电动汽车与燃气动力汽车排放对比
本研究分析了仅以电动模式运行的电池电动汽车(EV)或插电式混合动力电动汽车(PHEV)与燃气动力汽车的排放差异。研究数据主要来源于美国环境保护署(EPA)的《排放与发电资源综合数据库》(eGRID2021),该数据库包含了2021年美国各电厂的排放和发电数据。
发电厂排放
研究中采用eGRID数据库的子区域划分,以更精确地计算各地区的电网混合电力构成。eGRID将美国划分为26个子区域,以平衡细分精确度与忽略电力进出口的误差。eGRID的方法论将子区域视为封闭系统,根据其包含的发电厂的排放强度计算每个子区域的发电强度。然而,这种方法忽略了子区域之间的电力进口和出口,可能导致区域排放估算的误差。
传输损耗系数
eGRID数据库并未考虑从发电厂到家庭之间的输配电损耗。因此,本研究使用eGRID提供的电网损失因子来调整排放率,以计算每单位能源使用产生的排放量。
上游排放因素
eGRID子区域排放率仅包含发电厂产生的电力所导致的排放,不包括上游因开采和运输发电厂原料而导致的排放。为此,本研究使用GREET模型(2022版)计算了每种燃料类型的上游排放率,并结合eGRID中各燃料类型的发电比例,计算了各子区域的原料排放率。对于eGRID中的“通用化石”和未知来源发电量,分别采用天然气和各燃料类型上游排放率的加权平均值进行估算。
排放转换
将g/ kWh转换为公吨CO2e排放,乘以估计的排放强度值(gCO2e / kWh)和0.314 kWh / 英里的销售加权电动汽车平均效率,得到gCO2每英里的估算值。汽油车辆的排放量则根据每加仑汽油的GREET碳强度进行估算。
公共卫生效益
本研究引用了美国肺协会(ALA)于2023年的分析数据,该分析采用US EPA的COBRA健康模型(版本4.1),估算了从2020年到2050年,若所有乘用车销售在2035年前全部实现零排放,电力由主要强调无排放可再生能源的电网混合产生,并且已实施了无排放车辆(ZEV)政策,所带来的累积性公共卫生效益和避免工作日损失。
电动汽车制造业就业岗位
关于宣布的电动汽车制造职位的数据来源于EVJobs Hub(EVJH),涵盖类别包括电池、电池回收、电动汽车充电、轻型车辆、多种车辆类目,以及部件;中型和重型车辆被排除在外。
乡村旅游
农村旅游的数据来源于国家家庭出行调查(NHTS),通过美国人口普查局对城乡的定义确定了“农村”家庭,并比较了不同行程长度下农村旅行份额的州平均水平与普查区值。
充电基础设施
充电端口增加量是从替代燃料数据中心(AFDC 2024)收集的数据计算得出,计算方式为从2021年到2023年的简单百分比变化。NEVI计划的州级资金来源于美国运输部联邦公路管理局的网页“五年全国电动汽车基础设施资金分配表”。
电动汽车和燃气动力汽车的燃料成本
效用率通过国家可再生能源实验室获得费率设计和成本Database(NREL 2023)获得,并通过确认使用电力服务提供商的官方网站进行验证。计算了$/加仑等效值,并使用GasBuddy(2024)的数据确定每个城市的汽油价格。
电动汽车销售
电动汽车销售和销售增长率基于新车注册数据。
结论
本研究通过综合分析排放、公共卫生效益、就业岗位、乡村旅游、充电基础设施和燃料成本等多个方面,全面评估了电动汽车相较于燃气动力汽车的优势,为政策制定者和公众提供了重要的参考依据。