插电式混合动力汽车的真相

电动汽车有多环保?取决于你在哪里充电

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在日产去年宣布将很快推出世界上首款大众市场电动汽车聆风(Leaf)后的几个月里,该公司开始了为期24个城市的“零排放之旅”,以展示这项技术。聆风的电动机从插入您车库插座的电池组中获取能量。它没有发动机,没有油箱,也没有排气管。在汽车行驶期间,它确实是一台真正的零排放机器。但在晚上,在您的车库里,电池组必须用从附近发电厂收集的新鲜电子来补充白天驾驶损失的能量。而那绝不是零排放。

聆风应该是第一辆冲出起跑线的全电动汽车,但追随者们正在后面快速赶上。雪佛兰正在推出Volt,这是一款电动汽车,配有一个小型内燃机,用于保持电池充电。福特将在2011年推出其Focus的电动版,随后丰田、沃尔沃、奥迪和现代也将推出车型。

要真正核算这些汽车对环境的影响,就必须包括为其供电的发电厂的排放。当美国能源部研究人员进行此类分析时,他们发现结果因地区而异。


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研究人员将美国大陆划分为北美电力可靠性公司定义的13个区域,并检查了每个区域内的电力来源组合——通常是煤炭、天然气和核能的组合,并掺杂了一些可再生能源。然后,他们研究了新的电动汽车车队将如何改变这种供应。核能和可再生能源加起来占美国电力供应的不到四分之一,是“始终在线”的能源。它们的能量很快就被日常任务消耗殆尽,几乎没有剩余的绿色能源来帮助为蓬勃发展的电动汽车车队充电。实际上,这意味着即使您住在风力发电场附近,其能量也已在您插入插电式汽车之前被预定。

在将核能和可再生能源排除在外后,研究人员得出结论,车队的电力将主要来自煤炭和天然气。如果您居住在天然气占主导地位的地方,电动汽车将减少二氧化碳排放——在某些情况下,比普通混合动力汽车减少多达40%。在主要由煤炭(一种污染更严重的燃料)供电的地区,电动汽车将导致释放到大气中的二氧化碳量增加。“零排放之旅”可能在今年春天结束了,但关于零的真正含义的争议才刚刚开始。

电力来源
您的电力来自哪里?答案取决于一天中的时间、一周中的哪一天以及您居住的地方。为了确定未来电动汽车车队的能源来源,研究人员模拟了电动汽车车队将给电网带来的额外压力。他们发现,增加的需求很可能由燃烧化石燃料的发电厂来满足。事实上,在黄色突出显示的六个区域中,煤炭的贡献很大,这意味着插电式汽车排放的温室气体至少与普通混合动力汽车一样多。

电动汽车的三种类型 纯电动
像日产聆风这样的汽车没有汽油发动机,完全依靠电池动力运行。这将其续航里程限制在充电前约100英里。

插电式混合动力
像雪佛兰Volt这样的汽车像纯电动汽车一样插入电网,但它们也包括一个小型内燃机,可用于为电池充电。

混合动力
像丰田普锐斯这样的汽车不连接到电网。电动马达在低速时为汽车提供动力,而内燃机在高速时接管。

迈克尔·莫耶是《大众科学》负责物理学和太空报道的编辑。此前,他在《大众科学》杂志工作了八年,担任文章编辑。他的文章《通往第十维度的旅程》获得了2005年美国物理学会科学写作奖,并曾出现在哥伦比亚广播公司、美国广播公司、有线电视新闻网、福克斯新闻和探索频道。他曾在加州大学伯克利分校和哥伦比亚大学学习物理学。

更多作者:迈克尔·莫耶
大众科学 Magazine Vol 303 Issue 1本文最初以“插电式混合动力汽车的真相”为标题发表于《大众科学》杂志第303卷第1期(
doi:10.1038/scientificamerican072010-6lycwaRlQKn0qsKfibQ3KT
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