电动汽车和燃油汽车哪种污染更严重?


内容概述:

电瓶电池概念差异
电驱系统维保项目
燃油汽车维保项目
排放区域重要差异
电力结构未来预测
关于电动汽车是否环保的质疑声不绝于耳,除两类车型的业内竞争的引导性“质疑”以外,更多是基于铅酸电瓶导致的铅污染引发的思考。不能否认保有量巨大的两轮电车使用的电瓶,以铅与硫酸溶液为核心的结构,在使用过程中势必造成污染问题,而且是难以做到绝对无死角控制的。原因在于电瓶的制造与回收的技术门槛极低,尤其是回收电瓶提炼铅几乎没有什么技术难度;于是一度出现过小作坊将电瓶随意拆解,将含有过量铅元素的废水随意排放,从而造成水污染和土壤污染的案例。虽然现阶段的管理已经非常严格,但仍旧不能排除有此类情况的存在,但是电动汽车是不用这种化学电源的哦。

【电池·化学电源】的类型有很多种,其中铅酸电瓶是曾经制造成本最低,但综合性能也是最差的选项。此类电池的能量密度很低,说白了就是质量会很大但是“电容量”却很小,汽车是无法使用这种电池作为「动力电池」的,那么汽车选择的是哪些呢?
镍钴锰
镍钴铝
钛酸锰
磷酸铁锂

这些电池无一使用与铅元素概念相同的重金属,其中作为主力的镍钴类三元锂与磷酸铁锂更可以这样评价,所以在材料方面已经做到了大幅提升。
「电解液」成分也与电瓶的硫酸铅溶液完全不同,类型有氟锂盐和六氟磷酸锂等等;其中成分包括碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯等,不过主要应用的似乎是无毒性与环保性能优异的碳酸二甲酯。
当然具体的配方是绝对保密的,因为这里涉及到行业尖端技术和巨大的商业价值;但可以确定的是未来作为主流的磷酸铁锂是足够环保的,曾经出现过工程师直接饮用电解液,以说明电池环保性的案例。所以电瓶和汽车使用的锂电池是不能相提并论的,电动车之所以没有被认定为“新能源两轮车”,其中很大的因素正是电瓶的问题;不过铁锂电池的制造成本在逐渐重合铅酸电瓶,未来两轮车也可能会成为发展风向。

维保项目·差异解析
电动汽车在电池无需考虑污染问题之后,剩余的核心总成就更加环保了。因为电动机是无需保养的,这种依靠电磁场转化驱动力,定子转子没有物理接触的高效率发动机,运行中不用考虑磨损与润滑问题;与其匹配的减速器基本也是终身免维护,动力传动系统不仅能减少排放且实实在在的省钱了。存在的消耗油液主要为防冻冷却液和制动液,但老司机都知道这两种油液的更换周期是非常长的;这也是某些车企会为电动汽车提供终身质保的原因,因为并没有很高的成本。

重点:燃油动力汽车项目很多。
1:内燃式热机需要定期更换机油与机滤,用量最大的半合成与矿物机油,平均更换周期仅为5000公里,全合成机油也不过一万公里就要更换;机油废液的处理会产生二次污染,部分使用废机油提炼其他油液的作坊,产生的额排放其实也是很高的。同时内燃机更换防冻冷却液的频率也会更高,因为这种机器运行中的温度很高,冷却液的挥发速度与性能衰减速度都会比较快。而电动汽车的冷却液主要是为电池组进行温控,并且提供暖风,性能的衰减速度显然要慢得多。
2:燃油汽车的变速箱油更换周期也要短一些,电车减速器普遍只有一组齿轮,而传统的MT/AT/DCT等类型的变速箱有非常复杂的齿轮组,同时油液还要作为迫力油在电磁阀中运行。所以传统汽车的动力传动系统都在不停的制造废液,而电动汽车却没有这些问题;所以分析哪种车辆更加环保,一定要精确到所有核心总成的特点,单纯讨论某一项都是毫无意义与参考价值的。



排放区域·差异解析
燃油动力汽车遍布各个角落,启动后随即会产生上百种排放物,主要成分以以下三种为主。
氮氧化物-NOx
一氧化碳-CO
碳氢化合物-HC
三类物质主要为促进PH偏酸性的雨水的产生,以气溶胶形态悬浮于空气中被吸入;前者会对土壤和植物产生较为严重的影响,剩余部分会有致“癌”与其他问题的问题;如果在综合颗粒物的话,汽车尾气已经成为全球性话题。
重点:欧美地区早在上世纪下半叶就已经开始制定汽车制造排放标准,由于内燃机在运行中会快速的出现工况变差的问题,所以在车辆检测方面也非常严格。比如德国严格的车辆检测导致车辆的平均使用寿命只是6/8年,而且每次检测的费用都要500欧元左右;而日本的燃油汽车检测更是有100余项,夸张的检测导致大部分超过八年的车辆残值几乎为零,车辆的使用周期也是非常短的。这就是燃油汽车带来的问题,国内汽车保有量几乎达到3亿左右,其中绝大多数以燃油汽车为主,数以亿吨计的尾气能不进行控制吗?

电动汽车存在排放吗?
用户终端-零排放
电能制造-存在排放
电动汽车使用的电不能排除是包括火电的,而火力发电自然也会存在排放。不过排放控制的标准远比燃油汽车更加严格,目前再也找不到没有装备脱硫脱硝去粉尘蒸汽轮机的火电站,看看烟囱上的PM2.5检测设备也能感受到要求的升级。曾经在火电站周围每隔一段时间,院子里都会飘着一层白色烟尘;但是近些年已经看不到了,所以火电也是在进步的。而且最重要的是火电站均在远离居住区域的位置,这就等于把汽车的尾气集中处理了,说白了就是随地大小便和去公共厕所的区别,哪种更环保难道有争议吗?

优点:电动汽车绝大多数车辆都是在夜间充电,这对于均衡「峰谷电耗」是很有价值的;新能源发电中的核电与风电等类目,其特点是恒定发电或夜间发电量更大,但是夜间的民用电耗与工业用电都要低很多,所以才会出现很多“弃电”。电动汽车的出现大量消耗了弃电,要知道PHEV插电混动车辆也有10/25kwh区间的电池组,电动汽车充电一次可以消耗最高数百kwh的电能。不过解决弃电问题还不是电动汽车最大的价值,解决储能问题更重要。



两类电池·梯次利用
铅酸电瓶 ×
镍钴锰 √
磷酸铁锂 √
铅酸电瓶被车辆淘汰后就算报废了,因为严重的极板硫化与电解液比例的改变,决定了此类电瓶没有二次制造的价值。但是镍钴类三元锂的制造成本很高,电池是可以二次制造的——不过在重新制造之前,这些被汽车淘汰的电池仍具备「储能电池」的使用价值。以镍钴锰为主的三元锂电池,在分拣测试出大量合格电池后,这些电池将会被送到新能源发电领域,作为均衡峰谷电耗的储电电站的核心使用接近30年左右。而磷酸铁锂电池可以使用到接近50年,重点是最终结束后可以实现超过95%的再制造,在【溯源平台】的严格管理之中,电动汽车真的做到环保了。

总结:从技术角度分析电动汽车,其实所有的置疑都有客观存在的事实可以将其否定;但仍旧不能说电动汽车绝对无污染,因为任何谈及“绝对”的概念都是反科学的;这种技术能够做到的额是以燃油汽车为参考,实现各类排放概念的超大比例降低,这就是算非常难得了。目前电池制造成本与续航问题的技术已经突破,只待磷酸铁锂电池开始普及之后,可以说两轮电动车都将会成为新能源车型。