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行业资讯/ Industry information

煤发电条件下的电动汽车的清洁、污染与节能
      看到这个题目很多人可能会想:又是清洁又是污染,你究竟要说啥?是的,电动汽车就是这样一个角色,它担负着人们对减少碳排放、拥有清洁环境的期望,同时又存在着对环境污染且不易治理的隐患。
   电动汽车近几年的爆发式发展,赢得了多数人的赞赏。它节能环保、能够很方便的与物联网也即车联网融合,充满未来科技感,让人耳目一新。但是从它诞生那一天起就伴随着争论,它是否真的那么环保?
认为电动汽车使用过程中非常环保主要是基于电动汽车无尾气排放,能源效率高。但不同的计算口径有不同的结论,国内外都有不同的声音。以煤电为例:我国最先 进的大型电厂的煤耗已经达到世界先进水平,为314.5克标准煤每千瓦时(数据来自中电联),即发电效率为39%。输变电的损耗如果只统计干线系统的损 耗,则也是世界先进水平之列的6.12%(数据来自国家电网)。电动汽车的充电效率随不同的充电方式、季节的不同而不同,为便于测算,取平均水平85%, 电动汽车电源逆变加电动机加变速装置的效率约为85%。如果以此为基准,则电动小汽车的能源总效率可估算为 39%X(1-6.12%)X85%X85%=26.4%。但如果考虑煤电平均能耗水平340克标煤每千瓦时,折算发电效率为36.1%,加入市电网络的 线路损耗各地相差极大,取平均水平为18%,则电动汽车的能源总效率为36.1%X82%X85%X85%=21.4%。虽然这个计算考虑的因素并不全 面,电动汽车在不同季节、不同工况下的效率并未考虑进去,但其综合工况能耗除冬天开暖风影响较大外其他基本变化不大。
我们以北汽新能源的EV200电动汽车为例,将其与传统汽车和混合动力汽车进行对比。根据北汽新能源网站的数据,其综合工况的百公里电耗为15kWH,折 合能量为15000X3600=5.4X107焦耳,对应的能耗为5.4X107/24%(取中间值)=2.25X108焦耳,根据汽油的热值 4.6X107焦耳,折合汽油约为百公里4.9升。这和与之差不多的大众高尔夫综合工况油耗5.1升(数据来自一汽大众)相差不大,能源节省率不到4%。 与比之更大的混合动力汽车丰田普锐斯综合工况油耗4.3升(数据来自一汽丰田)相比,能耗则增加了13.9%。当然,这是用煤发电的测算结果,然而不幸的 是,我国到目前为止,70%左右的电力供应还是火力发电,而且在北方,火电比例甚至高达90%。
然而事情还没有结束,不要忘记电动汽车与燃油汽车相比还多了一个很重要的部件,那就是动力电池,电池的生产和回收环节带来的污染不容忽视。很多人认为电动 汽车用锂电池的污染比铅酸电池的污染小,但这是相对的,相对铅酸电池来说锂电池的污染的确要少,但其中的电解液、电极(主要是三元锂)材料都含有有毒化学 物质或有毒金属物质。只是目前锂电池的总量比铅酸电池少很多,根据中国电池协会2013年的数据,当年铅酸电池销售额为1177亿元,锂电池为590亿 元,考虑到锂电池的单位重量价格要比铅酸电池高很多,因此铅酸电池的总量比锂电池大很多,是当前电池类污染第一来源。但是不要忘记动力电池的总重量要比铅 酸电池大得多,因此当电动汽车的规模达到百万级别时,每年因此而生产的动力电池的总重量将达到数亿公斤,其总量将超过铅酸电池变得非常可观,锂电池的污染 问题就不能不重视,我们必须要有所准备。
  说了这么多,笔者并不认为我们不应该发展电动汽车。正相反,这是希望让电动汽车发展得更健康,为此我们需要研究更环保的电池,更清洁有效的发电方式,更完善的污染物处理方法。使得我们能够重新拥有蓝天白云、清澈的河流、无害的土地。
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北京中纺恒远汽车电器有限公司

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