張冬東
淮安生物工程高等職業(yè)學(xué)校 江蘇省淮安市 223200
隨著人類社會(huì)科技的進(jìn)步,純電動(dòng)汽車現(xiàn)在正慢慢的進(jìn)入人們的生活,慢慢的流行起來(lái)。其主要原因是因?yàn)樗h(huán)保,以及各國(guó)政府也鼓勵(lì)新能源汽車的研發(fā)和發(fā)展。
首先,汽車環(huán)不環(huán)保主要看它的排放。對(duì)于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車來(lái)說(shuō),汽車尾氣主要是以二氧化碳、二氧化硫兩種為主排量1.6升的汽車行一公里大約消耗0.08L汽油(就是汽車儀表顯示的百公里油耗8L)0.08L的汽油再乘以汽油密度(93號(hào)汽油的密度為0.725g/ml)就是他的質(zhì)量了(汽車每燃燒1公斤汽油會(huì)排出3.08公斤的二氧化碳);這樣算出來(lái)應(yīng)該是:就產(chǎn)生0.19712KG的二氧化碳。
圖1 2009-2015年中國(guó)汽車保有量及增速
再看看汽車廠商們號(hào)稱零排放的電動(dòng)汽車,它真正零排放么?顯然我們必須要從電能的源頭找起。所以就是要看發(fā)電站發(fā)電是清潔的嗎?他們排放幾何呢?
當(dāng)然要知道純電動(dòng)汽車一公里他所要要消耗多少度電。市面上的純電動(dòng)汽車大多數(shù)安裝的是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,據(jù)了解不同的電動(dòng)汽車一度電所走的距離都不大樣,就拿日產(chǎn)聆風(fēng)的電動(dòng)車來(lái)說(shuō)吧24度電(千瓦時(shí)Kwh)只能支持130公里,差不多一度電大約能跑5.5公里,北汽的純電動(dòng)汽車e150 EV是25度電可以行駛大約150公里,相當(dāng)于一公里需要消耗0.17度電,特斯拉Model S所使用的是三元鋰電池18650,能量密度大概是150Wh/kg,其model S的85度電版,車重2100kg,電池自重便有600kg之多,占了整車重量將近30%的,大概都跑300公里,差不多一公里消耗0.2度電左右,這些都是在不開(kāi)空調(diào)和其他用電設(shè)備的情況下的數(shù)據(jù)。這是單獨(dú)一輛純電動(dòng)汽車所用的消耗量。試想一下如果現(xiàn)在全國(guó)大量普及此類純電動(dòng)汽車會(huì)有什么樣的情況,那就先來(lái)看看我國(guó)有多少車。
2009-2015年,中國(guó)汽車產(chǎn)銷量以飛快的速度增長(zhǎng),2015 年的汽車銷量驚人已經(jīng)接近2500 萬(wàn)輛。與之相對(duì)應(yīng)的,中國(guó)市場(chǎng)上的汽車保有量也相應(yīng)的持續(xù)增長(zhǎng),從2007 年的0.57億輛車達(dá)到2015年的1.72億輛,翻了差不多不到兩番,年復(fù)合增長(zhǎng)率約14.8%。照此速度發(fā)展下去,預(yù)計(jì)到了2020年中國(guó)市場(chǎng)上的汽車保有量將突破2億輛。而我國(guó)汽車的大多數(shù)使用年限一般差不多為8-10年,而二手車參考報(bào)廢的行駛里程為50-60萬(wàn)公里。汽車市場(chǎng)保有總量的不斷高速增長(zhǎng),廢車報(bào)廢量也將相應(yīng)大幅擴(kuò)大。根據(jù)既有汽車產(chǎn)銷量和保有量的數(shù)據(jù),我們預(yù)計(jì)中國(guó)汽車報(bào)廢高峰已臨近,估計(jì)今年廢舊汽車報(bào)廢量將會(huì)突破700 萬(wàn)輛,到了2019年將超過(guò)1300萬(wàn)輛,并也保持高速增長(zhǎng)。
假設(shè)從現(xiàn)在到20年都增加的是電動(dòng)汽車也就是說(shuō)2015年到2020年報(bào)廢的都是內(nèi)燃機(jī)汽車,也就是增加的3千萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(實(shí)際增加的電動(dòng)汽車要少的多)。那么三千萬(wàn)輛汽車每公里要消耗3千萬(wàn)×0.2度電=6000000度。
下面來(lái)分析一下我國(guó)的電力情況,2018年1月份至4月份全國(guó)發(fā)電量就已經(jīng)達(dá)到10391億千瓦時(shí),其中火電、水電、核電、風(fēng)電分別占比75.08%、13.15%、4.17%、6.1%。
不難看出我國(guó)發(fā)電主要以火力發(fā)電,火力發(fā)電一般是指利用石油、煤炭和天然氣等燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能來(lái)加熱水,使水變成高溫的、高壓的水蒸氣,然后再由高溫、高壓的水蒸氣推動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)電的方式的總稱。以煤、石油或天然氣作為燃料的發(fā)電廠統(tǒng)稱為火電廠。國(guó)家發(fā)改委提供的一項(xiàng)數(shù)據(jù)顯示是對(duì)火電廠要求平均每千瓦時(shí)供電煤耗由2000年的392g標(biāo)準(zhǔn)煤降到360g標(biāo)準(zhǔn)煤。那么6百萬(wàn)度電大概算一下會(huì)產(chǎn)生2160噸的二氧化碳。
前面算過(guò)的一輛汽車每公里產(chǎn)生0.19712KG再乘以3千萬(wàn)輛車5910噸。兩項(xiàng)對(duì)比發(fā)現(xiàn)未來(lái)大批量普及電動(dòng)汽車要比傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車環(huán)保的,但是依然有二氧化碳等有污染的氣體排出。所以只能說(shuō)是比原來(lái)內(nèi)燃機(jī)汽車環(huán)保,但沒(méi)有做到零排放。本次計(jì)算只考慮排放問(wèn)題,并沒(méi)有考慮電池老化、廢舊給環(huán)境造成的污染。
要想做到零排放還是需要我們的電能企業(yè)找到取代煤炭的清潔能源代替火力發(fā)電。
圖2 2011-2022年中國(guó)廢舊汽車?yán)碚搱?bào)廢量(萬(wàn)輛)