是的。即使考虑到制造电池所需的大量能源,电动汽车在其生命周期中排放的温室气体通常也比内燃机汽车少。预计他们的碳足迹将在不久的将来减少。

完整的问题

你好。他们向我发送了这篇关于电动汽车电池信息的 Facebook 帖子,对我来说这似乎并不真实,但我想确切地知道。

完整答案

在看到多个版本的社交媒体帖子夸大电动汽车的环境成本后,读者问我们电动汽车是否真的比传统汽油车对环境更好。这篇帖子包含虚假和误导性的说法,分享了一张特斯拉汽车电池的照片,并附有一个长标题,强调了制造电池所需的矿物质和能源;最终声称,与传统汽车相比,电动汽车需要整整七年的时间才能开始减少碳排放。

所有类型的车辆和燃料的生产和使用都会产生环境成本。为了制造车身、发动机、电池和其他部件,必须在全球范围内开采、制造和运输大量原材料矿物和其他材料。接下来,车辆必须使用汽油或柴油等燃料来运行,这些燃料也必须被提取、精炼、生产和分配;或者用化石燃料、核能或可再生能源产生的电力。当车辆停止工作时,这些材料必须回收或处置。在每个阶段,车辆都会产生吸热气体,即温室气体,从而导致气候变化。车辆整个生命周期的总排放量称为生命周期或从摇篮到坟墓的排放量。

美国环境保护署 (EPA) 的数据显示,2021 年,交通运输行业占美国温室气体排放的大部分。这些排放物大部分是传统汽油或柴油车辆中化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放。 SUV、皮卡和小型货车等轻型卡车对该行业的排放贡献最大(37%),而乘用车则占 23%。必须几乎完全消除这些排放,才能实现乔·拜登总统政府制定的到 2050 年实现温室气体净零排放的雄心勃勃的气候目标。

电动汽车(EV)可以在实现这一目标方面发挥重要作用。目前,制造电动汽车比制造传统汽车产生更多的碳排放,而且成本更高,特别是由于制造电池所需的能源。然而,研究表明,即使考虑到这些排放,在整个生命周期中,电动汽车产生的温室气体排放量也比汽油车少。这是因为一旦它们开始运行,与其运行相关的排放量就比汽油车低得多。

美国能源部汽车技术办公室主任奥斯汀·布朗在电话采访中告诉我们:“电动汽车对环境更有利,这背后有大量的复杂性,但是(……)我们的每一个指标。用来衡量环境影响,我们知道如何真正量化,电动汽车现在对环境更有利,并将继续改善。”

美国能源部 (DOE) 阿贡国家实验室的高级能源系统分析师 Jarod C. Kelly 与人合着了 2023 年的一项研究,研究了从摇篮到摇篮的温室气体排放量以及电动汽车和传统汽车的经济成本。凯利表示,在目前的情况下,一辆电动汽车需要行驶19,500英里(约31,000公里),或者说在美国正常行驶不到两年,才能摊销制造过程中的高排放并达到收支平衡点类似的汽油车。

他在接受采访时告诉我们:“之后,相对于传统汽车,你的电动汽车将减少温室气体排放。”他补充说,随着电网增加更多可再生能源(拜登的目标是“到 2035 年实现 100% 无碳污染电力”)以及电池制造过程变得更加清洁,投资回收期将会缩短。

尽管电动汽车不排放废气,也不需要在内部燃烧燃料来运行,但它们确实需要电力,而电力是由燃料和能源结合产生的。因此,与驾驶电动汽车相关的排放量因地区而异,具体取决于电源组合的碳排放量。例如,在加利福尼亚州驾驶电动汽车比在西弗吉尼亚州驾驶同样的汽车产生的排放量更少,因为后者严重依赖煤炭并且使用较少的可再生能源来发电。英国关注气候的网站 Carbon Brief 解释道,其他变量,例如车辆尺寸和型号、驾驶模式和制造地点,也会使电动汽车和传统汽车之间的比较变得复杂。

但在大多数情况下,电动汽车获胜,碳排放量更少。与美国能源部的分析类似,国际清洁交通理事会(一个旨在提高交通能源效率的研究小组)2021 年的一份报告得出的结论是,中型电动汽车的平均寿命排放量比汽油汽车低“欧洲为 66% 至 69%,美国为 60% 至 68%,中国为 37% 至 45%,印度为 19% 至 34%。”

误导性病毒帖子

尽管有这些分析,数千名社交媒体用户分享了许多读者发给我们的帖子,该帖子错误地表明拥有电动汽车几乎没有环境效益。类似的说法以及其他有关电动汽车的说法已被我们的一些事实核查同事揭穿。

帖子称:“电动汽车需要七年时间才能实现二氧化碳净零排放。” “电池的预期寿命为 10 年(平均)。直到最近三年,您才开始减少碳足迹。然后你就必须更换电池,你就会失去这三年里所获得的一切。”

这些句子中有几处不准确的表述。

首先,驾驶电动汽车会产生二氧化碳排放。

“电动汽车不是零排放汽车。因此,它们永远不会达到净零,”麻省理工学院全球变化科学与政策联合项目副主任谢尔盖·帕尔采夫在审阅该出版物后在一封电子邮件中告诉我们。

该帖子的意思可能是说,与传统汽车的排放相比,电动汽车需要“七年”才能抵消制造它所需的排放。但这也是错误的。

正如我们所说,目前制造电动汽车比制造类似的汽油汽车排放更多的二氧化碳。 “通常情况下,电动汽车(包括电池)的制造所产生的排放量比同类内燃机汽车的制造多出约 50%,”帕尔采夫说道,该研究基于他作为主要研究人员之一的 2019 年一项研究。

但是,他补充道,“这种增长完全被电动汽车燃料消耗带来的较低排放所抵消。”

与汽油车相比,电动汽车需要一到两年的正常驾驶时间才能抵消其较高的初始排放量,具体取决于电动汽车电池的制造地点和汽车充电地点。随着未来电网和电池制造过程变得更加清洁,投资回收时间将会缩短。

我们的数据世界副主任兼首席研究员 Hannah Ritchie 去年根据麻省理工学院 CarbonCounter.com 的数据估计,“美国普通司机如果改用电动车,可以将排放量减少一半”。

15 年来电动汽车与化石燃料汽车二氧化碳排放量对比图。
电动汽车与传统汽车的二氧化碳排放量化石燃料:流通 x 年之后。以吨二氧化碳测量。 x 轴显示汽车的流通年数。 “0”年份对应的是汽车和电池制造后的排放量。排放量基于美国平均用电量,假设每年行驶里程为 14,000 英里,这是汉娜·里奇 (Hannah Ritchie) 绘制的美国平均值图表。资料来源:基于 CarbonCounter.com 的数据。使用数据包装器创建。

“一旦你开始驾驶,电动汽车很快就开始偿还碳排放‘债务’。事实上,仅仅行驶了两年,电动汽车就已经表现得更好了。这种差距逐年扩大。经过 10 年的驾驶,日产 Leaf 产生的排放量是菲亚特 500 的一半,”他在比较了两种中型汽车(一种电动车和另一种汽油车)15 年的累积排放量后写道。

根据他们的计算,“电动汽车的排放量比使用化石燃料的汽车少得多”,尽管电池是在一个 100% 煤电结构的国家生产的,这是一个不反映现实的极端例子。目前,大多数电池是在中国生产的,中国电网的比例为60%。

由于美国电网比中国电网更清洁,预计未来通过将部分生产转移到美国,电动汽车制造相关的排放量将会减少。据美国能源部称,到 2030 年,美国的电池制造能力预计将支持每年 10 至 1300 万辆电动汽车的生产。澳洲幸运5一期计划

尽管电池回收目前很困难,但研究人员正在开发新技术以使其变得更容易。 2019年,美国能源部成立了一个研究新型锂离子电池回收技术的中心,汽车公司也参与了此类研究。改善回收不仅可以降低电池成本,还可以减少与电池制造和处置相关的排放。

该出版物还声称电动汽车电池的“平均”使用寿命为 10 年,但这并不完全准确。目前,电池预计使用寿命为 10 至 20 年。美国能源部发言人告诉我们,目前销售的电动汽车“设计的性能与传统汽车一致”,大致相当于 178,000 英里(约 286,400 公里)的使用寿命。

大多数汽车不需要更换电池,该帖子误导性地声称这种情况会发生。 “我们预计大多数车辆不需要新电池,”能源部的布朗说。

许多电动汽车制造商保证电池在八年或 100,000 英里(约 160,900 公里)内将保持 70% 的容量,以先到者为准。从 2026 款车型开始,加利福尼亚州很快将要求实行最低保修,如果 EPA 拟议规则最终确定,全国范围内的 2027 款电动汽车也可能会要求实行最低保修。

电动汽车电池所需的矿物质

这篇文章的其他部分重点介绍了制造电动汽车电池所需的采矿。该出版物列出了生产特斯拉 Model Y 电池所需的矿物质数量;开采它们所需的机械、燃料和劳动力;以及电池和汽车的价格。

“终于,你拥有了一辆‘零排放’汽车,”该帖子讽刺地说。

确实,制造电动汽车需要更多的矿物和采矿。

“电动汽车只是需要更多的采矿和加工,”科罗拉多矿业学院克罗尔采掘冶金研究所所长科比·安德森在一封电子邮件中告诉我们。

根据国际能源署 (IEA) 的数据,一辆典型的电动汽车需要比汽油汽车“多六倍的矿物投入”。据 Nature 报道,电动汽车中的单个锂离子电池组“可能含有约 8 公斤锂、35 公斤镍、20 公斤锰和 14 公斤钴”。这些矿物稀缺、昂贵,并带来其他环境和社会政治成本。

例如,据联合国称,几乎 70% 的钴产量来自刚果,那里“多达 4 万名儿童在极其危险的条件下工作”。据报道,在拥有最大锂储量的国家智利,居住在阿塔卡马盐沼附近的环保组织和社区表示,在沙漠中提取盐水需要大量淡水,这会扰乱供水并伤害重要的火烈鸟种群。路透社。澳洲5计划网页版

在美国,拜登的目标是到 2030 年让新车销量的一半为电动汽车。正如我们所写,EPA 提议的 2023 年排放标准将“加速过渡”到电动汽车,这可能意味着 67% 的新车到2032年,轻型汽车销量将转向电动汽车。专家预测,全球对锂电池的需求将在五年内增长五倍。

但据专家称,该出版物中关于获取电动汽车电池矿物所需开采量的具体数据(未注明任何来源)很难解释。

美国能源部的凯利告诉我们,无法理解所提供的数字。

“这太模糊了,无法检查他们的意思,”他说。 “事实是,我们生活在一个工业世界,”他补充道,大多数人并不完全意识到采矿对于我们使用的几乎所有东西都是必要的,“所以我认为其中一些数字使用了某种衡量标准的影响值。 ”

安德森审查了读者提交的帖子中提出的价值观,他告诉我们这些数字的准确性参差不齐。

应该指出的是,未来电池制造时可能会使用更少的矿物质。新的电池设计已经使用了更少的镍和钴,其中一些设计针对的是无钴和/或无镍电池。

但更重要的是,研究公司自然资源治理研究所的高级经济分析师戴维·曼利在一封电子邮件中告诉我们,仅仅因为需要开采“更多的岩石”并不意味着电动汽车对环境不利。与多个国家合作管理自然资源和可持续发展的盈利组织。他说,该出版物使用了“错误的推理”,因为它忽略了化石燃料开采的环境成本。

例如,石油钻探可能会破坏生态系统,而石油泄漏可能会对环境造成危害。正如麻省理工学院气候门户网站所解释的那样,很难直接比较电动汽车和传统汽车造成的环境破坏,本出版物中缺少背景信息。

他说:“化石燃料的提取和运输必须不断进行,才能为汽油汽车提供动力,而电动汽车所需的金属提取只需一次。”

本说明的发布得益于我们与 FactCheck.org 的联盟,并由 Claudia Cohen 翻译。

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