10%算多還算少・電動車番外篇

在前面「10%算多還算少」的本篇,提到了電動車,也的確電動車是近年來相當熱門的投資、發展標的之一。有個有趣的問題——到底電動車會不會比較乾淨?這是個許多人討論過的問題,就一樣來算算吧。(本文寫於2019年6月,2021年6月檢視更新)

電動車的優缺點

電動車的好處是不會有怠速時的能源浪費、傳動機構簡單、車體較輕、搭配永磁同步馬達的話能源轉換率高。且發電廠發電設備的熱效率較高、較容易控制污染排放。但電力輸送、經過電池充放電轉換、電池自放電、電池壽命、回收等等會是額外的耗損來源。
燃油引擎的好處是燃燒熱能直接轉換成動能輸出,沒有冗長的轉換與輸送程序,因此在高速巡航時有極佳的燃油效率,且只要油料品質沒問題,停在適當的環境並不會有所耗損。但低速走走停停的情境下會浪費很多能源、造成額外空氣污染。另一方面,化石燃料提煉過程、燃油引擎需要較頻繁地保養,就和電力輸送/儲存/電池回收一樣,也會造成額外的碳足跡。
燃油引擎在高速巡航有不錯的能效表現,而電動馬達在低速行駛時有比較好的效率,將兩者結合的油電混和動力系統便誕生了。油電混合車會儘量讓燃油引擎在效率佳的狀態運作,並回收多餘的能量儲存至電池,在低速走走停停時使用電動馬達提供動力,需要大功率輸出時也可以使用電動馬達輔助引擎出力。但搭載兩種動力系統使得成本較高、車價與保養維護費用也較高,近來有車廠開始推出較為精簡的48V系統,期望讓油電混合動力更容易普及。

來計算碳足跡吧

回到主題,先前文章是將小型車綜合計算;這篇分成兩種級距來計算,一種是小型房車/掀背車,另一種是中大型房車/休旅車,耗能/耗電量優先參考國內銷售車款公布的測試值,(電動車)如果國內經銷網頁未公布或是尚未正式引進,則參考國外相關測試值推算,同時也會參考相關媒體的評測;年行駛里程、耗油量與二氧化碳排放關係參考經濟部能源局相關資料。

小型房車/掀背車 級距:
純汽油: 1公升16公里,年二氧化碳排放2,100公斤
油電混和: 1公升26公里,年二氧化碳排放1,292公斤
純電動: 1公里約0.16度電,年耗電2,400度

此級距如果純電動要比純汽油動力低碳,每度電的二氧化碳要低於875公克,大致上還算容易達成;如果要優於油電混合動力,每度電的二氧化碳要低於538公克,則燃煤跟燃油發電比例不能太高。

中大型房車/休旅車 級距:
純汽油: 1公升13公里,年二氧化碳排放2,584公斤
油電混合: 1公升22公里,年二氧化碳排放1,527公斤
純電動: 1公里約0.25度電,年耗電3,750度

此級距如果純電動要優於純汽油動力,每度電的二氧化碳要低於689公克,燃煤出局;如要比油電混合動力低碳,每度電的二氧化碳要低於407公克,天然氣的比例也不能太高,會變成要以再生能源、核能等為主。

其中小型房車,部分車款會因為市場策略的售價成本考量,選擇較舊的引擎與變速箱,所以油耗沒那麼漂亮;中大型房車/休旅車級距常常肩負車廠的招牌,如果油耗太爛,大概也不用賣了,所以引擎技術的選用通常還不錯。
計算的結果,跟目前市場狀況差不多,綜觀各車廠的產品,目前在小型房車/掀背車確實有比較多電動車款;油電混合動力也的確較多搭載於中大型房車/休旅車的級距。
但推動電動車,不是只追求排碳量一樣就好,應該要能更進一步減少污染與排碳;前面我們計算過,光是龍門電廠(核四),一年就可以提供約600萬輛電動車低碳環保的電力,約合登記在臺灣六都的小型車總數;享受生活、同時保護環境—— 「以核養綠」 ,值得考慮的選項。

2021年的回顧

2019年計算時大部分的電動車耗電資料,大都是根據國外市場的評測。而這兩年來,除了Tesla Model X外,國內汽車媒體陸續測試了如Audi e-tron、Jaguar i-Pace等同樣此級距的車款,結果推估日常使用約落在1度電行使3~4公里左右,與當初計算一致。
這兩年來,臺灣各縣市的電動公車、共享電動機車增加了,馬路上的計程車、一般私人車輛也有更多的電動車出現。國防部在2020年購買了7輛Tesla Model 3做為公務車,總統府、行政院也在今年預計購入同型車款做為公務車使用。
氣候先鋒者聯盟也在今年的世界地球日,進行了「純電環島」活動——完全以電力運輸工具搭配步行繞臺灣玩一圈(南迴鐵路電氣化通車後,以電力大眾運輸系統環島變簡單了),目的就是希望提醒大家,乾淨能源轉型並不只是用電而已,而是生活中的許多面向。不能只針對電力這塊,考慮用電量不成長、使用再生能源與天然氣發電,而必須考慮如電氣化運輸系統、電動車等等可能增加電力消耗,但能減少污染排放的解決方案。應該要有更全面的視野、與國際接軌,合理選用包含再生能源、核能在內的低碳能源,才是對地球環境最好的方式。

氣候先鋒者聯盟在「純電環島」行程中,體驗了花蓮新城車站至太魯閣、天祥間的電動公車,目前在全球市場上電動公車已經漸漸趨於成熟,且有許多應用案例。

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