電動機車比油車環保

最近常看到支持與反對的兩種意見, 我試著做一個分析, 歡迎大家提意見討論.
我認為何者較環保可從兩方面看, 一是能耗比較, 二是污染比較, 至於噪音就先不論.

油車能耗:
先看以下科學人的文章, 這雜誌應該是中立的, 引用的也是工研院的數據:
http://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?Unit=featurearticles&id=1712
“ 能源效率
我們以輸出動力相當的1500c.c.汽油車與50~60千瓦電動車來比較，先從車子動力的源頭來分析其使用能源的效率：汽油來自於進口的石油，根據工研院機械所副所長王漢英團隊的研究，從進口石油進行精煉一直到真正提供車子行駛，只有14.6%的能源成為車子的動力，其他都在過程中損耗掉了。
電動車的電力來源主要為台灣電力公司，因此得先探討台電各種發電廠的能源效率。台電2009年共發電1434億度，其中非再生能源的火力發電和核能發電佔了95.4%（見56頁〈台電各種能源發電效率〉）。這些發電方式的能源效率，除了複循環式天然氣發電的效率較高外，其餘均在30~40%（即燃燒煤、油、天然氣以及引發核分裂所產生的能量僅有30~40%轉為電能）。王漢英的研究團隊據此估算出台電的平均發電效率約為34.25%，再計算從發電廠到電動車的能源傳輸，最後得出電動車的能源效率為20.1%，高於汽油車的14.6%，這代表電動車和汽油車行進相同距離時，電動車消耗的能源比較少。”

A. 上文的石油精煉損耗查不到

B. 汽油引擎是「熱機(Heat Engine)」的一種，它的熱力循環是「奧圖循環(OTTO cycle)」，其熱效率的公式如下：η＝1-〔1÷γ**(k-1)〕
η＝熱效率, γ＝壓縮比, k＝空氣的k值約為1.3到1.4之間
根據上述奧圖循環的熱效率公式，得到以下兩個結論：
(1)「熱效率」是「壓縮比」的函數，即熱效率＝f（壓縮比）。
(2)引擎的「壓縮比」越大，該引擎的「熱效率」就越高。

汽車引擎的精緻度比機車引擎的精緻度高, 又有一大堆技術如渦輪增壓缸內直噴高壓縮比,...也才能達到30%~38%能源效率, 一般大量生產的機車引擎是低於30%的. 電動機車的馬達與電動汽車的差異就不大.

Ｃ. CVT變速箱與其它機械摩擦也會減損能量, 電動車無CVT的能量損耗. 而且因為汽機車在市內行駛中頻繁的停車加減速、低速行駛等，造成內燃機空轉或處在低效率區.

Ｄ. 電動車的電池壽命不如油車的引擎, 但好的電池與BMS可以大幅延長電池壽命, （電池加馬達相當於引擎），睿能的電池有可能用到7~8年, Tesla的使用者經驗也可參考, (請參考我之前的發文):
https://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=622&t=5383027

Ｅ. 即使全台的機車都變成電動機車, 用電量也低於2%, 充電系統有人工智慧可以盡量不在尖峰用電時間充電(通常是夏季中午三個小時), 對全備載台電力幾乎無衝擊.

污染排放:
Ａ. 燃燒愈完全加上投入的污染控制技術愈多則排放的污染物愈少, 火力電廠燒煤的排放最多, 燒油的與汽機車接近, 天然氣則相對乾淨, 核能與其它綠能排放非常低.
B. 發電廠的污染因為是集中管理, 控制較容易, 汽機車則依車況與車主保養而差異很大, 有很多車子是過不了排放檢查的.
C. 電廠發的電大多是供應鄰近區域, 因為電力輸送會有損耗, 中部南部的電其實絕大多數是供應中南部工業與民生用電


3/28 補充
樓上有人提到鋰電池的汙染, 這又是另一個問題, 因為不在台灣生產所以我沒提.
以全球的角度看, 鋰三元電池主要是鋰與鈷兩種稀土元素, 鋰由礦場或鹽湖產出, 汙染沒特別嚴重, 鈷由礦場產出, 有汙染與童工問題. 石油開採也有污染與生態的問題, http://www.taiwanwatch.org.tw/node/1173

鋰電池的再利用(儲能)與回收都有文章, 我之前也寫過, 不再贅述

即使全台灣的機車都改成電車, 用電也才佔2%, 不需討論買電.
當然, 對全台灣能源的消耗與空汙的改善其實也很小. 只能說點滴的改善都應該以積少成多.

別把整個空汙與發電的大議題拿來討論, 工廠排放, 電廠排放, 汽機車排放, ...都要分別處理, 才能真的改善。