美国电动汽车产业发展能缓解碳排放吗？

编者按：随着碳排放和碳达峰理念在国际上的不断深入，绿会国际部注意到作为绿色支柱产业的电动汽车对于碳排放的贡献及其可能的问题，因此我们将以美国为例分析电动汽车产业发展及其背后的国家能源结构对于缓解碳排放可能产生的影响和相关解决方案。

受到美国特斯拉新型电动汽车上市的影响，2018年美国的电动汽车销量增长了80%。虽然在2019年美国电动汽车的销售量有所下降，但仍然售出了32万辆电动汽车。这使得美国成为继中国和欧洲之后的第三大电动汽车销售市场。其中2020年纯电电动汽车（BEV）约占美国电动汽车市场份额的73%，而插电混合动力汽车（PHEV）约占美国电动汽车市场份额的27%。2020年美国新注册的电动汽车数量为29.5万辆，其中约78%是纯电动汽车。

然而电动汽车产业的不断扩展在美国是否有助于缓解碳排放，这需要我们从电动汽车的能量来源——电力去思考。我们需要了解美国的电力从何而来并且其目前能源结构究竟是如何组成的。

根据美国能源信息署（EIA）2020年发布的美国公用事业规模发电能源结构报告显示，美国目前电力来源的60%为化石燃料燃烧发电，其中约40%为天然气，19%为煤炭。20%的电力来自于核能，而仅有20%的电力来自风能、太阳能等清洁能源。

而根据同期欧盟Ember和Agora Engergiewend智库跟踪欧洲电力转型的第5份年度报告（2021年1月25日发布）显示，欧盟成员国在2020年可再生能源发电首次超过化石燃料，占比37%的化石能源发电让位于占比38%的可再生能源发电。这意味着2020年欧洲的电力比2015年清洁29%，碳排放强度从2015年的每千瓦时317克下降到2020年的每千瓦时226克。

美国能源信息署2021年6月1日审核的数据显示燃烧每百万英国热量单位的天然气会排放117磅的二氧化碳，而燃烧无烟煤排放的二氧化碳数量是228.6磅。

根据美国环保署2020年9月9日发布的报告显示，作为天然气主要成分的甲烷（CH4）估计在100年内具有28-36的全球升温潜能值（GWP）。

“全球升温潜能值（GWP）是衡量1吨气体的排放量在给定的时间段内将吸收多少能量的量度，无论时间段如何，二氧化碳作为标度其GWP均为1。同时一种气体的GWP越大，在该时间段内与二氧化碳相比这种气体对全球变暖的影响程度更大。”

电动汽车购买量增长意味着越来越多的电力能源的消耗。事实上根据标准普尔（S&P）全球能源资讯2021年1月29日发布的数据显示，美国由于电动车购买量及充电桩的数量大幅度上升，2020年美国电动车用电量达到了4.68太千瓦时（TWh）这一庞大的数字将挑战美国电网及电力供应的能力。

美国2020年向主要零售客户销售的电力占总销售份额的百分比中商业用途和生产用途占到了大约60%的比重。美国加利福尼亚周预计到2030年电动汽车将消耗该州5.4%的电力，即17,000千兆瓦小时。缅因州甚至需要再多增加55%的电力产量来满足日益增加的电动汽车电力消耗。据估计，如果到2050年美国66%的汽车是电动汽车，那么到2050年，十亿瓦的电力容量需要翻一倍，为1.86亿辆轻型电动汽车提供电力。

因此对于目前以天然气（占比40%）和煤炭（占比19%）为主导的美国电力能源结构，如果单纯扩大电动车产销量对于目前缓解碳排放作用有限，事实上这可能导致对于天然气和煤炭的排放量进一步上升从而增加美国碳排放量。

因此改革能源结构将是缓解美国碳排放量的根本性举措，绿会国际部在此呼吁美国能源部门应当履行解决全球变暖问题的国际义务，扩大清洁能源（风能、潮汐能和太阳能等）在电力供给领域的占比。美国应当转变能源结构从而根本性的实现碳排放减少和缓解全球变暖的可持续发展目标。

参考资料：

Brown, A. (9 January, 2020). Electric Cars Will Challenge State Power Grids. PEW Energy and Environment & Economy. https://www.pewtrusts.org/en/research-and-analysis/blogs/stateline/2020/01/0 9/electric-cars-will-challenge-state-power-grids

Bui,A., Slowik,P.,& Lutsey, N. (31 August, 2020). Update on electric vehicle adoption across U.S. cities. The International Council on Clean Transportation. https://theicct.org/publications/ev-update-us-cities-aug2020

EPA. (1 June, 2021). Understanding Global Warming Potentials. United States Environmental Protection Agency. https://www.epa.gov/ghgemissions/understanding-global-warming-potentials

EU Power Sector in 2020. (25 January, 2021). Landmark moment as EU renewables overtake fossil fuels: Climate neutrality by 2050 means renewables growth will further accelerate. Ember. https://ember-climate.org/project/eu-power-sector-2020/

Groom, N.,& Bellon, T. (5 March, 2021). EV rollout will require huge investments in strained U.S. power grids. Reuters. https://www.reuters.com/article/us-usa-weather-grids-autos-insight-idUSKBN2A X18Y

作者：张启凡

—— 作者系中国生物多样性保护与绿色发展基金会（CBCGDF）国际部与北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院（BNU-HKBU UIC）全球化与发展（GAD）专业联合发起的“可持续发展人才培养计划”的学生

审/Daisy