纯电动汽车CO2排放量估算与比较“十二五”以来，我国新能源汽车发展迅猛，尤其是纯电动汽车和插电式混 合动力汽车但在我国电力结构目前以煤电为主的情况下，也有认为电动汽车实 际碳排放高于燃油车的观点本文以碳平衡法对纯电动汽车百公里 CO2 排放量 进行估算，并与普通燃油乘用车进行简单对比标签：纯电动汽车 电力结构 碳平衡法 CO2 排放量一、 估算假定条件1. 只考虑火电厂产生的 CO2 排放，忽略其它类型发电厂的排放太阳能、 风能、水力、核能及潮汐能电站发电过程生产的 CO2 排放比火电厂少很多2. 只考虑使用过程的 CO2 排放，忽略生产纯电动汽车和生产燃油汽车过程 中的排放，忽略建设火电厂和电网过程中的排放，忽略燃油在开采、提炼、储运 等过程中的排放以上过程也有一定的碳排放，不在本文讨论之列3. 忽略电厂燃煤和汽油燃烧过程中可能产生的极少量CO、CxHy化合物和C 单质，假定 C 元素全部转化为 CO24. 忽略纯电动汽车和燃油车的官方电耗、油耗数据与用户实际消耗的差别， 只采用厂家或官方数据计算二、 纯电动汽车 CO2 排放估算方法根据煤炭燃烧过程中碳原子守恒（碳平衡法），可以由如下公式估算纯电动 汽车使用过程的等效 CO2 排放量：W1= （1）其中W1：纯电动汽车百公里CO2排放量，kg/100km；12、44、1000分别是碳原子相对原子量、CO2相对分子量（按C12和O16 计算）、 kg 与 g 的换算系数；E：纯电动汽车百公里电耗，kW・h/100km；H：燃煤电厂度电标准煤耗，g/ kW・h。
根据中国电力企业联合会统计，2014 年的值为 300[1]；k：标准煤碳排放系数，国家发展改革委员会能源研究所推荐值为0.67，它 反映了我国发电燃煤平均含碳率按平均热量折算到标准煤的数值；九：火電占全社会电量的比率根据中国电力企业联合会统计，2014年燃煤、燃气、燃油电厂发电量的比率分别为 70.50%、2.38%、0.08%[1]燃气电厂的度 电排放大约是燃煤的 40%[2]由于相关数据缺失，燃油电厂按与燃煤电厂等效 的放大系数折算所以最终折算为九=70.50%+2.3840%+0.08%=71.53%；：电网损失率，根据中国电力企业联合会统计， 2014年为6.64%[1]；：充电环节的电量损失率，根据苌瑞锋先生的研究，取 6%[3]；：厂用电率，即火电厂在发电过程中自身也要消耗一定的电力根据苌瑞锋 先生的研究，取 5%[3]；P：电池自放电、容量衰减和电能转机械能效率比设计值降低等因素的复合 损失率，反映为电动汽车实际续航小于理论值，根据假设条件 4，本文取 p=0 另外，电动汽车冬季使用电耗增加比燃油车油耗增加更为明显，文本单独考虑冬 季使用的情形，取p=30%，即按冬季续航衰减30%估算；q：碳元素不完全燃烧率，一般低于3%[4]。
随着发电机组的大型化和超临 界化，该值不断降低为充分考虑CO2排放量，根据假定条件3,本文取q=0把上述参数带入公式（1）得到：W1=0.6323E （2）三、 燃油乘用车CO2排放估算方法本文只考虑普通燃油乘用车使用过程中消耗汽油（我国柴油乘用车比例很 小）产生的CO2排放根据燃烧过程中碳原子守恒，汽油平均密度按730kg/m3、 平均组分按 C8H18 计算，可得：W2：燃油车百公里CO2排放量，kg/100km；B：百公里油耗，L/100km四、 纯电动汽车CO2排放量估算本文选取了2015年我国销量前10的纯电动汽车（纯电动乘用车占比超过 80%）中，查到电池容量和续航的9个车系、 13款车型，按公式（2）估算注 各车型参数主要来自汽车之家网站这13款电动汽车百公里电耗从7.3到20.5不等，平均12.3 kW・h/100km，总 体随着车重和功率的增大而增大百公里CO2排放量从4.64到12.96不等，平 均 7.77kg/100km冬季使用从 6.62 到 18.52 不等，平均 11.10kg/100km五、燃油乘用车 CO2 排放量估算1. 平均值法由于燃油乘用车车型众多，不便于选取具体车型计算。
本文选取 2014 年全 国乘用车平均油耗和销量前十的乘用车生产企业平均油耗，按公式（3）进行估表 2 主要企业燃油乘用车百公里 CO2 排放量估算注：汽车销量数据来自汽车工业协会 [5]，燃料消耗数据来自工业信息化部 [6]所选十家企业（上海通用按三家分公司分别统计）的乘用车百公里平均油耗 从 6.82 到 8.01 不等，平均 7.14L/100km 百公里 CO2 排放从 15.37 到 18.05 不等， 平均16.09kg/100km2014年全国燃油乘用车平均油耗7.22L/100km，平均排放 16.27kg/100km2. 极限值法由于工业信息化部所给的平均油耗是算术平均，无法反映不同排量车型之间 数量的巨大差别转而可以从中选取油耗最小的车型，则全行业的油耗水平一定 大于这款车从工业信息化部“中国汽车燃料消耗量网站”查到油耗最小的是“江 南TT”等车型，综合油耗是4.8L/100km，由公式（3）估算的CO2排放量是 10.82kg/100km该值介于本文所列纯电动汽车正常天气使用平均排放量7.77和 冬季使用平均排放量11.10之间六、对比分析结论1. 正常天气下使用，所有选择车型的纯电动汽车 CO2 排放量都低于前十家 企业燃油乘用车的平均排放和全国燃油乘用车的平均排放。
冬季使用，除比亚迪 e6 外在，其余八款纯电动汽车的排放也都低于燃油车的排放2. 正常天气使用，除比亚迪e6夕卜，其余12款纯电动汽车CO2排放都低于燃 油乘用车的最低排放10.82kg/100km，因而也低于燃油车全行业的排放但冬季 使用，所选13个电动车型有7款超过燃油车的最低排放3. 按照公式（3）估算，如果燃油车的排放要低于本文所选纯电动车的冬季 平均值11.10kg/100km，平均油耗要由目前的7.22降到4.93L/100km以下；如要 降到电动汽车正常天气使用的平均值 7.77kg/100km， 平均油耗更要降到 3.45L/100km 以下4. 从技术进步和我國经济结果发展趋势看，发展纯电动汽车有积极的意义， 主要理由如下：4.1 我国火电比例近年的趋势是不断降低，随着核电和新能源发电的发展， 有助于降低电动车的碳排放4.2 火电行业内部也不断淘汰落后产能，随着大型机组的比率不断提高，平 均度电煤耗必定进一步降低4.3 新电池技术，如固态电池、锂空气电池、锂硫电池等，已经有了实验室 成果，能量密度和充放电特性等方面有明显提升虽然实现量产和规模化还有较 长年份，新技术必然使电动汽车在性能和节能方面有大的进度。
5. 单纯从降低排放出发，目前应该提倡发展轻量型纯电动汽车，大型电动乘 用车并不具有明显的减排效果参考文献[1] 电力企业联合会.2014年电力统计基本数据一览表[EB/OL].2015.11.30.[2] 张辉等•燃气与燃煤电厂主要污染物排放估算分析J].环境工程，2012.3.⑶苌瑞锋等•我国电动汽车碳排放量计算方法的探讨[C].北京，2011中国电 工技术学会学术年会论文集， 2011.9.[4]丁洋.电动汽车对火力发电能耗及环境影响研究[D].P21，2013.3.⑸汽车工业协会.2014年乘用车品牌销量前十位排名[EB/0L].2015.01.16[6]工业和信息化部等五部委.关于 2014 年度中国乘用车企业平均燃料消耗 量核算情况的公告2015年41号[Z].2015.06.23.。