汽車往往被認為是城市空氣不好的罪魁禍首,只要全面改用電動車,就能迎來更清新的空氣,但事實未必如此。近日《華爾街日報》上的一篇專欄指出,當代汽車排放的懸浮微粒主要來源並不是排氣管,推行電動車並不能解決空污問題。
電動車比汽車空氣污染更嚴重,原因在體重?
過去技術尚不成熟時,燃油廢氣的確是空污的重大源頭,但隨著過濾技術大幅提昇,已經不是如此。實務面上,根據美國環境保護局的資料,汽車直接排放的懸浮微粒僅僅只占其產生的微粒1%,這還是包括老舊車款的情況下。
那麼汽車產生的懸浮微粒究竟是來自哪裡?其實是 「輪胎」 ,輪胎磨損時會釋放微小的有毒顆粒,如今已是汽車產生懸浮微粒的主要來源。
排放分析公司的研究指出,Model Y 比 Kia Niro重33%的情況,產生的懸浮微粒也高出約4分之1。圖/Tesla
排放分析公司Emissions Analytics在2022年發布的一份研究中提到,輪胎磨損產生的懸浮微粒數量是配備合規過濾器車輛排氣管的1,000倍以上。該研究聲稱,歸功於新型過濾器的效率,目前汽車行駛每公里排放的懸浮微粒為0.02毫克。
雖然輪胎產生的懸浮微粒有相對較高的機會直接落入地面或水裡,但即使考慮到這個因素,Emissions Analytics聲稱輪胎產生的懸浮微粒仍是汽車廢氣的400倍以上 。且進入土壤或水源的微粒,仍可能透過動物進入人體當中。
至於為何電動車會排放更多的懸浮微粒,理由則在於其沉重的車身。電動車因為電池組的重量,往往比汽車還要重上許多,該研究中提到,半噸的電池重量可能就會產生汽車廢氣400倍的懸浮微粒。
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根據國際能源署的資料,汽車的平均重量約在1,500到1,800公斤,而電動車的重量中位數則達到2,100公斤以上。簡單而言兩者約有3分之1到4分之1的重量差距。
Emissions Analytics也實際比較了特斯拉Model Y及起亞Niro混合動力車的懸浮微粒產生量,其結果也得出在Model Y比起亞Niro重上33%的情況下,因輪胎摩擦產生的懸浮微粒多了4分之1。作為參考,Model Y有約800公斤的重量是在電池組上。
沉重車身也可能引發安全疑慮,固態電池會是解方嗎?
在造成更多污染的同時,電動車的重量也可能提升安全風險。
首先,美國全國經濟研究所的一份調查指出,車重每提升1,000磅(約453公斤),車禍造成死亡的機率就會提昇47%。這並不是說重型車輛的駕駛更危險,而是較輕型的車輛或行人遭受重型車輛撞擊時,存活的可能性會隨之降低。
另外,今年1月英國結構工程師協會也撰文警告,停車場、橋樑、道路等基礎建設都必須考慮到電動車、油電混合車導致承重上升的負荷。雖然目前還沒傳出任何直接事故,外界也在擔憂年代已久的公共建設,究竟能否承受現在越來越重的車輛。
固態電池有更高的能量密度,被認為可能幫助電動車減重。圖/ QuantumScape
雖然電動車的技術仍在持續進步,重量卻暫時看不到減輕的趨勢,成本較低而受到越來越多車廠採用的磷酸鋰鐵電池,甚至比以前使用的鋰離子電池還要更重。目前有一些專家建議,廠商可以採用換電的形式來控制車輛總重,用換電站代替充電站,但目前充電形式仍然是壓倒性的主流。
展望未來,固態電池或許是電動車減重的關鍵。固態電池理論上有著傳統電池三倍的能量密度,固態電池新創QuantumScape的商業目標也是達到800至1,000Wh/L的水準,高出一般鋰離子電池的700Wh/L。
※本文授權自數位時代,原文見此。