轻型天然气动力汽车比电动汽车具有更大的温室气体减排效果

文章来源: 爱欧塔MIT新闻速递2019-09-01 07:05

一项新的研究发现,根据地点的不同,在某些情况下,改用轻型传统(天然气动力)汽车而不是电动汽车可以达到同等甚至更大的减排效果。
 
研究发现,在某些地方,轻型天然气动力汽车比电动汽车具有更大的减排效果。
 
David L. Chandler | MIT News Office August 26, 2019
http://news.mit.edu/2019/lightweight-vehicle-electric-emissions-0826
 
鼓励减少温室气体排放的政策往往强调需要尽可能多地使用电动汽车。但是麻省理工学院和福特汽车公司的一项新研究发现,在某些情况下,改用轻型常规(天然气动力)汽车,至少在短期内,就可以实现排放量的同等或更大幅度的减排。
 
这项研究观察了各种因素会影响这些车辆的相对性能,包括在减少电池低温性能的作用,平均每年的行驶里程,地区差异和不同的组合产生来源美国不同地区的这一发现结果被发表在今天的《环境科学与技术》,作者包括:麻省理工学院主要的研究科学家 Randolph Kirchain,刚毕业的 Di Wu PhD ’18,研究生 Fengdi Guo和来自福特的三名研究人员。
 
该研究结合各种数据集,研究了全国各个县对不同车辆选择的相对影响。研究表明,尽管电动汽车在减少美国大部分地区的温室气体排放方面发挥着最大的作用,尤其是在沿海地区和南部地区,但中西部的大部分地区却产生了相反的效果,轻型汽油动力汽车实现了更大幅度的减排。
 
Kirchain说:“导致这一结论的最大因素是不同地区进入电网的发电资源的混合。在东部和西部沿海地区,这种组合是‘清洁的’,可再生能源的使用程度更高,排放相对较低,而在中西部北部,燃煤电厂的比例仍然要高得多。这意味着,尽管电动汽车在行驶过程中不会产生温室气体排放,但给汽车电池充电的过程会导致大量排放。”
 
研究发现,在这些地区,购买轻型汽车(其结构主要由铝或专用轻质钢制造)实际上比购买一辆类似电动汽车产生的温室气体排放量更少。
 
福特收集了大约3万辆汽车的性能数据,超过了3亿英里的行驶里程,从而使这项研究成为可能。这些汽车来自传统的中型汽油车,研究人员使用标准的建模技术来计算等效车辆的性能,这些汽车要么是混合动力,电池动力,或者是轻型的传统汽车。
 
Kirchain 解释道:“与文献中的其他研究相比,我们试图尽可能地增加更多的空间分辨率,试图了解温度、网格和驾驶条件等各种因素的综合效应。这些数据的结合表明,除其他因素外,一些电网碳含量较高的地区恰好也更冷,而且更偏远。所有这三种因素都会对电动汽车的排放产生负面的影响。”研究显示,这种综合效应在威斯康星州和密歇根州的部分地区最为明显,在这些地区,轻型汽车在减少排放方面将比电动汽车有明显的优势。
 
他说:“寒冷天气对电池性能的影响“是电动汽车文献中讨论的问题,但在这个话题的流行讨论中没有那么多。相反,汽油驱动的汽车在城市行驶中会受到能效方面的惩罚,但在更偏远、分布更广的地区,它们的排放更低。”
 
 
Kirchain说:“由于与福特研究人员的合作,研究小组不得不使用有关汽车性能的‘独一无二的’数据。在过去,这种类型的大型研究将是几十辆汽车,而这些研究主要来自那些自愿分享数据的人,因此他们担心更有可能受环境影响。相比之下,福特的大量数据提供了‘更多的驾驶员和驾驶条件’。”
 
Kirchain强调,本研究的目的绝不是要降低为遏制温室气体排放而将地面交通转向电力的重要性。他说:“我们并不想破坏电气化是长期解决方案的事实,也不是要破坏这个国家大部分地区的短期解决方案。在未来几十年,这被认为是决定地球气候结果的关键时期,重要的是要知道什么措施在减少碳排放方面实际上是最有效的,以便制定将产生最佳结果的政策和激励措施。”
 
他说:“根据他们的模型,与电动汽车相比,轻型汽车的相对优势随着时间的推移,随着电网的改善而下降。但直到2050年左右,它才会完全消失。”
 
轻型铝现在用于福特F-150皮卡和全电动特斯拉轿车。目前,美国市场上还没有高容量、轻量、以汽油为动力的中型汽车。但Kirchain表示:“如果类似于鼓励电动汽车生产的激励措施能够到位,就有可能建成电动汽车工厂。”
 
他说:“现在美国有‘一个拼凑起来的法规和激励措施,为电气化提供额外的激励’。在美国的某些地区,为“任何提供充足的燃料节约,而不仅仅是电气化”的选择提供激励,这将会更有意义。
 
“至少在该国中北部地区,政策制定者应该考虑一个更微妙的方法,”他补充说。
 
没有参与这项研究的多伦多大学土木工程和矿物工程学教授Heather MacLean说:“这是一个重大的进步,这项研究,说明了区域分类在分析中的重要性,如果没有它,结果将是不正确的。这是一个明确的呼吁,要求地区政策利用最新的研究成果来制定合理的议程,而不是规定全球性的解决方案。”
   
参与这项研究的密歇根大学可持续系统中心主任Gregory Keoleian说:“这项研究‘证明了轻型车辆电气化的好处的复杂性’。气候、电网碳强度和驱动特性等区域效应的影响被仔细绘制出来,为汽车行业的碳减排战略提供了参考。”
 
研究团队包括Robert De Kleine、Hyung Chul Kim和福特汽车公司研发中心的研发员Timothy Wallington。
 
经MIT新闻办公室准许转发。Reprinted with permission of MIT News.
 
本文章均来自MIT新闻办公室,文章内容翻译如有偏颇,敬请各位指正。

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