電動汽車污染更甚於汽油車——至少目前如此

霧霾、限號、搖號、新能源汽車……當這些名詞成為我們生活的常態，你是不是也自然而然地認為：電動汽車比汽油車更加清潔、對環境更加友好？然而事實並非如此。

撰文 趙維傑

廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強教授曾多次表示：霧霾問題的本質是能源問題。而電動汽車的興起，無疑是連接能源問題與環境問題的一個小小縮影。

普通汽油車直接燃燒汽油以提供動力，排放燃燒後的尾氣污染環境。那麼電動車呢？電動車依靠電能，不排放尾氣，但是電能從何而來？發電過程中造成的環境污染如何計算？作為二次能源，電能真的比直接燃燒汽油更加清潔嗎？

針對這一問題，一群美國科學家進行了嚴密的調查，並建立了經濟學模型。他們的結果顯示，在全美範圍內平均而言，電動汽車對環境造成的實際污染高於同品牌對應型號的汽油車，而地域間差異的決定因素在於發電方式的不同。換句話說，清潔的一次能源才是解決環境問題的根本方向。美國的這項研究，也給我國的能源發展帶來了啟示。

研究方法

將污染分解量化的經濟學模型

在這項研究中，研究者們將電動車的電能來源分解到1486所發電廠中，依照這些發電廠的排放情況，得到了與普通汽油車對應的、電動車等價排放數據。

在排放數據中，研究者將 CO2、SO2、氮氧化物、PM2.5 和揮發性有機物（VOC）納入考量，將它們對人體健康、社會經濟等造成的損害量化為貨幣價值，以此來衡量各品牌型號汽車每運行一英里所造成的環境破壞。

電動車污染

甚於汽油車，比亞迪表現最差

下表中展示了研究得出的全美平均結果，數值單位為美分/英里，按電動車平均污染從小到大排列。

表中第三欄「電動車污染-汽油車污染」均為正值，表明無論何種品牌的電動汽車，在全美範圍內造成的平均污染均高於同品牌對應的汽油車（如無同品牌對應汽油車，則對比除價格外各項數據最相近的其他品牌汽油車）。而國產電動車品牌比亞迪e6在全部11種車型中排在最末，說明其電能利用率有待提高。

地域差異

水電 vs 煤電，清潔能源方治根本

在全美各地，汽油車造成的環境污染差別不大，只在城區比農村略高，這是因為城區人口密度更高，所以模型中污染造成的「人體健康」損失值更高。

汽油車造成環境污染的地域分布圖

而電動汽車所造成污染的地域間差異則十分明顯（見下圖）。

電動汽車造成環境污染的地域分布圖

將兩圖相減，我們可以發現：在美國西部地區，電動汽車造成的環境污染其實要低於汽油車；而在東部地區情況則剛好相反。

依照本研究模型得出的，各地政府應為每台電動車提供的「環境補貼」。圖中綠色區域中電動汽車的污染水平低於汽油車，政府應為電動車提供環境補貼；而黃色和紅色區域中電動汽車的污染水平高於汽油車，政府應向電動車收取環境稅。

造成電動汽車污染水平地域差異的因素包括天氣因素（高溫和低溫條件下，電動汽車的能耗都會升高）等，但其中的決定因素在於美國三大電網之間能源結構的差異。

美國的電網體系由東部、西部和得克薩斯州三大電網體系構成，三個體系間存在電能的交換，但基本上保持自給自足。這三大電網體系中，能源結構差異巨大，西部多水電、東部多煤電、得克薩斯多天然氣電。正是這種能源結構的差異，使偏重清潔水電的西部能夠區別於偏重化石能源的另外兩大區域，獲得電動汽車的環境優勢。

美國三大電網體系能源結構差異。圖源參考資料[2]

中國霧霾

電動汽車轉移污染或能治標；能源改革前路慢慢未見曙光

上述研究雖然在美國進行，但同樣的現實情況也必然存在於中國。中國電網中化石能源佔比約為75%，與美國的得克薩斯電網相當（或略低），高於美國東、西部電網水平；而與得克薩斯電網相比，中國電網更多依賴煤電而非天然氣電。因此，中國電能的整體清潔程度低於美國，電動汽車在中國所造成的實際污染也必然高於汽油車（更何況比亞迪排在末位）。

然而，我們卻不能否認電動汽車在此時發展的價值：它們雖然不能真的減少污染，但可以轉移污染，在一定程度上降低大城市的環境壓力。另外，從長期來看，電動汽車仍是未來的發展趨勢，在較好的能源結構下的確可以降低污染。

然而治本呢？能源結構改革如何推進？在「碳排放權就是發展權」的發展鐵律之下，中國真的已經可以下定決心，犧牲發展來改革能源、重建環境了嗎？

2月13日媒體消息，國家國防科技工業局副局長、國家原子能機構副主任王毅韌接受專訪時表示，內陸核電站的選址基本確定，「十三五」期間有望開工建設。王毅韌提到的內陸核電站選址包括湖南桃花江、湖北咸寧、江西彭澤等。而據澎湃新聞統計，除上述3個內陸核電項目外，正在開展前期工作的內陸核電廠址達30餘個。

然而，這些核電項目無法掩蓋中國核電事業在福島事故後的整體低迷。不僅如此，核電、風電、太陽能發電等清潔發電裝置與既有火電電網的銜接問題仍待解決。能源結構改革與環境問題的最終解決，前路漫漫，未見曙光。

參考資料：

[1] Are There Environmental Benefits from Driving Electric Vehicles? The Importance of Local Factors, Stephen P. Holland, Erin T. Mansur, Nicholas Z. Muller, and Andrew J.Yates, American Economic Review 2016, 106(12): 3700–3729

[2]電力數據大PK！美國三大電網誰勝，中電論壇

[3]內陸核電站選址初定「十三五」內有望開工，每日經濟新聞

論文基本信息

【題目】Are There Environmental Benefits from Driving Electric Vehicles? The Importance of Local Factors

【作者】Stephen P.Holland, Erin T. Mansur, Nicholas Z. Muller, and Andrew J. Yates

【期刊】American Economic Review

【刊期】2016, 106(12):3700–3729

【doi】 10.1257/aer.20150897

【摘要】We combine atheoretical discrete-choice model of vehicle purchases, an econometric analysisof electricity emissions, and the AP2 air pollution model to estimate thegeographic variation in the environmental benefits from driving electricvehicles. The second-best electric vehicle purchase subsidy ranges from $2,785in California to -$4,964 in North Dakota, with a mean of ?$1,095. Ninetypercent of local environmental externalities from driving electric vehicles in onestate are exported to others, implying they may be subsidized locally, evenwhen the environmental benefits are negative overall. Geographicallydifferentiated subsidies can reduce deadweight loss, but only modestly. (JELD12, D62, H23, L62, Q53, Q54, R11)

【鏈接】https://www.aeaweb.org/articles?id=10.1257/aer.20150897