1. 燃料支出對比
以北汽EV150為例,電動汽車每百公里耗電16度,每度電0.5元(私人充電樁按居民電價收費,且不執行階梯電價),百公里燃料支出8.25元。同款燃油汽車E150的油耗6.5升/百公里,單價6.67元,百公里燃料支出43.4元。也就是說使用電動車節約燃料支出80%。
江淮電動汽車iEV4與燃油汽車和悅是同款。iEV4百公里電耗是13度,6.5元。和悅百公里油耗7.5升,50元。電動車燃料支出節約87%。
注意以上均是同款車對比,如果找整備質量相同的車對比,省錢肯定更多,不過那樣比也就不公平了。其它的電動汽車,如比亞迪e6、日產啟辰晨風、騰勢等都沒有同版的燃油汽車,如果對應同級別車,也能得到類似的支出節省比例。
如果是在公共充電站充電,可能要交納服務費,服務費有最高限價,目前各個充電站還沒有確定自家的服務費是多少。如果按照服務費的最高限價收取,每度電1元,而且電價執行工商業電價0.8元/度,則電動汽車的燃料支出與燃油汽車對比優勢不明顯。
2. 能量消耗對比
省錢不一定省能源。想要客觀地比較電動汽車和燃油汽車的節能水平,就需要比較能耗。這里科luo普suo一下,度(千瓦時)是專門用于衡量電能的單位,其它的能量單位還有焦耳和大卡(即千卡路里),大卡多用于熱量。各個單位之間有固定的換算關系,1度電=1kWh=3.6*10^6焦耳,1卡=4.182焦,1大卡即1千卡。為了便于對比,本文全部歸算到標準單位焦耳。
算一算EV150和E150各消耗了多少能源。16度電相當于5.76*10^7焦耳。6.5升汽油按照0.725kg/升的密度和4.6*10^7焦耳/kg的發熱量,大概是2.17*10^8焦耳。兩相對比,使用電動汽車節能73%。
看到這肯定令很多人大吃一驚。電動汽車怎么會這么節能呢?大道理講起來可能很復雜。這里只簡單說一下,電動機是使用電磁感應原理將電能直接轉化為機械能的,轉化效率高,而且空載能耗為0;而汽車發動機是燃燒汽油膨脹空氣推動活塞來做功的,排出的高溫尾氣帶走了大量熱量,能量轉化效率較低,在30-40%,而且空載時為了保持怠速還需要燒油,因此能耗高。電動汽車真心節能,而且節能效果很顯著。
當然這個分析還很粗淺。因為電是二次能源,要用電先發電,要給出個負責任的結論,能耗要從發電側算起。目前中國大概四分之三的電來自火力發電廠,火電絕大多數是燃煤發電。燃煤發電可以說是最不環保的一種發電形式,但中國離不開這種形式,因為火電發電穩定,發電功率可控,而中國缺油少氣,煤炭相對多,只能用煤炭發電。另外煤炭對外依存度低,多年來基本保持自給自足,為了保證能源安全,也只能選擇煤炭,F在中國煤炭產量和用量都是世界第一。
現在就以燃煤發電為例,計算電動汽車能耗。典型的燃煤發電廠發1度電煤耗大概300g。標煤的發熱量2.93*10^7焦耳/kg,因此發1度電消耗8.79*10^6焦耳熱量(發電的能量轉化效率41%)。北汽EV150百公里16度電,如果從發電到用電考慮30%的損耗(發電環節7-8%損耗,輸配電環節15-20%損耗,充電5%損耗),折合發電側耗電21度,則耗煤6.3千克,折算發熱量1.85*10^8焦耳,比燃油汽車節能15%。
為什么節能15%,卻能節省燃料支出80%呢?就是因為一個是燒煤,一個是燒油,而中國的煤炭實在是太便宜了。按照煤炭價格最高的時刻1000元/噸計算,EV150跑100公里的源端購煤成本只有6.3元,比E150的購油支出43.4元低了太多,傳導到用戶的支出就節省了80%。
以上是偏于保守的估計,損耗比例估的偏高,而且發電按全部都是煤電來估算的。因為中國四分之三的電來自燃煤,而其它的來源(水電、風電、核電、光伏)不消耗不可再生的化石能源,因此可以說更節能。
3. 污染物排放對比
前面已經分析了,北汽電動汽車EV150百公里折合耗煤約6.3千克,同款燃油汽車E150耗油6.5升。有了這個數字,就可以對比排放數字了。燃燒每千克標煤排放2.5千克CO2,75克SO2,37克NOx,0.68千克粉塵;燃燒1升汽油排放2.25千克CO2,還排放氮氧化物、碳氫化合物、一氧化碳、顆粒物等,但網上不能查到單位排放量。只能從2010年的總污染物排放數字中估算每臺車的排放量,如下表。
因為燒煤與燒油排放的污染物不盡相同,因此不好比較燃燒1千克煤和燃燒1升汽油哪個更清潔環保。但有一個結論是公認的,就是能源集中利用比分散利用要高效和清潔的多,大型電廠比一家一戶的小煤爐要清潔的多。
環保部最新修訂的《火電廠大氣污染物排放標準》要求排放濃度上限甚至不低于美國和歐洲標準;痣姀S都要進行脫硫脫硝除塵改造,改造成本大約250元/kW,對個人來說這是一筆不小的支出。大型火電廠每個地區就只有幾家,非常利于監督檢查。
按照中電聯發布的2013年度火電廠煙氣脫硫、脫硝、除塵信息,目前全國90%的發電機組安裝了脫硫裝置,絕大多數使用石灰石-石膏濕法脫硫,脫硫率95%以上;全國50%的發電機組安裝了脫銷裝置,多采用SCR法,脫硝率80-90%;全國20%的發電機組安裝了除塵器,采用袋式和電袋復合式除塵器,除塵率可達99%。
環保部不僅要求全部火電廠都要安裝脫硫、脫硝、除塵設備,最近更要求建設脫硫脫硝除塵監測系統,對火電廠脫硫脫硝除塵情況進行實時監測。因此,使用電動汽車,不僅可以節省化石燃料,而且通過集中處理,可以大幅減少污染物排放。
以上比較是以全部電都來自燃煤電廠為前提分析得到的。如果考慮當前有一定比例的電來自水電、風電、核電、光伏等清潔能源,再考慮未來我國的清潔能源發電比例會越來越高,那么無疑電動汽車會比燃油汽車更環保。