排放量是高是低,一樣跟產地息息相關。
  之前,瑞典環境研究機構(Swedish Environmental Research Institute, IVL)統整2010-2016年的研究,推估電動車每度電的電池製造排碳量,大概在150-200公斤。Carbon Brief額外找近兩年17項不同研究資料,發現2017年之後,每度電的排放量可漸漸壓至100公斤左右。但這只是整體平均的計算,如果把電池產地考量進去,在歐美製造的電池排碳通常會低於亞洲,生命週期的排放量甚至會相對少20%

去年還在進行安裝的特斯拉Giga工廠屋頂太陽能系統
圖源:Teslarati

  進一步舉TeslaGiga工廠為例,該廠位於美國內華達州,是Model 3電動車電池的主要產房。由於過去二十年裡,內華達州幾乎淘汰了所有以煤炭為基礎的發電廠,平均電力碳排係數本就比美國其他區域還低30%,再加上Tesla之前規劃於該廠建造世界上最大的屋頂太陽能系統,並與儲能系統相結合,算下來,裡面的供電幾乎可以達到自給自足。如此情況下,生產一度電的電池排放量能被降低至62公斤。這同樣反映發電來源的潔淨程度,會決定製造排碳量。

想要更精準比較?用邊際排放量取代平均計算
     目前在坊間常見的電動車排放量分析(包括上面幾份資料),大多以發電的平均排放量average emission),去推算電動車使用階段的碳排,不過如此計算方式被幾位國際學者批評不精準,認為應該要用「邊際排放」(marginal emission)取而代之。
  所謂邊際排放仔細檢視了「每多一台電動車上路」,所造成的發電碳排變化,如果排放是增加的,就代表電動車越多,並未帶來減碳效果。不過,通常會發生這類情況,歸因於發電結構仍大量依賴化石燃料。若持續以天然氣或其他低碳能源取代煤炭,將能大幅減少電動車的排放。
  值得一提的是,幾位學者實際用邊際概念比較了純電動車款Nissan Leaf、高效能插電式混合動力車Chevrolet Volt以及常規內燃汽車Mazda 3,結果發現Nissan LeafChevrolet Volt在美國中西部(該區嚴重依賴煤炭)以外的地區,邊際排放都比Mazda 3樂觀得多,代表於潔淨能源蓬勃發展的地方,每增加一台電動車,便有助於降低該區碳排量。

紅色代表電動車的排放量比燃油車高,藍色則相反(圖源:Yuksel et al 2016

     不過,這群學者也提醒,將電動車與傳統汽車做比較,過程是相當複雜的。除了考量邊際排放之外,還需納入車輛大小、行駛里程、駕駛條件(行駛於城市或高速公路)、甚至是地區環境溫度等等要件,沒有一種計算方式是各地皆通用的。但目前可以確定的是,電動車的減碳效益,取決於電力結構的脫碳程度!各國必須得更大力推行低碳能源,電動車的價值才能被充分發揮。

【參考資料】

 【延伸閱讀】
【作者簡介】

詹詒絜台達電子文教基金會高級專員,畢業於歐盟Erasmus Mundus環境科學、政策與管理碩士學位,多次參與聯合國各項與氣候變遷相關會議,擅解讀國際氣候和能源報告,並負責經營國際合作網絡、追蹤國際氣候談判進度和能源議題研究等。 
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3 則留言:

匿名 提到...

謝謝筆者清楚的闡述!!

Unknown 提到...

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