劍橋工程師的最新分析顯示，電池電動(dòng)汽車(chē)的廣泛采用提供了最大的能源效率和二氧化碳減排潛力。

但他們警告說(shuō)，為了讓電池電動(dòng)汽車(chē)（BEV）的全部潛能得到釋放，為了滿足日益增長(zhǎng)的電力需求，電網(wǎng)的改進(jìn)是必要的，還需要努力提高充電站的可用性，以緩解所謂的“射程焦慮癥”——即擔(dān)心BEV的乘客會(huì)因續(xù)航不足而被困在路上。他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《應(yīng)用能源》雜志上。

使用全電動(dòng)路徑的BEV和需要使用氫氣的燃料電池電動(dòng)汽車(chē)（FCEV）是減少交通部門(mén)溫室氣體排放的兩個(gè)最前沿的選擇。

可持續(xù)道路貨運(yùn)中心副研究員莫莉·豪根博士和能源部能源研究小組的同事對(duì)輕型（即汽車(chē)）和重型貨車(chē)的低碳方案的能源消耗進(jìn)行了隨機(jī)分析。

為了確定哪種能源途徑是更好的選擇，研究人員關(guān)注了以下適用于當(dāng)前和未來(lái)能源系統(tǒng)的電動(dòng)和氫動(dòng)力道路運(yùn)輸領(lǐng)域：

1、氫與電動(dòng)汽車(chē)能源效率

2、天然氣能源效率

3、電網(wǎng)能效

4、碳強(qiáng)度集中在車(chē)輛運(yùn)行時(shí)的能源生產(chǎn)和使用上

5、天然氣和電網(wǎng)能源途徑產(chǎn)生的二氧化碳強(qiáng)度

6、未來(lái)燃料路徑的財(cái)政限制。

他們的分析表明，BEV能持續(xù)減少溫室氣體排放。輕型BEV能源路徑通過(guò)減少輸入能源浪費(fèi)，將CO2排放降至最低，比使用電網(wǎng)能源的輕型FCEV效率高65%。隨著電網(wǎng)的脫碳和技術(shù)的進(jìn)步，研究人員說(shuō)，通過(guò)這一途徑進(jìn)一步減少二氧化碳排放是可能的。在體積和有效載荷有限的情況下，電池重型車(chē)輛也能夠?qū)崿F(xiàn)較低的二氧化碳排放，而電動(dòng)道路系統(tǒng)是最節(jié)能的途徑。

同時(shí)，在最大拖車(chē)容量的情況下，電動(dòng)和燃料電池重型車(chē)輛具有類(lèi)似的天然氣一次能源的預(yù)測(cè)碳強(qiáng)度。然而，與燃料電池重型貨車(chē)相比，使用傳統(tǒng)電池系統(tǒng)或電動(dòng)道路系統(tǒng)的電動(dòng)重型貨車(chē)能夠分別實(shí)現(xiàn)55%和67%的碳減排。

相比之下，燃料電池電動(dòng)汽車(chē)使用的氫氣系統(tǒng)的碳足跡（每行駛公里數(shù)）由于系統(tǒng)效率低下而高出2到3倍，并且需要比電能系統(tǒng)多出2到3倍的可再生能源。

豪根博士說(shuō)，電池電動(dòng)汽車(chē)（BEV）和燃料電池電動(dòng)汽車(chē)（FCEV）是低碳的選擇，可以減少尾氣排放，但在整體效率、相關(guān)碳強(qiáng)度和成本上有所不同。隨著我們離英國(guó)政府承諾的2050年最后期限越來(lái)越近，要求英國(guó)在這一天之前將其所有溫室氣體排放量降至凈零，我們需要決定在哪條道路上使用全電或全氫來(lái)投入資源、資金和研究。

我們?cè)u(píng)估了電動(dòng)和氫燃料電池汽車(chē)能源系統(tǒng)，從能源來(lái)源到能源使用，并強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)在哪里損失能量；這些組件如何影響整個(gè)系統(tǒng)效率；以及相關(guān)的二氧化碳排放量。

加州勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和加州斯坦福大學(xué)研究人員早前研究發(fā)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)的任何應(yīng)用都必須通過(guò)發(fā)展清潔能源網(wǎng)來(lái)反映，以減輕氣候變化和空氣污染。

他們研究了美國(guó)最有利于交通運(yùn)輸?shù)钠?chē)燃料技術(shù)，以及脫碳（氣候）和空氣污染（健康）緩解之間的權(quán)衡。

合著者之一、斯坦福大學(xué)的InêsM.L.Azevedo教授說(shuō)：“運(yùn)輸部門(mén)是美國(guó)二氧化碳排放的最大貢獻(xiàn)者。它對(duì)健康和環(huán)境的影響也很大。溫室氣體和空氣污染物以不同的方式影響不同的地方。溫室氣體在全球范圍內(nèi)擴(kuò)散，在大氣中停留數(shù)十年至數(shù)百年，其影響在全球范圍內(nèi)有所不同，但這種影響并不取決于排放源。標(biāo)準(zhǔn)污染物的壽命要短得多，其影響取決于排放發(fā)生的地點(diǎn)。”

這項(xiàng)研究估計(jì)了美國(guó)乘用車(chē)、SUV和公交客車(chē)的溫室氣體排放和標(biāo)準(zhǔn)空氣污染物排放造成的生命周期貨幣化損害。它研究了四種不同燃料類(lèi)型的汽車(chē)：汽油、柴油、CNG和電網(wǎng)電力，以及三種汽車(chē)技術(shù)：內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)（ICEV）、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)（HEV）和電池電動(dòng)汽車(chē)（BEV）。

它使用邊際損害方法來(lái)估算與溫室氣體（CO2、CH4、N2O）相關(guān)的氣候變化貨幣化損害以及標(biāo)準(zhǔn)空氣污染物（SO2、NOx、CO、PM2.5和VOCs）造成的健康和環(huán)境貨幣化損害。

來(lái)自勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的共同作者范彤博士說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)汽車(chē)電氣化在減少氣候變化損害和空氣污染損害方面有著巨大的潛力。與西海岸和新英格蘭的傳統(tǒng)石油汽車(chē)相比，2014年的電網(wǎng)，汽車(chē)電氣化已經(jīng)可以減少氣候變化造成的損害。”

然而，在某些地方，電池電動(dòng)汽車(chē)可能導(dǎo)致比傳統(tǒng)汽油/柴油汽車(chē)更高的空氣污染損害。這發(fā)生在煤炭仍然盛行的地區(qū)（如中西部和東南部）。

即使在美國(guó)電網(wǎng)相對(duì)清潔的地區(qū)（如西海岸和新英格蘭），電池電動(dòng)汽車(chē)也只能部分減少空氣污染損害。我們的研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了不斷清潔和脫碳電網(wǎng)的重要性，例如隨著可再生能源技術(shù)和核能的增加，以及提高車(chē)輛效率。接近零排放的清潔電網(wǎng)不僅有利于電力部門(mén)和建筑物等傳統(tǒng)電力消費(fèi)者，而且對(duì)可持續(xù)交通的未來(lái)也變得越來(lái)越重要。