電動車真的很環保嗎?

換日線
·11 分鐘 (閱讀時間)

作者:Jack I.C. Huang/The World 2.0

筆者先前發表了一篇文章:《電動車潮流讓特斯拉股東賺飽飽──但它真的很環保嗎?》(以下簡稱前文),意外引來不少評論,也收到一些轉貼來的「指教」。撇開沒什麼建設性的「嗆聲」,有些評論確實邏輯清晰且充分舉證,並點出筆者先前撰文時未能考量到的角度。

因此在這篇文章中,筆者希望進一步釐清相關爭議,並補充前文中有所疏漏的部分盲點。

測量標準與範疇,決定了「環保」的程度

首先,在前文中,筆者主要的觀察與論點有以下幾項:

一、考慮節能減碳效益時,除了(汽車)行駛過程中的碳排外,也應納入「整個生命週期」,包含生產、製造過程中的碳排放──但並未直接下定論電動車的製程必然「比較不環保」。

二、除了碳排之外,其他對社會、環境造成影響的「外部性」亦需綜合考量,或制定相應的測量標準,用以參考或規範。例如文中提到的稀土,就是一個於開採過程中,會對環境造成很大衝擊的因子。

三、比較偏向個人想法:筆者認為,長期來看電動車絕對更環保、也是國際趨勢,但短期內是否能在兼顧「減碳」和「效率」間,找到電能和燃油之間的「最適點」?當然,這也只是眾多討論中的一種聲音,不是必然的結論。

綜合來說:電動車與傳統汽車「誰更環保」?其實取決於你怎麼測量,用什麼樣的標準來測量。同時這些比較而來的差距,也可能是由多個變量引起的──因此如果要更接近事實,就不能只限定於單變量分析(univariate analysis)。

用同樣的邏輯先來「自我批判」一下:前文已提到瑞典研究機構的數據告訴我們,若把製程也考量進去,則電動車其實也有不少碳排的問題──雖說如此,但 2020 年 3 月由劍橋大學提出的研究則顯示,根據研究團隊在全球 59 個國家 / 地區實測,並納入「車輛完整生命週期碳排」後,結果仍有 53 個地區顯示電動車比起燃油車,更能減少溫室氣體的排放。

至於剩下的 6 個國家 / 地區,例如高度仰賴燃煤發電的波蘭,電動車的「整個生命週期」則不如燃油車「環保」(此處「環保」的定義為溫室氣體排放量較低)。

「電能」的來源環保嗎?相關討論中經常缺席

易言之,即便把車輛本身「製造的過程」、「用電的方式」也考慮進去,電動車在(劍橋研究中的)多數國家 / 地區,產生的污染仍小於燃油車。

但看到這裡,相信我們也都能同意這點:電動車既然要大量使用電能──正如傳統汽車要大量使用燃油一樣──則作為其主要動力的「電能」來自何方、是否夠「環保」?必然也是大力推行電動車普及化的同時,政府相關單位需一併考量的政策。

因此,如果要認真討論「電」的問題,其實很值得從電動車這個議題延伸,順便探討一下台灣整個電力供應系統的現狀;而不是一提到「(車輛本身的)能源轉型」就高潮歡呼。

以台灣的現狀來說,假設我們要達到政府所承諾:「2025 前,再生能源占比 20%;裝置容量合計 25.7 GW 以上」 的話,若依照現行規劃,勢必會影響到供電的穩定性──簡單來說,目前再生能源扣除水利,僅占全台供電來源的 3-5% 左右,因此靠偶爾的火力(天然氣)或水力機組,在太陽能和風電系統無法負荷時,能輕易補足。

但再生能源發電量要達到 20% 以上的規模時,勢必需要讓一些傳統的燃氣複循環機組「解聯」;然而再生能源終究是「靠天吃飯」(根據經濟部現行規劃,將以太陽能、離岸風電為主),不可能全年 365 天、每天 24 小時維持穩定的電力供應。那怎麼辦?目前的解法,是啟用更多的複循環機組,配合再生能源的發電狀況,頻繁地解聯降載、併聯升載,或長時間持續低載運轉──這樣反而更不環保。

當然,若繼續往下討論,就得把整個台灣的電力系統規劃、現狀與前因後果通通搬出來,之後再用其他專文來討論吧。

電動車的「能源轉換效率」更高

回到主題:關於電動車與燃油車的比較,前文中有所不足之處,在於忽略了「能源轉換率」這個變項──而在能源的轉換效率上,電動車很可能比燃油車好很多。

《論者質疑「電動車只是將污染轉移到電廠」,這樣的推論忽略了「能源轉換效率」》這篇文章,就引述了美國 2018 年能源局的研究報告,當中指出電動車的能源轉換率,在最理想的情況下可達 77% - 82%──而燃油車僅有 30%。

所謂「能源轉換率」,大抵上要以相同的單位「熱值」去同比換算,並考量到種種外部因素和耗損。該研究指出每一公升的汽油,約等於 3.44·度的電。因此該文用此標準比較,指出「燃油機車加 1 公升的油可行駛約 25 公里,電動機車則大概可以行駛 50 公里左右。」(文章中提供的數據)

但另一方面,我們也都知道:重量越重,需要驅動的力量就越大。若把相同的比較套用到「汽車」上的時候,我們不妨看看另外的數據:根據特斯拉(Tesla)的實測,其 S75D 車型使用的是 75 度的鋰電池,實際可使用電量約 72. 6度,按官方公布 NEDC 數據、可行駛 466 公里。這樣算下來,1 度電可讓電動車跑的里程數大約是 6.5 公里;3.44 度的電在「最理想狀況下」,則可達 22.36 公里;若我們拿 2.0 公升的燃油車來比較,一公升的油在同樣的「最理想狀況下」約可行駛 13-15 公里──結論是電動「汽車」的能源轉換效率確實也比燃油車好上不少,但相對不如機車的差距來得大。

同時,我們還沒談到電池壽命、電池回收、充電樁建置等議題。此外,也不該迴避燃油引擎在能源轉換率、污染控制上,可能出現的技術突破。

「電池問題」將是電動車的最大挑戰

既然談到電池,我們再從兩個方面來聊一下:首先,根據車輛全球定位公司 Geotab 在 2019 年的報告,電動車平均每年會減少大約 2.3% 的電池容量──如同 iPhone 等電子產品,隨著使用時間越長,電池的功率也會逐步降低。而若以「容量低於 85%」作為替換電池的標準,則電動車大約每 6 年半就需要更換電池;反觀燃油車的動力機組壽命,基本上可以超過 15 年。

儘管電池技術不斷革新,但如同前述,現階段大規模量產的成本仍相當高,且以台灣 PBGN 智慧電動車聯盟為例,目前採用的是「換電系統」──因為到一定使用年限後,直接更換電池比重複充電更具經濟效率。故可以想見,至少在電動機車領域,電池的數量會是電動機車的數倍之多。這些電池回收汰換後的問題,雖然消費者看不見,但仍需要政府及早規劃。

另一個關於當代電動車使用的「電池」,還有一個無法迴避的問題:「稀土」。在前文發布後有人質疑,電腦、手機也都有使用稀土,憑什麼只歸責於電動車?其實關於稀土資源的使用,現階段最大的問題,不在於「能不能用」,而在於有無適當且嚴謹的評估指標,去考量其造成的環境影響。筆者的重點亦從不在「稀土會產生污染」所以「不要用」,而是應該用對待「碳排放」同樣的態度和標準,去檢驗、評估其可能對環境產生的衝擊。

也有人認為,稀土問題根本是「國際政治造成的假議題」,其對於環境、人權的種種負面影響,用輿論壓力和經濟制裁來對付即可──但按照同樣標準,目前各國政府、主流輿論,不也正是用這個方法在「對付」石化產業嗎?

環保不是一種「宗教」,需要更多理性討論

承上所言,若要解決稀土問題,我們首先要能更客觀地關注這個議題,並吸引夠多的社會參與,從碳排放與空污的討論中挪一點目光過來,才有可能督促監管單位訂出稀土有關的 ESG 標準──正如長期以來在許多環保人士、學者專家的努力下,人們日漸重視石化產業的碳排等問題一樣。

關於「電動車是否真的很環保?」筆者拋出此一問題,目的不是在替燃油車「背書」、或非黑即白地強調誰比較「好」、誰比較「環保」。而是希望藉此從更多面向,和讀者一同探討那些電動車可能被我們所忽略的「潛在成本」,並促成更多改進方案而已。

事實上,筆者在前文中亦多次提到:長遠來看,電動車不僅是趨勢,也是必要的發展策略,但需要從技術、商模、政策、法規、環境、可行性、轉換成本,乃至「人性」等方面去深入思考它成為主流後的未來;而非死抱著「開電動車就是愛地球」、「綠能就是唯一解」等信條,只要有人從不同的角度來討論,就動輒將其貼上「擁石化」、「擁核」、「不友善環境」等等標籤。

另外筆者也觀察到,目前大家在談論電動車時,普遍有討論「未來」的傾向;反觀在討論燃油車時,則排除了內燃機在過去百餘年來,早已歷經無數次的演進,未來在技術革新和污染管控方面的研發,也有很大的進展空間和可能性。甚至很多時候,人們其實是拿「未來」的電動車與「現在」的燃油車比較。

誠然,新科技(尤其是標榜「讓世界更好」的新科技),其發展在媒體和輿論的擴散下,經常是被高度看好、甚至狂熱崇拜的。但其潛存的風險和問題,也應該有討論的空間,才能促使科技繼續往更環保、更符合人性的方向發展;而非被刻意無視、甚至打壓攻擊。

舉一個最簡單的例子:在燃油引擎剛被發明時,不也被當代無數人視之為「讓世界更好」、「不得質疑」的新科技嗎?

最後,網路上大家平等發表見解,理性討論可以讓彼此都學到更多。謝謝部分讀者先進、專家們對筆者前文不足之處的指教;至於只是因為「信仰」被冒犯就要動輒「糾眾嗆聲」的,就實在沒必要理會了。

※本文由換日線網站授權刊載,原標題為《再論「電動車真的很環保嗎?」》,未經同意禁止轉載

更多換日線文章
電動車潮流讓特斯拉股東賺飽飽──但它真的很環保嗎?
為什麼電動車將會取代汽油車,而且比我們想像的還要快很多很多?

作者簡介:

Jack I.C. Huang,台北人,倫敦大學主修國際經濟與全球化管理,畢業後回到亞洲。 目前在曼谷,先後任職於聯合國亞太投資貿易處(TID)與 Office of Information and Communication Technology(OICT),協助 fuel management 系統開發和支援維和部隊的運作,必要時得出差前往剛果、南蘇丹、索馬利亞與象牙海岸......。 足跡走遍世界 20 多國,曾旅居紐約、舊金山、首爾、北京、新加坡、歐洲等地。喜歡接觸新事物,腦子裡總是有左派與右派的思想不停衝撞。

______________

【Yahoo論壇】係網友、專家的意見交流平台,文章僅反映作者意見,不代表Yahoo奇摩立場 >>> 投稿去