深度剖析|为什么说电动汽车终将替代燃油车?

时间:2016-07-18
来源:南度度
专家:严同
电动汽车会不会替代燃油车,显然是个老套的话题,笔者认为电动汽车终将替代燃油车?为什么呢?下面笔者从环保和成本两个角度,以量化指标论证方法告诉你why。

电动汽车会不会替代燃油车,显然是个老套的话题,笔者认为电动汽车终将替代燃油车?为什么呢?下面笔者从环保和成本两个角度,以量化指标论证方法告诉你why。

一、环保角度

环保的问题,可以从节能和减排两方面说起,混淆的说,容易纠缠不清。

首先说节能。

节能就要从能源利用效率角度分析。

普通汽车按照发动机类型不同可分为柴油汽车和汽油汽车,根据相关数据统计,从原油开采到提炼出燃油的效率约为87%,从炼油厂运输到加油站过程中消耗损失5%,柴油和汽油发动机燃油效率分别约为35%和20%,最终柴油和汽油汽车的全周期能源效率分别为28.9%和16.5%。

而在发电行业,历年来我国燃煤机组发电量占总发电量的70%以上,所以,电动汽车的电能主要来自于煤炭。据中国电力企业联合会统计,2010年我国6000kW以上火电机组的供电煤耗为333g/(kW·h),范围略粗,不影响结论,供电效率为36.9%,全国平均供电线损率为6.5%。假设燃煤发电前煤的开采、运输、洗选等过程的效率为90%,则燃煤发电下电动汽车全周期能源效率约为25.2%。

这么看上去,基于我国目前燃煤发电所占比重较大的因素,电动汽车替代燃油汽车,节能的效果不明显。

但是不要忘了,而且随着我国电力装备水平的提高,火电效率还在继续上升,目前较为先进的发电机组效率可达42%,供热机组的效率可高达60%,冷热电联产甚至可以达到80%。

而且,这只是单纯煤电的比较,再加上效率较高的核电、气电,甚至新能源发电,显然,节能这点还是说得通的。

接着说减排,也是重点部分。

减排主要针对污染物排放。

电动汽车在行驶过程中不排放任何有害气体,但燃煤发电过程中却有大量污染物排放。根据《中国统计年鉴2011》和《中国能源统计年鉴2011》数据,按照供电标煤耗333g/(kW·h)、供电线损率6.5%计算,对于电动轿车,100km排放污染物SO2为36.3g,烟尘8.01g和NOx30.4g;对于电动公交车,100km排放污染物SO2为268g,烟尘59.4g和NOx225g。

传统燃油汽车污染物排放方面,2008年起全国各地陆续开始实施机动车国IV排放标准,所以根据国家排放标准《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段)》(GB17691—2005)中的第4阶段排放控制要求,确定公交车污染物排放量;根据国家排放标准《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》(GB18352.3—2005)中第4阶段排放控制要求,确定轿车污染物排放量。

可以看出,由于火电厂燃料燃烧充分,相对燃油汽车,电动汽车减少了CO和HC等污染物的排放。但我国火电厂的燃煤中硫分较高,交通运输行业”以电代油”后会增加SO2排放量。但这个问题随着国家目前大范围强制执行煤电清洁化,近零排放,SO2、NOx和粉尘排放量将大幅降低,煤电排放优势将更加明显。

下图可以看出,现况确实不甚理想,但也反映出,煤电清洁化的空间是非常大的。

而且千万别忘了,这只是燃油汽车和电动汽车(煤电)的比较。

根据最新的十三五能源规划资料,未来的电源发展趋势:(最高票答主这个数据貌似也不准,毕竟,我们就是做这个的)

以后的以后,煤电的比例会逐步下降,电动汽车的电更多的来源于水电、气电、核电和新能源,减排效应自然更加明显。

另外还有两个关键的问题。

一是煤电是集中治理,燃油汽车是分散排放。

有人忽略这点必然是不对的,两者难度不一样,代价不一样,效果不一样。

不说汽车尾气催化剂成本较高,就说监管和治理的难度,就不是一个数量级的。

二是煤电一般都远离城市中心,燃油汽车是市区直接排放。

这点,主要涉及环境自净力问题,污染物相互作用等问题。

就这两点而言,很明显区别相当大,即使同样排放量情况下,燃油汽车的环境危害也大得多。

所有的所有,节能和减排综合起来,你还能说电动汽车不环保么?

更何况,环保之上,还有可持续性,石油不可再生,而电能有多种获取方式,其中包含可再生方式,所以说,人类未来的移动一定是以电力为驱动的。

至于电池的污染,这个问题确实存在。

但是,不能因为目前国内技术、政策和监管的不利,就把这问题过于放大。

电池的生产的污染。

拿锂电池来说,美国阿贡国家实验室的分析表明,锂电池制造过程中所产生的温室气体排放,仅占纯电动汽车从制造、使用到电池回收利用等全生命周期环节所涉及的总排放量的约6%。从温室气体排放的角度看,纯电动汽车使用锂电池对环境的影响很小。

所以电池生产带来的污染,以后应该不是主要问题。

电池回收的污染。

这部分稍微困难,但是也就是针对传统的铅酸等电池,锂电池这些本身又没有剧毒,回收起来污染不会很严重,而且,随着技术、工艺和监督的进步,回收问题是可以改善的。

世界上没有一项技术是完美的,不能因为目前它的某些不利之处,而看不到它的巨大优势和改善可能,而且这种可能,确实是可以预期的。

二、成本角度

结合电动汽车和燃油汽车的使用特点,二者在使用成本上的区别主要来自一次成本、能源成本、维保成本和商业保险,其他使用成本可认为基本一致。

一次成本。燃油版吉利帝豪最高配的市场价为10.08万元,电动版市场价为22.88万元(不考虑购车补贴),考虑电动汽车享受国家的免购置税政策以及1.6排量以下燃油汽车购置税减半政策,车企免费安装充电桩,5年后两者的残值不同。

能源成本。电动汽车和燃油汽车的能源成本都与行驶里程成正比关系,即车辆的行驶里程越长,能源成本越高。

维保等成本。由于电动汽车相比燃油汽车,以电动机替换了发动机、变速器简化甚至取消,因而维修保养费用有了一定幅度的降低,根据业内人士估算,下降幅度可达到30%。

商业保险成本。从目前的情况看,各保险公司对电动汽车和燃油汽车的商业保险费率尚没有细分,二者的商业保险费用差别主要体现在车价不同上面。

其他成本。电动汽车和燃油汽车的其他使用成本可认为基本一致。

总体而言,电动汽车因为车价的原因一次成本支出相比燃油汽车高出177%左右;能源成本仅为燃油汽车的31%;维保成本比燃油汽车高出5%,主要是因为电动汽车购车价格偏高的原因导致商业保险高于燃油汽车。从全寿命使用成本来看,在不考虑购车补贴、减免路桥费等政策的情况下,电动汽车比燃油汽车高出57%,即每年多花2.1万元,电动汽车比燃油汽车全寿命使用成本高一半左右。

不同行驶里程对比较结果的影响。通过进一步测算,如果车辆年行驶里程增加到4万公里(平均每天110公里,即每天充电1次),那么电动汽车的“全寿命使用成本”将比燃油汽车高33%,即每年多花1.5万元。电动汽车成本节省程度与其使用率有直接关系,即使用的越多节省的也越多。特别是对于每天运营里程更长的出租车行业而言,能源成本上的节省将更加明显。

不同购车价格对比较结果的影响。若一个家庭已有一辆燃油汽车,再购买一辆电动汽车作为城区内日常代步工具,则对电动汽车在续航里程、空间等方面的要求可适当降低,这将大幅降低电动汽车一次成本?;诔乔诖焦ぞ叩亩ㄎ?,考虑选择同为小型车的北汽新能源EV160电动汽车(17.69万元)和北汽绅宝D20燃油汽车(6.31万元)为比较对象。经比较,在年行驶里程2万公里(平均每天55公里)的情况下,小型电动汽车全寿命周期成本比燃油汽车高61%。当年行驶里程增加到4万公里时,小型电动汽车全寿命周期成本比燃油汽车高35%。

补贴政策对比较结果的影响。通过比较可以看出,电动汽车之所以比燃油汽车全寿命周期成本高,主要是因为电动汽车的售价远高于同级别的燃油汽车。为促进电动汽车的推广使用,目前国家和地方政府均对购买电动汽车实施了一次性补贴,并减免电动汽车年检费及路桥费等,将大幅降低电动汽车的购买和使用成本。

因此,在考虑补贴政策的因素下对电动汽车与燃油汽车全寿命周期成本作进一步比较??悸遣固吆?,紧凑型电动汽车与燃油汽车的全寿命周期成本基本相当,当年行驶里程超过2.2万公里时,电动汽车全寿命周期成本将低于燃油汽车。若是购买电动汽车作为市内代步工具,其全寿命周期成本仅为燃油汽车的81%-93%。在现有的补贴政策下,电动汽车的全寿命周期成本相比燃油汽车已经具备一定优势。

综上所述,电动汽车因其购买成本远高于燃油汽车,补贴优惠政策对电动汽车的全寿命周期成本具有决定性影响。在不考虑补贴优惠政策情况下,电动汽车全寿命成本是燃油汽车的133%-161%;考虑补贴优惠政策后,电动汽车是燃油汽车的81%-102%。现阶段,电动汽车的发展仍需政府的相关补贴政策扶持。但随着电动汽车在制造成本、续航里程、充电时间等技术方面的快速发展,电动汽车相对燃油汽车的优势将逐步凸显。

综上,电动汽车环保占尽优势,成本控制越来越佳,既然这样,替代有何不可?

引用:《基于全周期能源利用效率的电动汽车节能减排分析》-孔维政,李琼慧,汪晓露

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