在以煤電為主的中國，發(fā)展電動汽車會讓污染物排放更多，遠距離傳輸和充電都有損耗，不可能節(jié)約能源——這些都不對。
發(fā)展電動汽車是國家節(jié)能減排戰(zhàn)略的重要組成部分。電動汽車比燃油車燃料消耗少，尾氣排放少，既降低了用車人的燃料支出，又保護了人類賴以生存的環(huán)境，真可謂功在當代、利在千秋。很多重視節(jié)能環(huán)保的高知人群開始使用電動汽車。
但很多人對這個論點提出了質疑，認為電動汽車使用的電是發(fā)電廠生產的，遠距離傳輸和充電都有損耗，不可能節(jié)約能源，而中國發(fā)電主要靠燃煤，煤的污染物排放更多，排放只是換了地方，根本沒有減少。
發(fā)電輸電技術正好是販電伙計的專長，今天就讓我來給大家分析分析，希望能撥開這團迷霧。
1. 燃料支出對比
以北汽EV150為例，電動汽車每百公里耗電16度，每度電0.5元(私人充電樁按居民電價收費，且不執(zhí)行階梯電價)，百公里燃料支出8.25元。同款燃油汽車E150的油耗6.5升/百公里，單價6.67元，百公里燃料支出43.4元。也就是說使用電動車節(jié)約燃料支出80%。
江淮電動汽車iEV4與燃油汽車和悅是同款。iEV4百公里電耗是13度，6.5元。和悅百公里油耗7.5升，50元。電動車燃料支出節(jié)約87%。
表1 電動汽車與同款燃油汽車燃料支出對比表(私人樁)
注意以上均是同款車對比，如果找整備質量相同的車對比，省錢肯定更多，不過那樣比也就不公平了。其它的電動汽車，如比亞迪e6、日產啟辰晨風、騰勢等都沒有同版的燃油汽車，如果對應同級別車，也能得到類似的支出節(jié)省比例。
如果是在公共充電站充電，可能要交納服務費，服務費有最高限價，目前各個充電站還沒有確定自家的服務費是多少。如果按照服務費的最高限價收取，每度電1元，而且電價執(zhí)行工商業(yè)電價0.8元/度，則電動汽車的燃料支出與燃油汽車對比優(yōu)勢不明顯。
表2 電動汽車與同款燃油汽車燃料支出對比表(充電站)
2. 能量消耗對比
省錢不一定省能源。想要客觀地比較電動汽車和燃油汽車的節(jié)能水平，就需要比較能耗。這里科luo普suo一下，度(千瓦時)是專門用于衡量電能的單位，其它的能量單位還有焦耳和大卡(即千卡路里)，大卡多用于熱量。各個單位之間有固定的換算關系，1度電=1kWh=3.6*10^6焦耳，1卡=4.182焦耳，1大卡即1千卡。為了便于對比，本文全部歸算到標準單位焦耳。
算一算EV150和E150各消耗了多少能源。16度電相當于5.76*10^7焦耳。6.5升汽油按照0.725kg/升的密度和4.6*10^7焦耳/kg的發(fā)熱量，大概是2.17*10^8焦耳。兩相對比，使用電動汽車節(jié)能73%。
表3 北汽電動汽車EV150和燃油汽車E150能耗對比表
看到這個結果肯定令很多人大吃一驚。電動汽車怎么會這么節(jié)能呢?大道理講起來可能很復雜。這里只簡單說一下，電動機是使用電磁感應原理將電能直接轉化為機械能的，轉化效率高，而且空載能耗為0;而汽車發(fā)動機是燃燒汽油膨脹空氣推動活塞來做功的，排出的高溫尾氣帶走了大量熱量，能量轉化效率較低，在30-40%，而且空載時為了保持怠速還需要燒油，因此能耗高。電動汽車真心節(jié)能，而且節(jié)能效果很顯著。
當然這個分析還很粗淺。因為電是二次能源，要用電先發(fā)電，要給出個負責任的結論，能耗要從發(fā)電側算起。目前中國大概四分之三的電來自火力發(fā)電廠，火電絕大多數是燃煤發(fā)電。燃煤發(fā)電可以說是最不環(huán)保的一種發(fā)電形式，但中國離不開這種形式，因為火電發(fā)電穩(wěn)定，發(fā)電功率可控，而中國缺油少氣，煤炭相對多，只能用煤炭發(fā)電。另外煤炭對外依存度低，多年來基本保持自給自足，為了保證能源安全，也只能選擇煤炭。現在中國煤炭產量和用量都是世界第一。
現在就以燃煤發(fā)電為例，計算電動汽車能耗。典型的燃煤發(fā)電廠發(fā)1度電煤耗大概300g。標煤的發(fā)熱量2.93*10^7焦耳/kg，因此發(fā)1度電消耗8.79*10^6焦耳熱量(發(fā)電的能量轉化效率41%)。北汽EV150百公里16度電，如果從發(fā)電到用電考慮30%的損耗(發(fā)電環(huán)節(jié)7-8%損耗，輸配電環(huán)節(jié)15-20%損耗，充電5%損耗)，折合發(fā)電側耗電21度，則耗煤6.3千克，折算發(fā)熱量1.85*10^8焦耳，比燃油汽車節(jié)能15%。
為什么節(jié)能15%，卻能節(jié)省燃料支出80%呢?就是因為一個是燒煤，一個是燒油，而中國的煤炭實在是太便宜了。按照煤炭價格最高的時刻1000元/噸計算，EV150跑100公里的源端購煤成本只有6.3元，比E150的購油支出43.4元低了太多，傳導到用戶的支出就節(jié)省了80%。
表4 北汽電動汽車EV150和燃油汽車E150能耗折算對比表
以上是偏于保守的估計，損耗比例估的偏高，而且發(fā)電按全部都是煤電來估算的。因為中國四分之三的電來自燃煤，而其它的來源(水電、風電、核電、光伏)不消耗不可再生的化石能源，因此可以說更節(jié)能。
3. 污染物排放對比
前面已經分析了，北汽電動汽車EV150百公里折合耗煤約6.3千克，同款燃油汽車E150耗油6.5升。有了這個數字，就可以對比排放數字了。燃燒每千克標煤排放2.5千克CO2，75克SO2，37克NOx，0.68千克粉塵;燃燒1升汽油排放2.25千克CO2，還排放氮氧化物、碳氫化合物、一氧化碳、顆粒物等，但網上不能查到單位排放量。只能從2010年的總污染物排放數字中估算每臺車的排放量，如下表。
表5 北汽電動汽車EV150和燃油汽車E150排放對比表
因為燒煤與燒油排放的污染物不盡相同，因此不好比較燃燒1千克煤和燃燒1升汽油哪個更清潔環(huán)保。但有一個結論是公認的，就是能源集中利用比分散利用要高效和清潔的多，大型電廠比一家一戶的小煤爐要清潔的多。
環(huán)保部最新修訂的《火電廠大氣污染物排放標準》要求排放濃度上限甚至不低于美國和歐洲標準?；痣姀S都要進行脫硫脫硝除塵改造，改造成本大約250元/kW，對個人來說這是一筆不小的支出。大型火電廠每個地區(qū)就只有幾家，非常利于監(jiān)督檢查。
按照中電聯(lián)發(fā)布的2013年度火電廠煙氣脫硫、脫硝、除塵信息，目前全國90%的發(fā)電機組安裝了脫硫裝置，絕大多數使用石灰石-石膏濕法脫硫，脫硫率95%以上;全國50%的發(fā)電機組安裝了脫銷裝置，多采用SCR法，脫硝率80-90%;全國20%的發(fā)電機組安裝了除塵器，采用袋式和電袋復合式除塵器，除塵率可達99%。
環(huán)保部不僅要求全部火電廠都要安裝脫硫、脫硝、除塵設備，最近更要求建設脫硫脫硝除塵監(jiān)測系統(tǒng)，對火電廠脫硫脫硝除塵情況進行實時監(jiān)測。因此，使用電動汽車，不僅可以節(jié)省化石燃料，而且通過集中處理，可以大幅減少污染物排放。
以上比較是以全部電都來自燃煤電廠為前提分析得到的。如果考慮當前有一定比例的電來自水電、風電、核電、光伏等清潔能源，再考慮未來我國的清潔能源發(fā)電比例會越來越高，那么無疑電動汽車會比燃油汽車更環(huán)保。
4. 進一步分析
為什么把化石能源直接轉化為汽車的動能效率低，而化石能源轉化為電能再轉化為汽車的動能效率就會高呢?多一次轉換肯定多一份損耗，道理上講不通。下面販電伙計就進一步分析分析，講講這個道理。
第一、電動汽車普遍采用了制動能量回收。電能的優(yōu)勢就是非常便于轉化，使用一臺設備——電機——就能完成從電能轉化為機械能、從機械能轉化為電能的雙向轉化。而化石能源普遍不具備這樣的特性，剎車時的能量只能白白浪費。根據估算，電動汽車采用制動能量回收后，在擁擠的城市道路能夠節(jié)能30%以上。
第二、汽油汽車在臨時停車時有怠速消耗，電動汽車沒有。這主要是汽油發(fā)動機和電動機的特點不同造成的。電動汽車停止時，電動機是停轉的，而啟動時電動機最大扭力輸出。汽油汽車停車時，汽油發(fā)動機仍需要保持轉動，才能保證較快地啟動。當然也有人呼吁汽車等紅燈時盡量熄火，由于等紅燈時間大多小于1分鐘，據測算這樣做的省油率少于10%，而且對發(fā)動機不好。
第三、大型電廠追求更高的能量利用效率。火電廠發(fā)電原理是燃燒煤炭，加熱水，產生高溫高壓的水蒸氣，推動渦輪旋轉，帶動發(fā)電機發(fā)電。為了提高效率，被加熱的水蒸氣一般都要推動兩級或三級渦輪，而且尾汽還要再利用于供熱。中國北方的暖氣就是熱電廠的尾汽再利用的結果。
根據上述原因分析，結論不言而喻，電動汽車比燃油汽車更節(jié)能環(huán)保。
