钜大LARGE | 点击量：963次 | 2021年12月16日
研究表明动力锂电池电动车对二氧化碳减排贡献力度最大
剑桥工程师的最新分析显示，电池电动汽车的广泛采用提供了最大的能源效率和二氧化碳减排潜力。
但他们警告说，为了让电池电动汽车（BEV）的全部潜能得到释放，为了满足日益增长的电力需求，电网的改进是必要的，还需要努力提高充电站的可用性，以缓解所谓的“射程焦虑症”——即担心BEV的乘客会因续航不足而被困在路上。他们的发现发表在《应用能源》杂志上。
使用全电动路径的BEV和需要使用氢气的燃料电池电动汽车（FCEV）是减少交通部门温室气体排放的两个最前沿的选择。
可持续道路货运中心副研究员莫莉·豪根博士和能源部能源研究小组的同事对轻型（即汽车）和重型货车的低碳方案的能源消耗进行了随机分析。
为了确定哪种能源途径是更好的选择，研究人员关注了以下适用于当前和未来能源系统的电动和氢动力道路运输领域：
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
1、氢与电动汽车能源效率
2、天然气能源效率
3、电网能效
4、碳强度集中在车辆运行时的能源生产和使用上
5、天然气和电网能源途径产生的二氧化碳强度
6、未来燃料路径的财政限制。
他们的分析表明，BEV能持续减少温室气体排放。轻型BEV能源路径通过减少输入能源浪费，将CO2排放降至最低，比使用电网能源的轻型FCEV效率高65%。随着电网的脱碳和技术的进步，研究人员说，通过这一途径进一步减少二氧化碳排放是可能的。在体积和有效载荷有限的情况下，电池重型车辆也能够实现较低的二氧化碳排放，而电动道路系统是最节能的途径。
同时，在最大拖车容量的情况下，电动和燃料电池重型车辆具有类似的天然气一次能源的预测碳强度。然而，与燃料电池重型货车相比，使用传统电池系统或电动道路系统的电动重型货车能够分别实现55%和67%的碳减排。
相比之下，燃料电池电动汽车使用的氢气系统的碳足迹（每行驶公里数）由于系统效率低下而高出2到3倍，并且需要比电能系统多出2到3倍的可再生能源。
豪根博士说，电池电动汽车（BEV）和燃料电池电动汽车（FCEV）是低碳的选择，可以减少尾气排放，但在整体效率、相关碳强度和成本上有所不同。随着我们离英国政府承诺的2050年最后期限越来越近，要求英国在这一天之前将其所有温室气体排放量降至净零，我们需要决定在哪条道路上使用全电或全氢来投入资源、资金和研究。
我们评估了电动和氢燃料电池汽车能源系统，从能源来源到能源使用，并强调了系统在哪里损失能量；这些组件如何影响整个系统效率；以及相关的二氧化碳排放量。
加州劳伦斯伯克利国家实验室和加州斯坦福大学研究人员早前研究发现电动汽车的任何应用都必须通过发展清洁能源网来反映，以减轻气候变化和空气污染。
他们研究了美国最有利于交通运输的汽车燃料技术，以及脱碳（气候）和空气污染（健康）缓解之间的权衡。
合著者之一、斯坦福大学的InêsM.L.Azevedo教授说：“运输部门是美国二氧化碳排放的最大贡献者。它对健康和环境的影响也很大。温室气体和空气污染物以不同的方式影响不同的地方。温室气体在全球范围内扩散，在大气中停留数十年至数百年，其影响在全球范围内有所不同，但这种影响并不取决于排放源。标准污染物的寿命要短得多，其影响取决于排放发生的地点。”
这项研究估计了美国乘用车、SUV和公交客车的温室气体排放和标准空气污染物排放造成的生命周期货币化损害。它研究了四种不同燃料类型的汽车：汽油、柴油、CNG和电网电力，以及三种汽车技术：内燃机汽车（ICEV）、混合动力电动汽车（HEV）和电池电动汽车（BEV）。
它使用边际损害方法来估算与温室气体（CO2、CH4、N2O）相关的气候变化货币化损害以及标准空气污染物（SO2、NOx、CO、PM2.5和VOCs）造成的健康和环境货币化损害。
来自劳伦斯伯克利国家实验室的共同作者范彤博士说：“我们发现汽车电气化在减少气候变化损害和空气污染损害方面有着巨大的潜力。与西海岸和新英格兰的传统石油汽车相比，2014年的电网，汽车电气化已经可以减少气候变化造成的损害。”
然而，在某些地方，电池电动汽车可能导致比传统汽油/柴油汽车更高的空气污染损害。这发生在煤炭仍然盛行的地区（如中西部和东南部）。
即使在美国电网相对清洁的地区（如西海岸和新英格兰），电池电动汽车也只能部分减少空气污染损害。我们的研究结果强调了不断清洁和脱碳电网的重要性，例如随着可再生能源技术和核能的增加，以及提高车辆效率。接近零排放的清洁电网不仅有利于电力部门和建筑物等传统电力消费者，而且对可持续交通的未来也变得越来越重要。
