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中国汽车供应商网,电动汽車为什么环保

2019-09-29 12:56

问题:电动汽車为什么环保?

提到新能源车,首先想到的就是电动汽车。甚至在某种程度上电动汽车已经成为新能源车的代名词,毕竟我国对电动汽车的推广力度之大让人不容怀疑。近些年我国对电动车的补贴支持力度非常大,似乎达到走火入魔地步。不但在最终消费端采取价格补贴、送牌照等优惠措施,而且在生产端有大量补贴优惠,大大小小的电动汽车制造企业如雨后春笋般冒出来。导致电动汽车产能过剩(详见之前文章《新能源汽车:疯狂盛宴后的严重过剩》等),我国计划到2020年纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆,然而国内各类车企已经公开的电动汽车产能规划已经超过2000万辆,超过了国家设定目标的10倍!很多企业没有研发能力仅靠获取财政补贴维持生计,甚至出现骗补贴的情况。

走在车水马龙的大道上,习惯了刺鼻的尾气和吵闹的发动机轰鸣,心烦意乱地穿梭于城市之间,思考着人生为何如此喧嚣。 拐进一条小道,感慨总算暂时逃离大都市的喧嚣,就在此时,一辆貌不惊人的汽车从巷口开来,下意识地耸了耸肩膀,世界就是如此渺小。刚准备捂上鼻子,那车却已开过身旁,没有刺耳的轰鸣也没有燃油味,望着那车远去,才反应过来:“咦,这车咋没排气口呢?” 传统的汽油或者柴油车尽管在功率和废气排放方面有着些许不同,但都无法摆脱两者排出的有害尾气以及各种环境问题,近年来汽车研究和发展的关键就是寻找可替代的汽车燃料和驱动方式。 现在,油汽混合动力汽车以及各种环保汽车都开始研制并且进入了实用阶段,如使用天然气和汽油的出租车在南京等地区已经不是新鲜事了,但即使是混合动力的汽车,也无法保证行驶过程中不存在污染问题。为了达到零污染这个目标,通过电力驱动的汽车—电动汽车被研发了出来! 电动汽车作为环保型汽车,和新闻里经常能看到的太阳能汽车,水动力汽车一样,是寻求新能源动力,为减少汽车带来的环境污染和资源浪费而被研发和制造出来的。 说到低排放和无尾气,电动车是这些新能源汽车中应用较成熟、较可靠的一种,电动车从动力系统上摆脱了传统的内燃机的问题,在功率和使用上由于近年来的大力研发和使用,相对于太阳能或者水动力这样科幻情结浓厚的车种,在推广和实际驾驶上有着一定的优势。 电动车的出现,是以环保和节能为前提的,但是由于技术和实际问题,相对成熟的电动车依然需要不止一种的驱动方式来带动车子,这些方式可以分为三种:纯电动汽车、燃料电池汽车和混合动力汽车。 纯电动汽车和燃料电池汽车都是依靠电力发动,混合动力则是普通燃料和电力分别使用,一般情况下电动车就是指纯电动汽车和燃料电池汽车这两种。 蓄电池是电力“储蓄罐” 特斯拉装着8000多颗笔记本电脑电池 电动车和普通汽车的最大区别是,它是通过电力发动的,电能不会从天上掉下来,所以电动车也需要电源。电动车的电源很复杂么? 专门关注电动车发展的电动汽车时代技术顾问张璇告诉记者,电动车的原理就是电池加电动机,并没有什么神奇的地方,电动车跟传统汽车的区别就是驱动形式方面的差异。驱动方式上的差异说起来的确很简单,但是往细处说,提供电动车动力的电动机不光和普通车辆有区别,不同种类的电动车之间也存在不小的差异。 纯电力的电动车采用的是蓄电池,蓄电池大体上分铅酸蓄电池、镍基电池、钠电池、二次锂电池、空气电池等类型。 对于电池方面,张璇解释说,“现在主流的是锂离子电池电动汽车,就是手机电池那种形式,特斯拉不一样,特斯拉是钴酸锂电池,就是笔记本电脑的电池,它装了8000多颗这种电池。” 从外观上看,电动汽车的蓄电池是工具箱一样的个体,但事实上整个蓄电池是由一大堆单个的小蓄电池串联叠置后所组成的电池组,通过电池组齐心协力,再加上一个统领众电池的控制系统,让整个电动车的电源系统来带动车子。 “燃料电池是通过氢和氧的化学反应来提供电能,不用充电,只需要补充液氢和液氧。”简单地说,燃料电池就是将化学能转换成电能,电就像变魔术一样被生产出来。燃料电池所使用的燃料和氧化剂不是储存在电池内,而是储存在电池外部的储罐中,在整个燃料电池的运行过程中,外部储罐会不断地为电池输入燃料和氧化剂,燃料电池就像一头奶牛,只不过吃进去的是燃料,挤出来的是电。 总结来说,蓄电池是电力的储蓄罐,而燃料电池则是“发电厂”,两者最终产生的都是电力,不过储电的方式并不相同。 没有变速箱,没有离合器 不需换挡,调速过程变得如丝般顺滑 除了电力系统之外,电动车和普通车的另一个区别就是控制系统。电动机调速控制装置是为电动车的变速和方向变换设置的,通过控制电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。 “传统的汽车需要内燃机,但是电动车不需要,因为通过调节电压的大小就能控制电动机的转速,改变电流方向就能改变电动机的转动方向,实现倒车的功能。”张璇解释说,传统汽车中离合器是和变速箱配合的。电动车的传动装置,由于原理上和传统汽车不同,没有变速箱,也就不需要离合器了。 操作方面,电动车的减速装置都是固定齿比的,只有一个挡位,一般就前进挡、倒挡、空挡和停车挡,这样基本上跟自动挡车型的操作一样,行驶的时候不存在换挡,会更加流畅,这就是无级调速的效果,普通汽车采用的CVT是通过变速钢带实现的,电动汽车是直接调整电动机的转速,效果能让原本硬邦邦的调速过程变得如丝般顺滑。 电池充电最长要20多小时 燃料电池的催化剂很昂贵 不过,电动车也没有想象中那么完美。在提及电动车的缺点时,张璇说:“续航里程会受到很大的限制。现在比较靠谱的特斯拉,充满了电能跑400多公里,然后就得充电,充电慢则20多小时,快的话也要4-5小时。传统汽车一箱油跑四五百公里,花5分钟加上油就能接着跑了。” 由于续航时间短和充电加燃料的时间问题,纯电动车的充电基站和燃料电池车的燃料站都不能像普通加油站那样设置。顾客购买电动车的一个主要前提就是当地的电动车相关设施的建设,毕竟家里的三角插头无法保证一辆汽车的充电要求,打气筒也不可能让燃料电池重新发电。 燃料电池方面,由于产生化学反应中采用的催化剂是金属铂,也就是电视广告里常看到的高档结婚戒指的材料白金,这种高帅富级别的金属元素加上燃料站本身建设的成本,让不少厂商看着心惊肉跳,在基站设施的建造上,燃料电池车还要背负上高成本这样的担子。 不光是国内,全世界都不还未普及燃料电池车,张璇表示,这几年锂电池能量密度的提升非常慢,限制了电动汽车的发展,主要是限制了电动汽车的续航里程,一方面是制造和利用环节上还需要改进,另一方面是成本高昂和基础设施建设的不易,电动车的发展和普及在现在的技术条件和环境下,依然处在一个发展和改进的过程之中。 600公斤的“大胖子”蓄电池 回收和生产时会产生污染 尽管在能源利用和操作方式上与传统汽车相比有着不小的改变与进步,电动车在环保汽车的领域也是较为成熟和实用的,但是作为需要消耗的载具,电动车也不能做到真正意义上的零污染。 纯电动车常用铅酸电池和锂电池并非永久使用,为了保证有效的续航时间和里程,电动汽车的蓄电池往往会达到600公斤,这个“大胖子”电池在回收和生产时所产生的污染是不可避免的。 燃料电池车方面,张璇顾问告诉记者,燃料电池现在在军事领域已经运用很久了,技术的发展也让燃料电池车的氢储存和保护方面有了不小的进步和保证,但是由于液氢目前的价格非常高,所以现在应用还不多。 电动车的环保问题和其他还在成型发展的技术一样,电动车是寻求节能环保的代步工具中的一个组成部分,也许我们以后会开着零污染甚至不用已知能源的车在地上跑或者天上飞,但在现在的技术条件下,电动车无论是纯电动还是燃料电池,还是存有一定的局限性,需要不断探索。

  目前新能源汽车推广政策已经形成全景式“路线图”,全面推出体系式、可操作政策措施。而对于消费者,除了充电是否便利之外,最关心的应该是有哪些车型可以选择及车价、用电成本和充电时间等等。当今讨论的热门话题环保,但电动车就意味着环保吗?下面来看看不烧油的电动车如何做到环保。

回答:

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这是个预设结论的问题,电动汽车的环保问题其实尚需讨论。

在政策支持下,我国新能源汽车产量和销量都大幅增长,在全球排第一,2018年达到105万辆,比美国、德国、法国、挪威的系能源车产销量加起来总和还要多2倍多。2019年一季度新能源车产量延续大幅增长,仅仅3月就生产了12.8万辆,同比增长了188%。可以预见的是,在过去几年大规模投资建厂之后,未来两年我国电动汽车产量都会大幅攀升,供大于求现象很快就会出现。如果没有购置补贴和税费优惠,电动汽车的前景可能并不乐观。

● 电动车如何减排

美国伯克利加州大学物理学教授穆勒博士曾荣获麦克阿瑟奖,俗称天才奖,他还是美国政府首席顾问。他写了一部书《未来总统的物理课 》。

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  电动车在使用过程中实现了零排放零污染,但产生电力的本身是不是会带来污染吗?对于这个问题,中国专家和外国专家都有提及,而且给出了明确的数据。中国的数据是这样的:以一辆百公里耗油6.4L的传统内燃机汽车,以及一辆百公里耗电量为15kwh的纯电动车对比,它们每公里二氧化碳排放量如下:

为啥汽车要烧汽油?他在书中分析的很清楚,因为在相同重量的能源比较中,汽油释放的能量最大,它是煤的2倍,甲醇的2倍,乙醇的1.4倍,丁醇(可能的未来燃料)的1.1倍,TNT的15倍,最好电池(笔记本电脑电池)的100倍。

那么,电动汽车究竟是不是新能源车呢?那得看怎么理解新能源车的定义。如果把以汽油、柴油作为燃料的内燃机车以外的汽车都看作新能源车,那么毋庸置疑电动汽车算是新能源车的一种。如果新能源车要突出"新"、"新能源"的含义,那么电动汽车未必是新能源车,氢能源动力汽车、二甲醚汽车、太阳能汽车等等才是真正意义上的新能源车。

传统汽车和电动车的每公里二氧化碳排放量

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严格意义上讲,电动汽车只能称为非传统动力汽车,可能不能算作真正的新能源车,因为它并不"新"。早在1881年,全世界第一辆电动车就制造出来了,法国工程师古斯塔夫以铅酸电池为动力,提供直流电驱动汽车行驶,此后电动车在欧美得到了较为广泛的运用。而内燃机汽油驱动汽车是在1885年由戴姆勒和本茨研制出来的。可见,电动车的历史比现在最常见的汽油内燃机车要长久,很难称为真正意义上的"新能源"。只不过1920年代之后电动车渐渐失去了优势,内燃机车称为汽车的主力。

内燃机车

电动汽车最致命的问题是电池存储的能量与汽油比起来小得太多,其能量密度太低。

从实际运用上来看,电动汽车也很难算作新能源车。运作原理上,电动车就是搭载了电动机和储电设备的车辆,两轮驱动的电动车大街小巷随处可见,未被视为新能源车,为什么多加了两个轮胎变成四轮之后就是新能源车了?让人费解。即便是四轮的电动汽车,在我国也有几十年使用历史,早在五六十年代大城市街上就有很多有轨电车、无轨电车,并且轮子还不止四个。随着技术进步,储电设备体积变小了,电机功率变大了,启动加速度提升了,但也难以改变电动轿车、客车运用电能带动电机转动驱动汽车行驶的根本原理,很根本不是新能源驱动。

纯电动车

为了提高电动汽车的续航能力,就必须增加电池体积,其重量也会随之增加,客观上又降低了汽车的承载效率。

我国把电动汽车作为新能源车大力推广,很大原因在于环保的考虑。但这个做法可能是不合适的,或许有失偏颇,甚至是错误的。关于电动车是否环保一直存在争议,虽然电动车在行使的过程中不排放废气,但在发电的过程以及电动车生产、报废的时候会释放大量的污染。近期,德国一家经济研究院发布一份研究报告称,如果把电动车所耗电量折算为二氧化碳排放量,并将电池生产和相关能源消耗考虑在内,电动车二氧化碳排放量比普通燃油汽车高出11%至28%。如果以火力发电为主,那么电动车耗能带来的二氧化碳和二氧化硫排放是很大的。在生产锂、钴、锰等电动汽车电池的过程中,需要消耗大量能量,产生大量二氧化碳排放。并且,在生产电池的过程中,以及电动汽车电池报废之后,还会对土地、地下水带来较大的污染。

能源产生过程

电池并不是一种能源,而只是一种能源的储存载体,充到里面的电还是来自传统的煤电等,关键在于转换效率不可能达到100%,肯定会比汽油车消耗更多的能量。温室气体的总排放很可能是增加了,只不过不是排在公路上而已。

大力推广电动汽车的另一个原因是为了应付日益严重的雾霾、空气污染问题,改善城市空气质量。电能费用低,电动汽车开发研究简单,顺理成章成为替代内燃机汽车的首选。的确电动车比内燃机车排放的尾气废气少,但这并不是解决空气污染的理想办法。雾霾中大部分是可吸入颗粒物PM2.5、PM10,并不是二氧化碳、二氧化硫等气体。无论是电动车还是汽油车,在布满灰尘的道路上行使卷起来的可吸入颗粒物是相同的,并不会因为把汽油车改为电动车而有所减少。使用电动车之后,虽然城市里汽车废气排放少了,但在郊区发电环节仍然会污染(除非完全使用核能发电),也就是把城市的废气排放到郊区了。

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虽然火电厂的排放治理是规模化的,比汽车的汽油机有集约的优势。但转换损失和集约优势,究竟哪个更突出?需要大规模的调查和研究,这是个科学研究问题,不能搞政治正确问题。

未来新能源汽车一定会替代传统燃油汽车,毕竟石油越来越少,汽油、柴油车必定会排放尾气污染大气。但替代传统燃油汽车的不应该是现在的电动车,而是真正意义上的新能源车,真正意义上环保节能的交通运输工具。畅想一下,氢能汽车、乙醇汽车、核能汽车、水燃料车等等,哪一种为成为未来新能源汽车的主流?

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现在电动汽车的销售必须依靠政府的补贴,不用摇号其实也是一种补贴,电动汽车的实用性和适用性不能跟汽油车相比,竞争力处于绝对劣势。

(原创作品,转载请注明出处及作者)

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穆勒教授不看好电动汽车,起码在现阶段不看好,不认为电动汽车就一定环保,这需要科学研究,我对此非常认同。你呢?

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回答:

使用过程

电动车的环保其实是相对的,相对于普通燃油车使用化石燃料燃烧产生大量的二氧化碳二氧化氮等温室气体,电动汽车以自身的蓄电池为能量源,通过电力驱动电机使汽车运动,在这个过程中不产生汽车尾气,因此被称为环保汽车。

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但这个环保是相对的,因为电力不会凭空产生,电池里的电来自于发电站,在我国电力总量的60%是火力发电,即燃煤发电,由此很多人批评电动汽车环保是个伪命题,是障眼法,是将污染排放向能源生产端前移了。

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不可否认这种说法有其合理之处,但依旧片面。举例说明,北方冬季要求集中供暖,目的是减少小锅炉的使用,改变小锅炉燃烧效率低,能耗高排污大的状况,进行集中供暖可以在源头改进污染排放总量,毕竟多数的个人没有减少污染的动力。这一规律套用在电动汽车上同样适用,汽车用电不进节省了对油的消耗,毕竟多数原油需要进口,且不可再生,以电为能源不仅有利于我国的能源安全,也方便国家对源头的发电企业进行统一监管,对环保的控制与管控更为有力,虽然目前发电主要来自煤电,但近些年核电,水电,风能,太阳能正在蓬勃发展,能源源头的环保正在不断推进。

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回答:

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学界对比评价电动汽车和燃油汽车的方法是——生命周期评价法,一般性结论是:氢燃料电池车最环保,其次是锂离子电池车,最后是燃油汽车。

合计排放量

生命周期评价法,解决了外行人普遍存在的疑惑:发电厂产生的污染是否比燃油车排放的少?把电池制造和报废产生的污染也算进去,电动车是否还环保?

215g

生命周期评价,即全环节全过程地评价。

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对于电动汽车:把煤炭开采——运输——发电——变电输送考虑进去,再把矿石开采——运输——冶炼——原材料——零部件——整车或电池成品——使用过程——报废,全部环节也进行统计。

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对于燃油汽车:把原油开采——运输——炼化——成品油考虑进去,再考虑汽车制造、使用和报废,也是全环节全过程统计(从油井到车轮,well to wheel)。

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多数论文的结论都是:电能的获得比汽油柴油环保,电动车的使用比燃油车环保。

制表:www.pcauto.com.cn

此外,电动汽车领先的优势主要来自使用过程上。内燃机的排放特性对工况很敏感,排放最恶劣、效率最低的转速区间是怠速和低速。以一台1.6L汽油机为例,当转速从720转/分的怠速升到1200转/分,氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(HCl)能减少30%以上,转速再升高到中高转速,污染物还会再低20%左右。而转速的频繁波动,不仅影响油耗也影响排放,最直观的经验是:市区拥堵路况费油,跑高速省油。

传统汽车和电动车的每公里二氧化碳排放量

而电动机的转速波动并不会产生额外污染物,电动车走走停停也不会排放尾气,再加上电动车有刹车能量回收等措施。就算是强混动汽车,在市区使用都能比纯燃油车环保,电动机和电池的输出,抹平了功率的峰值,使得内燃机只在特定的高效区间运转。

车型

所以,电动车代替燃油车,省下的不仅仅是那几块钱油钱,最为关键的是减少了污染。对于百万人口,甚至是千万人口的大城市,拥堵路况时一台车运行在燃油效率最低、排放最恶劣的工况下,一千台,一万台,十万台······这样环保意义就非常重大了。

能量来源/发电方式

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二氧化碳排放量

所以,内燃机的工作特性决定了它注定要输给电动机。“行驶距离相同,电动车和燃油车消耗相同的能量”这在现实世界里是非常可笑的想法。

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连外行都能想到的问题,学术界早就研究过了。

汽油

回答:

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首先,最简单和直观的一点!没尾气排放!其次,电池特别是锂电池!方便集中回收处理再利用!这个尾气排放,车辆数量少的时候没啥问题,现在这产量就是大麻烦,因为没有可行的,经济有效的零排放内燃机!

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回答:

柴油

石油不可再生,作为燃料,电能可以作为替代品,所以国家才会大力发展,但是石油制品例如塑料袋,塑胶手套,沥青路面,化肥等石油制品由于涉及面太广,无法替代,所以现在国家政策就是保化工限制炼油,试想一下,如果有一天石油枯竭,是石油制品没有还是汽油没有更可怕,所以电能取代汽油是一个趋势,环保和经济能同时发展本身就是伪命题,而且电能叫新能源,汽车叫新能源汽车,LNG,LPG才是清洁能源,请不要混淆,国家层面上,电力只是新能源,而新能源环不环保就要靠数据说话了

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回答:

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电动汽车环保最主要的依据是电是可再生能源,而化石燃料不可再生,并且使用化石燃料会产生废气。科学分析表明,化石燃料燃烧产生的尾气中含有上百种不同的化合物,其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍。英国空气洁净和环境保护协会曾发表研究报告称,与交通事故遇难者相比,英国每年死于空气污染的人要多出10倍。而电动汽车不产生任何尾气,因此它是环保的。事实真的是这样吗?电动汽车无尾气排放,对大气环保,那对水,土壤就一定环保吗?

液体燃料

目前,市场上第一批电动汽车已经到了报废周期,废旧电池的处理成为国家需要面对的新的环保压力。目前常见的废旧汽车电池中普遍含有汞、铅、镉、镍等重金属及酸、碱等电解质溶液,对人体及生态环境有不同程度的危害。这些有毒物质通过各种途径进入人体,长期积蓄难以排除,就会损害人的神经系统、造血功能和骨骼,干扰肾功能、生殖功能,容易使人慢性中毒、瘫痪,甚至致癌。目前由于问题还没有大规模暴露,还没有引起国家和普通百姓的普遍重视,由此看来环保不是一劳永逸,电动车也不是绝对环保,环境保护需要每个人改变生活方式,需要国家科学引导,需要一代又一代人的持续努力。

188g

煤炭

171g

石油

145g

天然气

98g

核能

6g

绿色能源

0g

2010年中国混合数

117

制表:www.pcauto.com.cn

  上面两个表很能说明问题,如果看中国2010年中国发电的情况,在中国实用纯电动车的二氧化碳排放量是低于汽油车的,但不及柴油车。众观中国发电情况来看,发电过车所排放的二氧化碳正会每年减少,可以预计2015年的排放会明显下降。

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  此外,虽然中国现阶段的发电结构对化石燃料依赖比较大,但这是因为中国总体的能源需求很大,并非因为中国不重视可再生能源技术。从2005-2010年,中国的可再生能源发电总量增长106%,2010年中国可再生能源发电量总量达103.4兆瓦,位居世界第一,接近美国可再生能源发电量的一倍!而中国对可再生能源的投入从2010年以来就是世界最高的,2010年总投入达到544亿美元,因此国家能更多普及可再生能源发电,那么电力产生过程二氧化碳排放将大大降低,届时电动车就更加具有环保意义了。

● 电动车的电池如何环保

  电动车并一定是绿色环保。相对于传统汽车,电动汽车本身可能是环保的,但为电动汽车提供各种服务的上下游企业,其污染程度甚至超过传统汽车供应商。

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  电动汽车还未普及,负面效应开始显现———浙江几个铅酸电池企业引起附近居民严重血铅超标事件。经过环保部调查,2012年6起较大的铅污染事件一半由铅酸电池企业引起。目前国家环保部门正对全国的铅酸电池企业进行停产整顿,没有达到500米防护距离的铅酸电池企业一律关停。但由于达到此标准的铅酸电池企业全国也没有几家,铅酸电池行业5月几乎陷入停产状态。

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  全球都致力于电动汽车的初衷,是节省能源和减少污染排放。但在无法解决环保技术无法解决产业链污染增加的前提下,是否应该大力推进发展电动汽车是值得深思的。如果用大量的财力、物力推动电动汽车产业的发展,但却因为背后的污染而付出的代价,可能远比电动汽车产业带来的价值更多。

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  发展电动汽车,尽管减少了传统汽车的尾气排放,做到了低碳,但也容易导致其他环境问题的发生。比如蓄电池的回收问题,当大规模发展电动汽车的时候,如果蓄电池的相关产业,尤其是其蓄电池回收产业不能及时跟上,那么由于废旧蓄电池而带来的水、土壤等污染隐患,就暴露了这种低碳中不利于环保的一面。因此,发展电动汽车别忘预防蓄电池污染。

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  制约电动汽车发展的主要问题还是集中于电池成本较高,充电时间长,续驶里程较短,部分电池对环境污染极其大。近年来,不少汽车公司和研究机构的最新研究正在逐渐弥补电动汽车的这些先天缺陷。目前镍氢电池和锂电池为不少电动车和混合动力车所使用,其中镍氢电池可快速充电,循环寿命长,同时它不存在重金属污染,也被称为“绿色电池”,但是比能量没有锂电池高。

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  锂电池有很多种类,例如锂离子电池、锂熔盐电池、锂聚合物电池,其具备较高的能量密度,等比功率大、比能量高,非常适合作为电动车车载电池。近年来,锂电池的研究使其在寿命、稳定性和环保性方面有大幅提升,因此锂电池很可能成为未来电动车的主力电池类型。

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  小编总结:电动车看起来是的确非常环保和节能,现今技术做好电动车不困难,但背后隐藏的危机却不能忽视。环保节能是大势所吹,电动车朝着这个方向发展。锂子电池对环境破坏几乎微乎其微,电动车能源的环保完全取决于一次能源的产生是否环保,而并不是电动车本身是否环保。产生电能的过程不环保,电动车何以谈环保。

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