純電動車與汽油車的排放性分析

(重慶交通大學交通運輸學院 重慶 400074)

引言

隨著石油供應日益緊張和生態(tài)環(huán)境不斷惡化，發(fā)展新能源汽車成為了我國汽車產業(yè)的必然選擇，2017年提出了純電動車的概念，目前純電動車已經成為了新能源環(huán)保汽車的主流。雖然純電動車是以蓄電池為驅動，在運行時基本沒有尾氣排放，但是不能說純電動車完全沒有排放。純電動車是以消耗電能取代消耗燃油，而現今我國仍然是以火力發(fā)電為主,火力發(fā)電會產生很多污染氣體，所以將火電廠由此增加的污染氣體排放歸入純電動車的排放性之中是有實際意義的，即純電動車的排放性探討應該始于電廠的火力發(fā)電[1]。本文基于此觀點對純電動車和汽油車的排放性進行了分析。

一、純電動車的排放成本

純電動車的排放性探討應始于發(fā)電廠的火力發(fā)電排放，則火力發(fā)電的污染氣體排放量為標準煤質量與污染氣體排放系數的乘積，如公式(1)所示：

MEX=MC·EFX

(1)

公式(1)中，MEX是X氣體的排放量；MC是標準煤質量；EFX是X氣體的排放系數。

本文按照文獻[2]計算得純電動車的百公里標準煤消耗為18.71kg，將其與標準煤的CO2排放系數EFco2=2.934kg/kg、SO2的排放系數EFSO2=28171mg/kg、NOx的排放系數EFNOX=4420mg/kg[3]代入公式(1)得尾氣排放為54.90kgCO2，0.53kgSO2，0.08kgNOX。

二、汽油車的排放性

(一)CO2排放

聯(lián)合國政府氣候變化專門委員會(IPCC)提供了汽油車CO2排放量估算的的方法，并提供了汽油的碳含量和有效CO2排放系數[4]。具體估算如(2)式：

Mco2=Lg·NCVg·CEFg

(2)

公式(2)中，Mco2表示估算的二氧化碳排放量，g表示汽油；Lg代表汽油的消耗量；NCVg為汽油的平均低位發(fā)熱量;CEFg為汽油的碳排放系數。

此外，汽油的平均低位發(fā)熱量NCVg為43070kJ/kg，百公里耗油量Lg為8L；根據IPCC汽油的碳排放系數CEFg為70000kg/TJ，則由公式(2)可知百公里CO2排放量為17.49kg。

(二)CO、NOx、HC排放

由于各種汽車尾氣排放量各不相同，為了探討的普遍性，本文用國標中的尾氣排放限值來表示各種汽車的尾氣排放量，使得估計的尾氣排放量具有普適性。汽車尾氣排放量的計算如公式(3)所示：

MX=θX·γX

(3)

式(3)中，MX表示尾氣中X氣體的排放量(mg/km)，X表示尾氣中的某種氣體；θX代表X氣體的排放限值(mg/km)；γX代表X氣體的劣化系數。

根據GB18352.6-2016 《輕型汽車污染物排放限值及測量方法》中Ⅰ型試驗(常溫下冷起動后排氣污染物排放試驗)的6a階段的排放限值，取CO排放限值θCO為700mg/km，NOx排放限值θNOX為60mg/km，THC(總碳氫化合物)排放限值θHC為100mg/km，然后采取相應的劣化系數：1.8(γCO)、1.8(γNOX)和1.5(γHC)。由公式(3)可知CO排放量為1260mg/km，NOx排放量為108mg/km，THC排放量為150mg/km。

三、純電動車與汽油車的排放性比較分析

綜合上述數據結果，得到兩種車的百公里排放性對比結果如表1 所示：

表1 純電動車與汽油車排放性比較(單位：kg/100km)

從表中數據可以看出：純電動車的CO2排放量高出汽油車213.9%，說明純電動車的推廣并不能夠起到環(huán)保的目的，甚至于會加劇全球變暖；純電動車的NOx 排放量高出汽油車640.7%；純電動車的SO2排放問題很大。