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电动车真的“节能环保”吗?
2017-02-06 07:18:58
随着“特斯拉”电动车帝国的兴起,在中美两国电动车都成为了新的“节能环保”时尚。赶时髦是人类的本性之一,本无可厚非;但是,科学不是广告,它是客观和严肃的。电动车真的像宣传的那样环保吗?
如果您查看美国能源部的网站,他们是这样讲的:https://www.fueleconomy.gov/feg/evtech.shtml
Energy efficient. EVs convert about 59%–62% of the electrical energy from the grid to power at the wheels. Conventional gasoline vehicles only convert about 17%–21% of the energy stored in gasoline to power at the wheels.* “
这么一看数字,仿佛电动车节能得很。可是只要是稍微有点科学常识的人,就会发现这个比较显失公允:汽油车算的是从燃料到动力的总效率,而电动车只是从电能到驾驶动力的效率——可是无论用哪种能源,发电的效率都不可能是100%啊,这点没有计入!
如果查一下发电的效率,就会发现,无论你用油、煤炭、核能、风能还是生物燃料,通常只有40-45%左右(efficiency in electricity generation - Eurelectric )。最有效率的是水电,但由于修建大坝对生态的影响,现在并无大力发展水电的趋势。除此之外,电力传输还要损耗掉10%左右。http://www.mpoweruk.com/energy_efficiency.htm 。
这样算下来,现在电动车从燃料(发电厂)到汽车动力真正的能量转化效率大约是60%x45%x90%=24%,这个跟传统汽油车相比,几乎没有优势;如果和混合动力车(hybrid cars)比,恐怕还要有点劣势。
不但在能源效率上的效益不明显,价格上极为昂贵,电动车还会带来更多的环保问题。最大的问题就是电池,不但高价高重量,而且回收还需要更多的能源输入,造成更多的污染。
因此,无论从经济还是环保的角度讲,电动车要产生效益都还有很长的路要走。首先要继续提高发电效率。如果用热机发电,这里有个卡诺循环的物理极限,以及实际使用中高温材料在性价比上的限制。其次必须解决电池的问题——这里面也涉及到电化学的极限。能走多远,还有待科学家和工程师们继续努力。
最后说一点和政策有关的问题:是不是一个产品可能环保,政府就一定要去力推呢?我看给点初始动力是可以的,但如果像巴马政府那样把纳税人的钱当成风投用,那就非常不可取了。即使一个新技术可行,也需要适应市场,过多的政府干预只会拔苗助长,适得其反。这就像一个胎儿,他/她确实是要出生的,但你不能以此为借口跑去催产——胎儿还没长好就让他出来,那就叫做“左”。和市场相关的应用技术,还是要交给工程师和投资者解决,他们才是真正的“明白人”
山乡不仕老了 发表评论于
2024-03-06 10:17:57
刨去生产电池,堆放废电池,发电(火力等)等等的污染,电动车还是环保的。呵呵。
阿留 发表评论于
2017-02-06 19:55:28
回复 '山地' 的评论 :
再谢您的讨论。
赞同您关于聚变的看法:即使要花500年搞出来,还是值得的。这属于ultimate solution。
山地 发表评论于
2017-02-06 19:25:50
现阶段确实电动车还不行
阿留 发表评论于
2017-02-06 18:06:12
回复 '山地' 的评论 :
废料利用,这个好像能用的比较有限。如果用“快堆”核燃料的效率会高得多,但风险也大。现在好像没有商用的快堆吧?
Fusion,搞了60年,还是很难。。。倒是已经有人看上月球上的氦3了。:)
山地 发表评论于
2017-02-06 17:56:39
以前的核废料现在可以重新利用。将来核聚变就更好了。
阿留 发表评论于
2017-02-06 17:13:09
回复 'acme' 的评论 :
这主要看您在哪里开。如果您住大城市,经常碰上红绿灯走走停停,那么hybrid更好些;如果您住在小镇,出门多是开高速,那么比较省油的汽油车即可。
acme 发表评论于
2017-02-06 16:39:47
那么hybrid 车 和一般省油的日本车比呢,更环保么?我在犹豫买普通日本车还是hybrid
阿留 发表评论于
2017-02-06 16:29:37
回复 '山地' 的评论 :
核能是目前碳排放最小的能源之一,需要解决的是安全和核废料处理的问题。这篇关于法国处理核废料的文章您可能会感兴趣:
http://www.bbc.com/news/science-environment-26425674
山地 发表评论于
2017-02-06 15:14:38
如果用核能,就有意义了,核能是方向。
阿留 发表评论于
2017-02-06 12:53:18
回复 'FollowNature' 的评论 :
关于风能,这篇文章您大概会有兴趣。这也是亟待解决的一个技术难题——能否不用稀土造成风能发电所需要的合金材料。
http://www.dailymail.co.uk/home/moslive/article-1350811/In-China-true-cost-Britains-clean-green-wind-power-experiment-Pollution-disastrous-scale.html
阿留 发表评论于
2017-02-06 12:38:16
回复 'FollowNature' 的评论 :
您说的对。国内的雾霾和燃油标准不高有很大的关系。
现在可再生能源的发电量占的比例还相对较小,一般不超过10%(水电除外)。但水电由于生态的问题,并没有多少发展余地,而且能建大坝发电的河流上个世纪几乎都建完了;风能和太阳能都有“间歇性”的问题,现在尚未解决,效率也不是很高。风能还需要稀土合金,冶炼制造本身也有环境影响。核能不出事什么都好,但废料和意外事件也是让人头痛。所以现在发电,70%以上还是要靠化石能源。。。no easy solution。最后可能要多种能源搭配使用。
阿留 发表评论于
2017-02-06 12:25:29
回复 '沈利物浦' 的评论 :
多谢共鸣!问安!
阿留 发表评论于
2017-02-06 12:06:33
回复 '大号蚂蚁' 的评论 :
肯定是有上限的。科学技术的最高使命,就是尽可能有效的利用资源;“全球化”的使命,本该是更合理的配置全球资源,而不是追求最大利润。
阿留 发表评论于
2017-02-06 12:05:21
回复 'playnice' 的评论 :
您确实指出了一个大问题。现在的太阳能板,大约需要5年时间才能把制造所用的能耗赚回来。风能和太阳能更主要的问题是“间歇性”,没风没太阳的时候,必须有存储的方法;而需要时又得很快释放出来,到现在为止还没有特别合适的解决方案。所以这些都需要逐步发展,不可能一蹴而就。
沈利物浦 发表评论于
2017-02-06 11:38:42
agreed.
大号蚂蚁 发表评论于
2017-02-06 10:47:26
归根到底,地球承担不了这么多人。
playnice 发表评论于
2017-02-06 10:39:24
如果用太阳能板来利用太阳能,更加不环保。光电转换只有20%的效率。太阳能板的制造是非常污染环境,消耗能源的。
FollowNature 发表评论于
2017-02-06 09:50:25
看电是怎么来的。 电从水, 风, 和太阳能, 核电, 电车应该环保。 假如从石油来的, 就不好说啦。 国内的雾霾有一部分与油有关。