刘冬++闫志军++孙树军

【摘 要】本文研究电动汽车推广使用对国家环境污染，能源消耗和企业发展的影响。首先，从化石能源发电结构和污染物排放角度建立传统汽车与电动汽车能耗对比模型与排放对比模型，得出使用电动汽车能显著节约化石能源消耗，减少温室气体的排放，但会导致其它污染物排放量增加。其次，分别建立电动汽车广泛使用对化石能源消费和环境污染的影响模型，并分析电动汽车广泛使用对化石能源消费以及环境污染的影响，并提出煤电油合理转换建议。

【关键词】 电动汽车 能源 环境 节能

1 引言

当今环境污染问题和能源消耗比重成为企业发展的主要研究方向。煤炭企业对日益严重的环境污染和不可再生能源的浪费有直接的责任。本文从当今社会的能源消耗和环境污染的直接体汽车研究出发，用数学模型客观证明煤炭企业煤制油和煤转电效率的重要性。

2 电动汽车与传统汽车在节能、减排等方面的对比模型

2.1 传统汽车与电动汽车能耗对比模型

（2）能耗对比结果。传统汽车平均百公里耗油10升，即7.25千克；电动汽车平均百公里耗电量为20千瓦时；汽车年均里程25000公里，火电厂煤耗平均值0.31千克/千瓦，气电发电标气耗0.1913立方米/千瓦时，油电发电油耗0.2千克/千瓦时。

根据模型式（1-3）计算美国，中国，日本以及世界的电动汽车与传统汽车耗能情况如表1。

（3）能耗对比结果分析。由表1可以看出，美国，中国，日本以及世界总计使用电动汽车均能节约化石能源，其中在日本使用电动汽车节约化石能源幅度最大，高达59.3%；在化石能源发电比例较高的中国，使用电动汽车节约化石能源的比例也达到47.6%；世界范围内使用电动汽车，平均比传统汽车节约化石能源54.98%。

2.2 传统汽车与电动汽车温室气体与污染物排放对比模型

汽车主要排放空气污染物和温室气体，汽车生产阶段与使用阶段均有排放。温室气体（GHG）排放主要以二氧化碳为主，传统燃油汽车在行使过程中空气污染物（AP）排放主要以粉尘，二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）为主。

（1）传统汽车与电动汽车生产阶段排放对环境影响对比模型。设，分别为电动汽车在生产阶段空气污染排放量和温室气体排放量，，分别为传统汽车在生产阶段空气污染排放量和温室气体排放量，和分别为汽车和蓄电池质量，和分别为生产每千克汽车和蓄电池产生空气污染物排放量，和分别为生产每千克汽车和温室气体产生温室气体排放量。则生产每辆传统汽车污染物与温室气体排放模型为：

（2）传统汽车与电动汽车使用阶段排放对环境影响对比模型。传统汽车行驶过程中消耗石油，排放温室气体和污染物，设、分别为传统汽车每百公里温室气体排放量和空气污染排放量，本文按照欧洲汽车尾气排放标准计算百公里温室气体排放量和空气污染排放量；汽车年均里程为，则传统汽车行驶过程中年均排放的污染物与温室气体分别为：

（3）排放对比结果。汽车生产阶段的污染物与温室气体排放基本稳定，根据模型式（4-5）计算电动汽车与传统汽车生产阶段空气污染排放量和温室气体排放量情况如表2。

传统汽车每百公里产生空气污染和温室气体排放量根据欧洲汽车尾气排放标准折算得到，对空气污染的考虑，空气中的污染物CO，NOx，SOx和挥发性有机化合物的特点是通过以下的加权系数：0.017，1，1.3和0.64。传统汽车汽车使用阶段排放对环境影响如表3：

根据相关报告，煤、油、气生产每千瓦时电产生温室气体排放量分别为：，，；中国煤、油、气生产每千瓦时电产生污染物排放量分别为：，，；据统计发达国家发电效率比发展中国家的高40%左右，据此推算发达国家煤、油、气生产每千瓦时电产生污染物排放量分别为，，。

根据模型式（7-8）计算世界及主要国家的能源结构下使用电动汽车年均污染物及温室气体排放比较情况及生产与使用阶段年均总排放情况如表4。

（4）排放对比结果分析。由表4可以看出，各国和地区使用电动汽车均能大幅度减少温室气体的排放。由于煤炭发电在各国比重较大，电动汽车虽然在行使过程中本身不排放污染物，但是由于发电排放的污染物远超过传统汽车排放的污染物。中国表现最为明显，由于中国煤电发电比例高达79.1%，在中国使用电动汽车比传统汽车空气污染物的排放量高出4.6倍。

3 电动汽车广泛使用的影响

3.1 电动汽车广泛使用对化石能源消耗的影响

本节分别研究当电动汽车占汽车总数比例达到30%，50%，70%，100%四种情境下，由于推广电动汽车节约的化石能源量，以及所节约的化石能源量占该国家或地区能源消费总量的比例。推广电动汽车节约化石能源量为： （9）

为电动汽车每百公里消耗化石能源量；为传统汽车每百公里耗油量。得到四种情境下，由于推广电动汽车节约的化石能源量，以及所节约的化石能源量占该国家或地区能源消费总量的比例如表5。

3.2 电动汽车广泛使用对环境的影响

本节分别研究当电动汽车占汽车总数比例达到30%，50%，70%，100%四种情境下，由于推广电动汽车温室气体与污染物排放变化情况。根据表5，得到四种情境下，由于推广电动汽车排放温室气体与污染物变化情况如表6。

根据碳监测行动（CARMA）网站提供的数据，根据全球各国的CO2排放量排名数据，给出了电动车市场占有率分别为30%，50%，70%，100%情况时，二氧化碳年均减排量如占总排放量的比例如表7。

由表6-7可以看出，电动汽车的推广使用，对温室气体有着明显的减排效果，但是会多排其他空气污染物。

4 结语

由模型结果可以看出，因为在中国发电领域煤炭发电所占比重较大，现阶段支持电动汽车的发展受益不大。

参考文献：

[1]陈细林.新能源电动汽车[D].北京科技大学，2012.

[2]JIANGSU JIME SOLAR CO，LTD.太阳能发电产品节能减排效果显著.2010.