electric vehicle charge

【為什麼我們要挑選這篇文章】電動車給人「環保」的印象,但也有人批評,目前電動車的電大多來自於化石燃料,因此電動車並沒有很環保。實際狀況如何?讓我們用生命週期評估(LCA)中的「從鑽井到輪子」(well-to-wheel,WTW)角度,來探討電動車是否真的能節能減碳。(責任編輯:郭家宏)

上一篇《重磅!預言臺灣將宣布碳中和目標》我們談到減碳已經超越了口號或政策,低碳轉型是全球不可逆轉的趨勢,最近電動車非常火紅,加上電動車聯盟 MIH 吸引很多關注,有許多人就又開始在旁邊冷嘲熱諷說:「電動車沒用啦,使用電動車根本不環保」,真的是這樣嗎?環不環保,低不低碳,是電動車要揹黑鍋嗎?

根據 IPCC 的報告,全球交通運輸造成了 25% 的年度化石燃料二氧化碳排放,而其中陸運交通的碳排放佔了 72%,電動車就成了領頭羊,2020 年全球電動車銷售量在新冠疫情下仍然成長了 40%,美國總統拜登在 2021 年初也宣布將逐步將美國聯邦政府的公務車改為電動車,進一步帶動全球電動車風潮。

以系統思考與批判思考兩種能力,重新思考電動車是否環保

一般在討論氣候與能源議題時,經常出現就某一特定技術或系統的使用階段進行討論。但氣候與能源是典型的系統問題,譬如受到光合作用、燃燒作用和各種自然界與人為行動影響的碳循環是討論碳排放的基本原理,而無論是化石燃料、核能、再生能源、水力發電等,也都涉及到能源開採、轉化、使用與後續處理與處置的排碳量與環境衝擊。

因此,種樹減碳要看樹種、時機、地點;駕駛電動車是否減碳,則需考量生產電動車時的排碳,還有電動車充的「電」背後代表的碳排放。「系統思考」是以科學檢視每一種行動的效能的基本原則,而「批判思考」則提醒我們需就直觀的想法或一般的說法進行反思。

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電動車是否環保,跟電動車本身沒什麼關係

電動車在各國家或地區的使用是否比傳統的汽油車「低碳」或「環保」,與電動車使用的電代表的碳排放係數關聯相當密切,也與電動車個別的設計與使用情境相關。

在《電動車其實是手機而不是汽車!?用馬斯克的思維下一盤電動車的大棋》我們討論過,電動車其實也只是新能源汽車(New Energy Vehicles,NEVs)的一種,新能源汽車包含下列三種:

▌電動車:包括純電動車和油電混合車,純電動車是改用電動馬達作為動力系統,油電混合車若有插電裝置,能與純電動車一樣能充電,則稱之為插電式油電混合車。

▌氫動力汽車:也稱為氫氣車或氫燃料電池車,因為氫氣燃燒生成水,因此這種車不用加油,也不需要充電,只需要氫氣就能跑,日本是主要的推動國。

▌生質燃料車:就是用海藻等微生物生產出可以替代汽油的燃料,不用修改現有的汽車結構,像加汽油一樣把它加進去即可。

生命週期評估(LCA)就是考量電動車本身的排碳量或環境衝擊的系統思維模式,對於電動車而言,基本燃料或電力的生產、車輛內部驅動系統、車輛所處的外在環境與系統等都是關鍵。我們會使用「從鑽井到輪子」(well-to-wheel,WTW)的角度來看待電動車的排碳量,考量車輛與燃料的完整生命週期。

根據國際能源總署(IEA)2020年的報告,在挪威、冰島,因為其電力碳排放係數極低;在歐洲或北美,再生能源比例較高,電力排碳係數在 0.25 – 0.4 kg CO2e/kWh 之間,WTW 的排碳量比汽油車明顯偏低;然而在中國大陸與印度等地,電力排碳係數在 0.55 – 0.8 kg CO2e/kWh 之間,電動車的 WTW 排碳量與汽油車的差距就不明顯了。

劍橋大學在 2020 年針對全球 59 個國家進行比較研究,發現其中的 6 個國家,電動車的排碳量比汽油車還高,包括中國大陸、印度、波蘭等,共同特徵是燃煤發電比例與每度電的碳排放係數高。有意思的是,一個針對美國不同州與郡的電動車減碳研究發現,在某些州,插電式油電混合車減碳效益比純電動車還要好。

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在臺灣,只要發電廠繼續大量燒化石燃料,開電動車就沒有你想像中的環保,但這不能怪電動車,問題在火力發電比例近八成

現在臺灣電力的火力發電比例達到 79.2%,在 2019 年的電力碳排放係數為 0.509 kg CO2e/kWh,與上述分析中的中國大陸、印度等國較為接近,因此電動車的減碳效果不明顯,我們大概可以推論插電式油電混合車減碳效益好一些,但也要視廠牌與系統而定。

77% 台灣人認為,純電動車的碳排比燃油車低

根據世新大學在 2021 年 4 月執行的臺灣地區消費者汽車意向滿意度調查報告,五百多位受訪者中有 47% 認為純電動車比汽油車的排碳量低很多,30% 認為低一點,合計達到 77%;有 14% 認為油電混合車比汽油車的排碳量低很多,55% 認為低一點,合計為 69%。臺灣的消費者對於電動車的減碳能力明顯高估,並未考量臺灣本身的電力碳排放係數偏高的背景。

然而,臺灣的消費者在涉及車輛使用方面的判斷則較能反映實況;譬如,受訪者中有 24% 認為純電動車比汽油車的續航力低很多,40% 認為低一點,合計 64%;有 3% 認為油電混合車比汽油車的續航力低很多,20% 認為低一點,合計為 23%。這結果大致反映出受訪者認為油電混合車的續航力比純電動車好,但都不如汽油車。當然,這與臺灣的電動車充電站基礎設施缺乏有關,有 79% 的受測者認為在臺灣電動車的充電不方便。以使用角度而言,油電混合車僅加油即可驅動,不受到充電設施的限制,而加油與充電皆可提供能源。

電動車是商品,因此價格對於消費者而言相當重要。受訪者中有 42% 認為純電動車比汽油車的價格高很多,37% 認為高一點,合計 79%;有 23% 認為油電混合車比汽油車的價格高很多,51% 認為高一點,合計為 74%。受測者普遍認為電動車價格比汽油車貴,且純電動車比油電混合車高。另一方面,各有約 20% 的受測者認為電動車代表「時尚」與「新貴階級」,而純電車的認知比例又略高於油電混合車。覺得油電混合車「務實」的比例為 21%,大幅高於純電動車的 8.3%。臺灣消費者對於汽油車、純電動車、油電混合車的產品定位的確不同。

綠學院幾個綠色帶路人有天聚在一起,談電動車替發電廠背黑鍋的冤案,開玩笑地說,對於那些真的很在意電動車不環保就不開的人,你就暫時先改開插電式油電混合車好了,等以後咱們電網綠電多了,再改開純電動車。

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(本文經合作夥伴 綠學院 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為〈罵電動車不環保?那得看你餵他吃什麼電!〉。首圖來源:flickr CC Licensed

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