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电动汽车何时何地、如何充电都关乎温室效应

采用“充分充电”和“延迟充电”策略,能让电动车运输行业收获环境和成本两方面的正向收益。

在美国,交通运输行业是温室气体的最大排放来源,而电动乘用车在减少温室排放方面的潜力,使其吸引了无数关注。2019年,亚马逊宣布计划运营一支10万辆规模的电动快递车队;UPS已经订购了1万台电动车;联邦快递计划在2040年实现全电动化。

phys.org网站当地时间7月12日报道,美国密歇根大学的研究人员在发表于《环境科学与技术》的论文中指出,电动车的充电时间、充电地点以及充电方式,对它们减少温室气体排放的效果有极大影响。

缩短电池寿命的充电方式将导致提前更换电池,增加与该电动车相关的温室气体排放总量。密大研究人员强调,电动运输车辆电池“一生中”50%~80%的排放发生在充电期间。因此,使用更清洁的可再生能源电网充电,是降低电动汽车排放的最有效方法之一。

研究人员发现,即使在美国碳排放最密集的地区,电动交通工具的温室气体排放量也低于燃油车。密大可持续系统中心研究人员Maxwell Woody说:“我们的评估策略为投资电动车队的公司提出了两条主要建议。首先,在决定充电时间和幅度时,要考虑电池退化。恰当的充电策略可以延长电池寿命,这不仅能降低温室气体排放,还能保护公司资产。其次,充分考虑充电源,确定充电的最佳地点。使用可再生能源还是不可再生能源充电,对环境的影响是截然不同的。”

在建模研究中,Woody等分析了四种充电策略,并研究了它们对环境的影响。结果显示,电动汽车在返回充电站后立即充满电会导致最高的排放量,而采用替代充电方式能使排放量降低8%~37%。密大环境与可持续发展学院助理教授Parth Vaishnav说:“车辆抵达充电站后立即充满电,会导致电动车在很长一段时间内以满电状态待在充电站内。在这种情况下,额外的待机时间将使电池损耗更快,以至于车主必须在汽车使用周期内更换电池。然而,生产电池会产生额外的温室气体排放,并提高成本。”

研究人员表示,采用“充分充电”策略(为电动车充上刚好能完成一天行程的电),能够显著延长电池寿命,并大大减少与电池生产相关的排放量。此外,辅以“延迟充电”策略,在车辆接近出发前充电,也能减少排放,并降低成本。

密大教授Greg Keolian说:“目前,电动配送车辆的比例还不高,但它们的数量在未来几年内会快速增长。找到最佳的充电策略,是降低电动车温室气体排放的关键之一。”

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编译:德克斯特 审稿:西莫 责编:陈之涵

期刊来源:《环境科学与技术》

期刊编号:0013-936X

原文链接:https://phys.org/news/2021-07-electric-delivery-vehicles-theyre-big.html

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