随着整个世界对环保和排放意识的逐渐增强，作为人类碳排放大户的汽车行业正面临着百年来的一次大变革——新能源汽车革命正在改变世界汽车产业的现状和未来。

　　虽然纯燃油汽车已经发展了上百年，在一整套涉及到发动机、变速器、油路和散热等系统方面已经日臻成熟，在产业和消费者当中都形成了面积甚广的舒适区，但其驱动动力的来源，燃油本身，却在新世纪的能源变革和环保议题中受到了越来越强的质疑和挑战。

　　作为高水平生活标志之一的汽车，显然是不可能被放弃的。如何让汽车更低碳、更节能，才是产业将来发展的方向。新能源汽车正是在这一大环境之下应运而生。

　　那么，新能源汽车是否真正低碳减排，其对环境的影响和燃油车孰大孰小?这个问题看似只是一个是与否，大与小的问题，但真要弄清楚，还是需要细致的调查和研究的。

　　在讨论这个问题之前，我们还是有必要对新能源汽车的现状做一番梳理。通常而言，新能源汽车是指以更低的碳排放的能源形式驱动的汽车。按照现在世界上已经实现商用的标准来看，主要可以分为氢(或甲醇)燃料电池车(FCV)、纯电动汽车(BEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)。此外还有一类是不插电的混合动力汽车(HEV)，但这类车往往被归类为节能汽车，因为其使用过程中还是只能使用传统化石燃料作为能源。

　　燃料电池汽车FCV占比非常小。2021年全年，氢燃料电池汽车全球销量仅为16313台(数据来源：观研报告网)而同年度电动汽车销量高达650万辆。尽管很多观点认为氢能源才是终极绿色能源，但至少现阶段以氢为能源的燃料电池汽车还无法成为气候。

　　所以，讨论是否低碳减排，目前的话题还是以锂电池驱动的电动汽车，尤其是纯电动汽车(BEV)为主。

　　电动汽车，到底是不是真的能减排呢?

　　一、电动汽车使用过程中减排吗?

　　电动汽车依靠储存在电池包里的电力提供驱动动力。因此，使用过程是否减排，这个问题相对简单。只需要计算出电动汽车和燃油汽车各自的能量消耗，以及对应的碳排放就可以了。

　　为了便于计算，这里选取了两台代表性的，级别和价格都相近(都是紧凑级SUV)的车型进行对比。

　　能耗数据均为新车NEDC工况下的数据，具备可比性。

　　很多人认为，电动汽车虽然在市区是零排放，但它需要的电，在发电过程中也有碳排放，这个碳排放是无法忽视的。甚至有人认为，发电厂的效率一般只有42%，然后再加上输配电损失、汽车充放电损失、电机效率损失，真正的效率可能只有30%左右;但很多燃油汽车厂商经常宣布说发动机热效率可以高达40%以上，说明燃油车排放实际更低。

　　这么认为的人，可能还不在少数。那果真如此吗?

　　我们首先来计算真实的碳排放。首先假设一种极端情况：假设电动汽车消耗电力100%来自于煤炭。2019年中国煤电碳排放强度是0.838千克/kWh，按照上表的汽车能耗，宋PlusEV的百公里碳排放是11.82千克。

　　通常每升燃油完全燃烧的碳排放是2.3千克，所以CR-V的百公里碳排放是14.72千克。

　　11.82vs14.72，即使是100%煤电，电动汽车碳排放依然显著更低。

　　实际上，中国电力已经有三成以上是清洁电力。按照2019年数据，中国总发电73266亿度，火电只有50465亿度，占比为68.9%;剩余的是核电、水电、风电、光伏等，发电过程是零排放的，所以实际上2019年中国每度电的碳排放不会高于0.838×0.689=0.577千克。按这个数据，宋PlusEV百公里碳排放仅为8.14千克，比CR-V的14.72千克要低多了。

　　那为什么会有上面电动汽车碳排放更高的错觉呢?火电发电效率只有42%左右是事实，但这个42%是实打实的42%，发电工况一直稳定在这个数值。更何况很多电厂是热电联产，综合效率可以达到60%以上。而汽车发动机虽然最高有40%，但这只是理想值。多数工况下，汽车发动机效率都只有20%左右，远低于最高值。因此，燃油汽车实际能耗和实际碳排放都显著高于纯电动汽车。

　　更何况，电动汽车在人口密集的城市中心行驶过程中不会产生任何碳排放，更不会像燃油汽车那样产生各类有害尾气，如NOx、SO2等。而且火力发电过程中的有害气体是集中收集并处理，且火电厂往往远离市中心，因此其对人类健康的影响，远低于各类在市中心不断排放着有毒的NOx、SO2等尾气的传统燃油汽车。

　　而随着中国绿色电力占比的逐步提升，未来电动汽车的碳排放只会进一步走低，优势也就更大。

　　二、电动汽车的全寿命碳排放分析

　　这个也是更多人的质疑：就算电动汽车使用过程中碳排放更低，但电池制造的上下游、电池废弃后的处理，这些都是会产生碳排放的。这些都算上，电动汽车还是减排的吗?

　　这是一个很好的问题。汽车不只是使用，还有生产和最后的废弃处理，都是必须考虑到的环节。在学术上，这个就是“全生命周期”的碳排放，也就是涵盖了所谓的“从摇篮到坟墓”的生命总周期。

　　简而言之，从锂矿等矿石的开采冶炼，到电池制造，再到车辆使用，最后到动力电池报废和回收过程中总的碳足迹，都要考虑到。这种情况下，电动汽车还能比传统燃油汽车(ICEV)减排吗?

　　答案依然是肯定的。学界其实对此早有研究。中国标准GB/T24040-2008“环境管理生命周期评价原则与框架”就对生命周期评价(LCA)定义为“对一个产品系统的生命周期中输入、输出及其潜在环境影响的汇编和评价”。

　　LCA强调贯穿于从获取原材料、生产、使用、生命末期的处理、循环和最终处置的产品生命周期的环境因素和潜在的环境影响，如下图所示。

　　在这种评估思路下，汽车原材料的获取、制造装配、运行使用、关键部件二次利用直至报废回收过程中所产生的碳排放都应该考虑在内。

汽车生命周期评价主体思路(图片来源：陈轶嵩等，汽车工程学报，2022，12(4)：360-374)

　　根据上述全生命周期评价方法，纯电动汽车的全生命周期主要包括了整车制造、使用和报废回收三个阶段。

　　首先在整车制造环节，根据文献，通常认为纯电动汽车BEV的碳排放比传统燃油汽车ICEV要高约50%，这主要是因为锂电池制造过程中相比于内燃机有较高的碳排放。但如果将使用环节和最终报废回收环节考虑在内的全生命周期评价里，几乎所有的研究都认为BEV碳排放明显低于ICEV。

　　例如，有国内研究认为，2015年中国BEV的全生命周期碳排放为41吨，比ICEV低18%，且由于中国电力的逐年低碳化，在同一模型研究下，2020年中国BEV的全生命周期碳排放可以降低到34.1吨。最近岳国君院士也指出，生命周期碳排放，纯电动汽车是最低的。

图片来源：岳国君(https://www.163.com/dy/article/H109GQ1V05387A5L.html)

　　在巴西，有研究表明，BEV的生命周期碳排放为每公里151g，而ICEV为291g，几乎是BEV的两倍。美国的一份研究也表明，ICEV的生命周期碳排放为每公里260g，是BEV的180g的近1.5倍。

　　此外，不同种类的动力锂电池，如磷酸铁锂电池(比亚迪刀片电池为代表)和三元锂电池(部分特斯拉车型为代表)在生命周期碳排放上也有细微的区别，但通常区分度不大，这里就不详细讨论了。