纯电动汽车CO2排放量估算与比较
纯电动汽车CO2排放量估算与比较
纯电动汽车CO2排放量估算与比较“十二五”以来，我国新能源汽车发展迅猛，尤其是纯电动汽车和插电式混合动力汽车。
但在我国电力结构目前以煤电为主的情况下，也有认为电动汽车实际碳排放高于燃油车的观点。
本文以碳平衡法对纯电动汽车百公里CO2排放量进行估算，并与普通燃油乘用车进行简单对比。
标签：纯电动汽车电力结构碳平衡法CO2排放量一、估算假定条件1.只考虑火电厂产生的CO2排放，忽略其它类型发电厂的排放。
太阳能、风能、水力、核能及潮汐能电站发电过程生产的CO2排放比火电厂少很多。
2. 只考虑使用过程的CO2排放，忽略生产纯电动汽车和生产燃油汽车过程中的排放，忽略建设火电厂和电网过程中的排放，忽略燃油在开采、提炼、储运等过程中的排放。
以上过程也有一定的碳排放，不在本文讨论之列。
3.忽略电厂燃煤和汽油燃烧过程中可能产生的极少量CO、CxHy化合物和C 单质，假定C元素全部转化为CO2。
4.忽略纯电动汽车和燃油车的官方电耗、油耗数据与用户实际消耗的差别，只采用厂家或官方数据计算。
二、纯电动汽车CO2排放估算方法根据煤炭燃烧过程中碳原子守恒（碳平衡法），可以由如下公式估算纯电动汽车使用过程的等效CO2排放量：W1= （1）其中W1：纯电动汽车百公里CO2排放量，kg/100km；12、44、1000分别是碳原子相对原子量、CO2相对分子量（按C12和O16计算）、kg与g的换算系数；E：纯电动汽车百公里电耗，kW·h/100km；H：燃煤电厂度电标准煤耗，g/ kW·h。
根据中国电力企业联合会统计，2014年的值为300[1]；k：标准煤碳排放系数，国家发展改革委员会能源研究所推荐值为0.67，它反映了我国发电燃煤平均含碳率按平均热量折算到标准煤的数值；λ：火電占全社会电量的比率。
根据中国电力企业联合会统计，2014年燃煤、燃气、燃油电厂发电量的比率分别为70.50%、2.38%、0.08%[1]。
燃油与纯电动汽车流通过程中CO2排放分析
燃油汽车虽然有着较高的续航里程和完善的加油设施，但其缺点也很明显。 首先，燃油汽车的尾气排放对环境和空气质量产生了严重影响。其次，燃油汽车 的能源消耗较高，加剧了能源短缺的问题。此外，燃油汽车的运行成本也较高， 包括燃油费、维修费、保险费等多种费用。
三、电动汽车和燃油汽车的政策 导向
为了推广新能源汽车，各国政府制定了一系列政策导向。首先，政府对新能 源汽车的购置给予了补贴和税收优惠，降低了新能源汽车的价格门槛。其次，政 府加大了充电设施的建设力度，为电动汽车提供了更多的充电桩。此外，政府还 推行了积分政策
，要求传统汽车制造商生产一定比例的新能源汽车，以推动新能源汽车的普 及。
ห้องสมุดไป่ตู้
四、电动汽车与燃油汽车的优缺 点比较
1、能耗和续航里程：燃油汽车的能耗较高，尾气排放也较高，而电动汽车 的能耗较低，且没有尾气排放。然而，电动汽车的续航里程较短，充电设施也有 限制。
2、技术水平：目前，电动汽车的技术水平相对较高，特别是电池技术和电 机技术。而燃油汽车的技术水平相对较低，但也具有较高的稳定性和可靠性。
燃油与纯电动汽车流通过程中 CO2排放分析
基本内容
随着全球环境问题日益严重，减少温室气体排放已成为社会的焦点。其中， 二氧化碳（CO2）作为主要的温室气体之一，其排放主要来源于交通运输、能源 生产和工业等领域。在汽车产业中，燃油汽车和纯电动汽车是两种主要的能源利 用方式，
本次演示将围绕这两种汽车流通过程中的CO2排放进行分析。
其次，电动机也是纯电动汽车的重要组成部分，其性能和效率直接决定了汽 车的行驶性能和耗电水平。相比之下，燃油汽车的燃油发动机技术已经相当成熟， 效率较高。
四、政策影响
政府政策对汽车经济性有着重要影响。一方面，政府可以通过补贴、减税等 措施降低纯电动汽车的购车成本，从而促进纯电动汽车的推广。例如，我国政府 对新能源汽车给予购置税免征、车船税优惠等政策，有力地推动了新能源汽车市 场的发展。
电动汽车生命周期碳排放评估
中国人口·资源与环境 2023 年 第33 卷 第5 期CHINA POPULATION ， RESOURCES AND ENVIRONMENT Vol.33 No.5 2023杨来，余碧莹，冯烨.电动汽车生命周期碳排放评估：以中国乘用车为例［J ］.中国人口·资源与环境，2023，33（5）：113-124.［YANG L ，YU B Y ，FENG Y.Life cycle assessment of electric vehicle carbon emissions ： a case study of passenger vehicles in China ［J ］.China popula⁃tion ， resources and environment ，2023，33（5）：113-124.］电动汽车生命周期碳排放评估——以中国乘用车为例杨来1，3，余碧莹2，3，冯烨4（1.中国社会科学院生态文明研究所，北京 100710； 2.北京理工大学管理与经济学院，北京 100081；3.北京理工大学能源与环境政策研究中心，北京 100081；4.山西财经大学国际贸易学院，山西 太原 030006）在全球应对气候变化，实现“碳中和”目标的背景下，电动汽车发展受到各国的广泛关注［1］。
自2016年以来，全球主要汽车产销国陆续提出了宏伟的电动汽车发展目标。
然而，电动汽车的减排效果和减排潜力仍然存在许多的争议，尤其在中国这样一个高度依赖煤炭发电的国家。
电动汽车在运行阶段不产生碳排放，但其所消耗的燃料在开采、加工、储存、运输等环节（也就是燃料周期上游阶段）均会产生碳排放，且其核心部件（电池、电机、电控等）制造的碳排放相对较高［2］。
现有针对电动汽车生命周期碳排放的研究中，多以国家或区域为研究边界［3-7］，缺少对省级尺度的研究和未来减排潜力的测算，这无法显示电动汽车在不同省份和时间维度上减排效果的差异。
关于的纯电动汽车碳排放相关指数
关于纯电动汽车碳排放相关指数1.为电动汽车充电的能源从哪里来？中国电力结构中72.4%为火电。
2．电动汽车相比传统车可节能47.6%。
下表为热能计算。
100Km油耗 100Km Power Consumption 发电煤耗Coal-Fired热能（K）Heat ofCombustion汽油车GasolineVehicle9L——73406.25电动车EV 16kWh0.33kgStandardcoal/kWh36960燃烧值CombustionValue8156.25（K/L）2310（K/kWh）3.电动汽车排放计算。
下表是传统车与纯电动汽车的碳排放比较：100Km油耗 100Km Power Consumption 发电煤耗Coal-Fired用煤量Use ofcoal/100KmCO2排放系数E missionFactor煤电占比Coal-firedPlants/TotalElectricitySupply100KmCO2排放CO2Emission/100Km汽油车 Gasoline Vehicle 9L————2.361kgCO2/L——21.249Kg电动车EV 16kWh0.33kgStandardcoal/kWh5.28KgStandardcoal/100Km2.457kgCO2/Kg72.40%9.392Kg由此表可得出，纯电动汽车每年行驶10万公里，在城市中心可减排二氧化碳2125吨，按照30元人民币（3.7欧元）每吨计算，可节省63750元；综合火电指数后节省1185吨碳排放，折合35550元。
纯电动卡车vs 柴油卡车：寿命周期GHG( 温室气体) 排放评估报告
对最终结果有很大的影响。
本报告中的所有事实和数据均经第三方验证。
验证工作由IVL Svenska Milj öinstitutet 按照ISO 14040/44标准完成。
1 缩写、术语与定义本报告主要涉及以下缩写及术语：①LCA ：寿命周期评估；②GHG ：温室气体；③CO 2eq ：CO 2当量；④WtW ：油井到车轮；⑤WtT：油井到油箱；⑥TtW ：油箱到车轮；⑦ICEV ：内燃机卡车；⑧BEV ：纯电动车；⑨GVW ：车辆总重。
⑴生命周期评估(LCA)：是一种评估产品生命周期的所有阶段(从原材料获取到生产、使用和处理)的环境影响的方法。
这种方法能全面评估环境影响，并避免转移环境负担。
LCA 分为4个阶段：目标与范围定义、生命周期库存(LCI)、生命周期影响评估(LCIA)与解读。
a.目标和范围：包括研究的目的、预期应用与受众、系统边界和功能单元。
b.生命周期库存(LCI ）：是对产品模型进行数据收集和计算的过程；是LCA 的一部分，在这里收集和建模所有必要的数据；它是对产品生命周期内的原材料使用、能量需求和排放进行量化的过程；它为产品系统创建了一个从生态圈到生态圈的基本库存。
c.生命周期影响评价(LCIA)：是基于LCI 结果对潜在环境影响进行分类并特征化的步骤。
它将LCI 的基本流程转化为潜在的环境影响。
通常又可以分为4个阶段：分类、特征化、标准化和加权。
目前的分析将分类和特征化作为强制性的LCIA 步骤，去除了标准化和权重，因为ISO 14040/44的外部交流中不推荐这2项。
“分类”步骤将LCI 结果归为特定的环境影响类别(CO 2和CH4被归为CCP(气候变化潜力)类）。
“特征化”步骤(通过特征化因子)将每个影响类别的LCI 结果转换为影响类别指数(例如将CH4转换为CO 2eq ）。
d.结果解读：根据设定的目标和范围进行分析，洲的柴油条件。
纯电动汽车制造阶段环境影响更大，主要是电池制造消耗能量大。
0098.论电动汽车与汽油车的排放对比
论电动汽车与汽油车的排放对比一直以来电动汽车在大家的心中都是零排量的，它以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，在此过程中没有化石燃料的燃烧，自然也就不会排出废气，因此得到了各国政府的鼓励和支持，尤其在中国，更是获得了各级财政的巨额补贴。
但是最近，海外媒体发表多篇评论，质疑电动汽车尤其是中国电动车的环保性，其中外媒的报道具有代表性，指出：“以燃煤为主要发电模式的中国，如果电动汽车激剧增加，可能不是减少雾霾，而是加重雾霾，恶化大气环境。
”而日本马自达“创驰蓝天”之父--人见光夫更是直接指出“电动汽车环保”就是个伪命题，因为即使在煤电比例极低的日本，发电排放的二氧化碳，也比内燃机汽车的排放严重得多。
事实真是如此吗？孰是孰非，笔者试图通过电动车和汽油车的排放对比，探其究竟。
电动汽车的废气排放我们先来看一看电动汽车的基本工作原理：蓄电池--电流--电力调节器--电动机--动力传动系统--驱动汽车行驶。
我们可以看见，电动汽车的行驶依然是个化学能转化为动能的过程。
不过它用一个蓄电池代替了整个发动机来为汽车提供驱动能源而已。
那么问题也就来了，汽车的能源来自于汽油等化石燃料，所以有了废气的排放，那电动汽车的能源电是怎么来的呢？电当然是发电厂发的。
那发电厂又是用什么来发电的呢？我们来看一看中国的电力结构2015年全年全国绝对发电量56184亿千瓦时。
其中，火电绝对发电量42102亿千瓦时，我们使用的电力大部分都来自于火力发电。
占比第二的水电其每年的装机容量是固定的，无法生产更多电力。
其他的发电装机容量基本上也是固定的。
在这种情况下，要想增加发电量，就只能用火力发电。
电动汽车所用的电，就是火力发的电。
在中国，火力发电的燃料绝大部分是煤炭。
这也就意味着路透社的报道没错，电动汽车是在变相的烧着煤炭。
在中国，平均供电煤耗320克/度，发一度电需要煤炭320克。
燃烧一千克标准煤，2.493千克二氧化碳，0.68千克碳，0.68千克粉尘，0.075千克二氧化硫，0.0375千克氮氧化物。
新能源汽车的碳排放减少效益评估研究
新能源汽车的碳排放减少效益评估研究随着全球能源危机和环境问题的日益突出，新能源汽车作为一种环保、低碳的交通工具逐渐被广泛关注。
本文将对新能源汽车的碳排放减少效益进行评估研究，并探讨其在减少环境污染、缓解能源压力等方面的潜力和挑战。
一、新能源汽车的碳排放现状作为传统燃油汽车的替代品，新能源汽车主要包括电动汽车、混合动力汽车等。
相较于传统燃油汽车，新能源汽车利用电力或其他可再生能源作为动力源，其碳排放量较低。
然而，要全面评估新能源汽车的碳排放减少效益，需要考虑到整个生命周期内的碳排放量，包括生产制造、运输、废弃处理等环节。
目前，虽然新能源汽车的生产过程中会产生一定的碳排放，但其在使用阶段由于直接或间接消除了机动车尾气排放，对于减少环境污染和碳排放具有显著效果。
而且随着科技的发展和产业链的完善，新能源汽车的生产工艺和材料也在不断优化，进一步降低了其生命周期内的碳排放。
二、新能源汽车对碳排放减少的影响1. 交通尾气排放的减少传统燃油汽车的尾气排放是城市大气污染和温室气体排放的重要源头。
新能源汽车采用电力或其他可再生能源作为动力源，不会产生尾气排放，有效减少了空气污染和温室气体的排放。
据统计，一辆纯电动汽车的碳排放量约为传统燃油汽车的一半，这种减排效果对于缓解城市交通带来的环境压力至关重要。
2. 能源消耗的优化新能源汽车的动力系统较传统燃油汽车更加高效，能够将能源利用率提高到更高的程度。
例如，电动汽车充电系统的能量转化效率高达90%左右，而燃油汽车的传动系统效率在20%至30%左右。
这种能源消耗的优化不仅减少了对传统石油等有限资源的依赖，也减少了碳排放量，从而降低了能源消耗对环境的影响。
3. 节能减排政策的推动为了促进新能源汽车的发展，各国纷纷制定了一系列的节能减排政策。
例如，中国政府通过减税、补贴等方式推动了新能源汽车的推广和应用，从而进一步促进了碳排放的减少。
这种政策的推动为新能源汽车行业提供了更好的发展环境，同时也为碳排放的减少提供了良好的机遇。
新能源汽车的碳排放足迹研究
新能源汽车的碳排放足迹研究随着全球对环境保护的关注度不断提高，新能源汽车作为一种低碳环保的交通工具，受到了越来越多的关注。
然而，新能源汽车的碳排放足迹究竟如何，成为了一个备受争议的话题。
本文将对新能源汽车的碳排放足迹进行研究，以期对其环境效益进行客观评估。
一、新能源汽车的碳排放特点新能源汽车主要包括纯电动汽车和插电式混合动力汽车。
与传统燃油汽车相比，新能源汽车的碳排放特点主要体现在以下几个方面：1. 电动汽车的零排放纯电动汽车不使用传统燃料，完全依靠电池储存的电能进行驱动，因此在使用过程中不产生尾气排放，实现了零排放。
这使得纯电动汽车成为了目前最环保的交通工具之一。
2. 插电式混合动力汽车的低排放插电式混合动力汽车不仅可以通过燃油驱动，还可以通过电池储存的电能进行驱动。
在电池充电充满的情况下，插电式混合动力汽车可以实现纯电动驱动，从而实现零排放。
即使在使用燃油驱动时，由于其燃油经济性较高，其碳排放量也较传统燃油汽车要低。
二、新能源汽车的碳排放足迹研究方法为了准确评估新能源汽车的碳排放足迹，研究者通常采用以下几种方法：1. Well-to-Wheel方法Well-to-Wheel方法是一种综合考虑新能源汽车整个生命周期的评估方法。
该方法将新能源汽车的碳排放分为两个阶段进行评估：燃料生产阶段和车辆使用阶段。
燃料生产阶段包括燃料的生产、运输和储存等过程，而车辆使用阶段则包括车辆的行驶过程中的能耗和尾气排放等。
通过综合考虑这两个阶段的碳排放，可以得出新能源汽车的总碳排放量。
2. Tank-to-Wheel方法Tank-to-Wheel方法主要关注新能源汽车的车辆使用阶段的碳排放。
该方法通过测量新能源汽车在实际行驶过程中的能耗和尾气排放等数据，来评估其碳排放足迹。
这种方法更加直接和实际，能够反映新能源汽车在实际使用中的环境效益。
三、新能源汽车的碳排放足迹研究结果根据已有的研究成果，新能源汽车的碳排放足迹相对传统燃油汽车确实较低。
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纯电动汽车CO2排放量估算与比较
“十二五”以来，我国新能源汽车发展迅猛，尤其是纯电动汽车和插电式混合动力汽车。
但在我国电力结构目前以煤电为主的情况下，也有认为电动汽车实际碳排放高于燃油车的观点。
本文以碳平衡法对纯电动汽车百公里CO2排放量进行估算，并与普通燃油乘用车进行简单对比。
标签：纯电动汽车电力结构碳平衡法CO2排放量
一、估算假定条件
1.只考虑火电厂产生的CO2排放，忽略其它类型发电厂的排放。
太阳能、风能、水力、核能及潮汐能电站发电过程生产的CO2排放比火电厂少很多。
2. 只考虑使用过程的CO2排放，忽略生产纯电动汽车和生产燃油汽车过程中的排放，忽略建设火电厂和电网过程中的排放，忽略燃油在开采、提炼、储运等过程中的排放。
以上过程也有一定的碳排放，不在本文讨论之列。
3.忽略电厂燃煤和汽油燃烧过程中可能产生的极少量CO、CxHy化合物和C 单质，假定C元素全部转化为CO2。
4.忽略纯电动汽车和燃油车的官方电耗、油耗数据与用户实际消耗的差别，只采用厂家或官方数据计算。
二、纯电动汽车CO2排放估算方法
根据煤炭燃烧过程中碳原子守恒（碳平衡法），可以由如下公式估算纯电动汽车使用过程的等效CO2排放量：
W1= （1）
其中W1：纯电动汽车百公里CO2排放量，kg/100km；
12、44、1000分别是碳原子相对原子量、CO2相对分子量（按C12和O16计算）、kg与g的换算系数；
E：纯电动汽车百公里电耗，kW·h/100km；
H：燃煤电厂度电标准煤耗，g/ kW·h。
根据中国电力企业联合会统计，2014年的值为300[1]；
k：标准煤碳排放系数，国家发展改革委员会能源研究所推荐值为0.67，它反映了我国发电燃煤平均含碳率按平均热量折算到标准煤的数值；
λ：火電占全社会电量的比率。
根据中国电力企业联合会统计，2014年燃煤、燃气、燃油电厂发电量的比率分别为70.50%、2.38%、0.08%[1]。
燃气电厂的度电排放大约是燃煤的40%[2]。
由于相关数据缺失，燃油电厂按与燃煤电厂等效的放大系数折算。
所以最终折算为λ=70.50%+2.3840%+0.08%=71.53%；
：电网损失率，根据中国电力企业联合会统计，2014年为6.64%[1]；
：充电环节的电量损失率，根据苌瑞锋先生的研究，取6%[3]；
：厂用电率，即火电厂在发电过程中自身也要消耗一定的电力。
根据苌瑞锋先生的研究，取5%[3]；
p：电池自放电、容量衰减和电能转机械能效率比设计值降低等因素的复合损失率，反映为电动汽车实际续航小于理论值，根据假设条件4，本文取p=0。
另外，电动汽车冬季使用电耗增加比燃油车油耗增加更为明显，文本单独考虑冬季使用的情形，取p=30%，即按冬季续航衰减30%估算；
q：碳元素不完全燃烧率，一般低于3%[4]。
随着发电机组的大型化和超临界化，该值不断降低。
为充分考虑CO2排放量，根据假定条件3，本文取q=0。
把上述参数带入公式（1）得到：
W1=0.6323E （2）
三、燃油乘用车CO2排放估算方法
本文只考虑普通燃油乘用车使用过程中消耗汽油（我国柴油乘用车比例很小）产生的CO2排放。
根据燃烧过程中碳原子守恒，汽油平均密度按730kg/m3、平均组分按C8H18计算，可得：
W2：燃油车百公里CO2排放量，kg/100km；
B：百公里油耗，L/100km。
四、纯电动汽车CO2排放量估算
本文选取了2015年我国销量前10的纯电动汽车（纯电动乘用车占比超过80%）中，查到电池容量和续航的9个车系、13款车型，按公式（2）估算。
注：各车型参数主要来自汽车之家网站。
这13款电动汽车百公里电耗从7.3到20.5不等，平均12.3 kW·h/100km，总体随着车重和功率的增大而增大。
百公里CO2排放量从4.64到12.96不等，平均7.77kg/100km。
冬季使用从6.62到18.52不等，平均11.10kg/100km。
五、燃油乘用车CO2排放量估算
1.平均值法
由于燃油乘用车车型众多，不便于选取具体车型计算。
本文选取2014年全国乘用车平均油耗和销量前十的乘用车生产企业平均油耗，按公式（3）进行估算。
表2 主要企业燃油乘用车百公里CO2排放量估算
注：汽车销量数据来自汽车工业协会[5]，燃料消耗数据来自工业信息化部[6]。
所选十家企业（上海通用按三家分公司分别统计）的乘用车百公里平均油耗从6.82到8.01不等，平均7.14L/100km。
百公里CO2排放从15.37到18.05不等，平均16.09kg/100km。
2014年全国燃油乘用车平均油耗7.22L/100km，平均排放16.27kg/100km。
2.极限值法
由于工业信息化部所给的平均油耗是算术平均，无法反映不同排量车型之间数量的巨大差别。
转而可以从中选取油耗最小的车型，则全行业的油耗水平一定大于这款车。
从工业信息化部“中国汽车燃料消耗量网站”查到油耗最小的是“江南TT”等车型，综合油耗是 4.8L/100km，由公式（3）估算的CO2排放量是10.82kg/100km。
该值介于本文所列纯电动汽车正常天气使用平均排放量7.77和冬季使用平均排放量11.10之间。
六、对比分析结论
1.正常天气下使用，所有选择车型的纯电动汽车CO2排放量都低于前十家企业燃油乘用车的平均排放和全国燃油乘用车的平均排放。
冬季使用，除比亚迪e6外在，其余八款纯电动汽车的排放也都低于燃油车的排放。
2.正常天气使用，除比亚迪e6外，其余12款纯电动汽车CO2排放都低于燃油乘用车的最低排放10.82kg/100km，因而也低于燃油车全行业的排放。
但冬季使用，所选13个电动车型有7款超过燃油车的最低排放。
3.按照公式（3）估算，如果燃油车的排放要低于本文所选纯电动车的冬季平均值11.10kg/100km，平均油耗要由目前的7.22降到
4.93L/100km以下；如要降到电动汽车正常天气使用的平均值7.77kg/100km，平均油耗更要降到3.45L/100km以下。
4.从技术进步和我國经济结果发展趋势看，发展纯电动汽车有积极的意义，主要理由如下：
4.1 我国火电比例近年的趋势是不断降低，随着核电和新能源发电的发展，有助于降低电动车的碳排放。
4.2 火电行业内部也不断淘汰落后产能，随着大型机组的比率不断提高，平均度电煤耗必定进一步降低。
4.3 新电池技术，如固态电池、锂空气电池、锂硫电池等，已经有了实验室成果，能量密度和充放电特性等方面有明显提升。
虽然实现量产和规模化还有较长年份，新技术必然使电动汽车在性能和节能方面有大的进度。
5.单纯从降低排放出发，目前应该提倡发展轻量型纯电动汽车，大型电动乘用车并不具有明显的减排效果。
参考文献
[1]电力企业联合会.2014年电力统计基本数据一览表[EB/OL].2015.11.30.
[2]张辉等. 燃气与燃煤电厂主要污染物排放估算分析[J].环境工程，2012.3.
[3]苌瑞锋等.我国电动汽车碳排放量计算方法的探讨[C].北京，2011中国电工技术学会学术年会论文集，2011.9.
[4]丁洋.电动汽车对火力发电能耗及环境影响研究[D].P21，2013.3.
[5]汽车工业协会.2014年乘用车品牌销量前十位排名[EB/OL].2015.01.16
[6]工业和信息化部等五部委.关于2014年度中国乘用车企业平均燃料消耗量核算情况的公告2015年41号[Z].2015.06.23.。