Mr.Green專欄｜［再評］從不同角度來看節能減碳，電動車真的環保嗎？

電動車的環保論戰 全然以碳排放思考的盲點

先前一篇探討電動車是否更環保的文章，意外的引來不少評論，也收到一些轉貼來的「指教」。撇開沒什麼建設性的嗆聲，有些確實很有邏輯且充分舉證，也點出了筆者先前撰文未能考量到的角度。

在之前文章的論述中，主要做的觀察與論點有以下幾項：

一，考慮節能減碳效益時，除了行使過程中的碳排之外，或許也可以納入整個生命週期，包含生產製造過程中的碳排。但這是提醒大家擴增可考慮的範圍，並非下定論電車的製成就比較不環保。

二，除了碳排之外，其他的外部性也需要綜合考量，或制定相當的測量標準，用以參考或規範。例如稀土，就是一個再開採過程中，對環境造成很大影響的因素。

三，比較是個人想法的部分，認為長期來看電動車絕對更環保也是國際趨勢，但短期內是否能在兼顧「減碳」和「效率」，找到用電和用燃油之間的最適點？當然，這也只是眾多討論中的一種聲音，不代表是唯一正確的結論。

回到本文，在當前政治正確的氣氛中，舉凡那些吹捧電動車有多好，環境議題好重要，再生能源是未來大勢所趨，保護地球人人有責的論述，其實已經滿多的了。不過，不同角度的看法，未嘗不可也試著也來聊一下。電動車到底是不是比傳統汽車更環保？那取決於你怎麼測量，用什麼樣的標準來測量，以及造成差距的這些比較，可能是由多個變量影起的，如果要更接近事實，就不該只限定於做特定的單變量分析(univariate analysis)。

批判別人之前先來自我反省，瑞典研究機構的數據已告訴我們，若把製成也考量進去，則電池其實也有不少碳排的問題。雖說如此，但一份2020年3月由劍橋大學教授提出的研究[1]，顯示他們在全球59個地區實測，納入完整生命週期後，有53個地區顯示電動車比使用燃油的車，更能減少溫室氣體的排放，但剩下的6個地區，例如高度仰賴燃煤發電的波蘭，則電動車恐怕不如想像中環保。也因此，電動車既然要大量使用到電，則發電過程的各個來源所佔的比重，會是大力推行電動車普及化的同時，需一併考量的政策。當然，在討論有爭議的事件時，各種聲音絕對都該平等存在，以Mercedes-Benz的電力驅動系統整合部門的估計，純粹以製造過程來看，傳統燃油車製程過程的碳排放，僅佔其整個生命週期的20%，遠低於電動車的製程。

至於空污，那又是另一個大議題。如果要深入比較，就要去思考包含PM2.5，VOCs揮發性有機化合物，和其他諸如硫化物，氮氧化物等。察其的追蹤研究也證實，即便把用電的過程也考慮進去，電動車產生的污染仍小於燃油車，不過，這並不代表燃油車就不能在污染控制的技術上，進一步去努力。至於台灣火力發電使用燃煤與天然氣的比例，以及在能源轉型上的進步，根本尚未討論到。再說，如果要認真討論用電的問題，其實很值得從電動車延伸，順便滲入了解一下台灣整個電力系統的問題，而不是一提到能源轉型，再生能源就高潮。

假設我們真的要達到2025以前，達到再生能源裝置容量25GW的話，其中很大部分勢必來自離岸風電，畢竟是政策和輿論在帶風電的風向，而這些風電大部分會被併入中南部電網。而大量來單一來源的電力併入系統，勢必影響到供電的穩定性。簡單來說，目前再生能源扣除水利，也不過3-5%，不算太大，靠偶爾的火力(天然氣)或水力機組，在太陽能和風力無法負荷的時候補足即可，但一但再生能源發電量達到一定規模的時候，就需要讓一些傳統的燃氣複循環機組「解聯」。但再生能源終究是靠天吃飯，不可能24小時維持穩定供應，那怎麼辦？目前的解法是啟用更多的複循環機組，配合再生能源的發電狀況，頻繁去降載解聯，併聯升載，或長時間持續低載運轉，反而更不環保。當然，這裡再往下討論就得把整個台灣的電力系統，前因後果通通搬出來，之後其他文章再來討論吧。

關於電動車與燃油車，比較重要且有趣的部分，是先前忽略了考量到的「能源轉換率」。碳排放是個容易被操作的議題，但能源的轉換效率，確實電動車比燃油車好很多。根據關鍵評論的文章[2]，引述美國2018年能源橘的研究報告，指出電動車的能源轉換率，在最理想的情況下可打77% – 82%，相比燃油車僅30%。所謂能源轉換率，大抵要以相同的單位「熱值」去同比換算，並考量到種種外部因素和耗損，可以得出一公升的汽油，約等於3.44·度的電。那麼若放在相同的標準，以機車為例，燃油機車加一公升的油可以行駛約25公里，電動機車則大概可以行使50公里左右(文章中提供的數據)。

但是，關鍵評論網中僅以「機車」舉例，我們都知道，重量越中，需要驅動的力量就越大，而把相同的討論換到電動車的時候，我們不妨看看另外的數據。根據特斯拉的實測，其S75D車型使用的是75度的鋰電池，實際可使用電量約72.6度，按官方公布NEDC可行駛466公里。因此，這樣算下來，一度電可以讓電動車跑的里程數大概是6.5公里，而拿不算太新款的燃油車，HONDA CR-V2.0來看，一公升的油可以跑約10-11公里，高速公路則是約13-15公里。

這還沒談到電池壽命，電池回收，充電樁建置等議題。同樣，也不該迴避燃油引擎在能源轉換率上，可能可以有的技術突破。不過當然，筆者也一再強調長遠來看，電動車不僅是趨勢也是必要的發展策略，需要從技術，商模，政策，法規，環境，可行性，轉換成本，乃至「人性」等全方位去思考，而非死抱著「再生能源好棒棒」，只要一丁點從不同的角度來討論，就好壞壞。

既然談到電池，我們再從兩個方面來聊一下，根據從事全球定位系統車隊管理的公司Geotab，2019年的報告顯示，電動車平均每年會揀大約2.3%的電池容量。如同iPhone，隨著使用的時間越長，電池的效益也會日益降低。若以「低於85%」作為替換的標準，則電動車大約6年半就可能需要更換，而然油動力車的壽命，基本上可以超過15年。當然，電池技術不斷革新，不過現行大規模量產的成本仍相當高，且台灣PBGN智慧電動車聯盟是採用換電系統，因為更換電池比充電更具經濟效率，故在電動機車領域，電池的數量會是電車的數倍之多，這些電池回汰換後的問題，需要政府及早規劃。反觀燃油引擎車，在效能與污染捕捉技術上，甚至是回收再利用等方面，幾十年來累積的進步和日益嚴格的法規，亦毋須故意避開不談。至於長遠來看，電動車普及化對環境的好處，但在兼顧「減碳」和「效率」，是否能夠找到用電和用燃油的最適點，至少在現階段，並非連討論一下可能性都不行吧？

對於電池使用稀土，有些人會質疑，那電腦，手機也都有使用，憑什麼只歸責於電動車？其實針對稀土的問題，現階段就是缺乏適當且嚴謹的評估指標，完全不用到稀土確實是不可能的，重點應該是用對待碳排放同樣的態度和標準，去評估各種可能性造成的後果。很多人認為稀土根本是的國際政治議題，對於環境，人權的負面影響，應該用輿論壓力和經濟制裁去對付。而實際上，目前主流的各國政府，不也正是在用這個方法在看待石化產業嗎？無論是本文還是前文，從來就沒有因為「有污染」而提倡「不要用」，而是我們要先能更客觀的關注這個議題，並吸引夠多的社會政治的參與，從碳排放與空污的討論中挪一點點目光過來，才可能訂出跟稀土有關的ESG標準。

很多時候，沒有共識的測量標準，或單變量分析，讓我們很難去判別各項數值的差異，進而簡單化誰比較好的結論。以現狀來說，普遍大家在談電動車時，有討論未來的傾向，而討論燃油車，則有排除討論未來的傾向，拒絕承認燃油車其實也存在很大的潛力，在技術革新和污染管控方面的研發。甚至很多時候，比較基礎是拿未來的電動車跟現在的然油車比較，過度的著重在碳排放與空污，並且只提出對己方論點有利的數據和引言。

為何會認為，目前來說，油電混合是現在「可能」可以先走的路，未必只是它可以達到最少的污染，而是世界在變化，人類社會再不斷邁入下個階段的過程中，不會只有環保單一的考量，反而是所有的利害關係人，都需要找到平衡點。無庸置疑，有很多科技的發展是受到論述和媒體主導的，甚至是被狂熱崇拜的。我們當然可以傾盡所有的資源，全部壓給電動車，結果可能真的很棒，但換個角度，同樣也可以全部用於發展燃油車，做到更低碳排與更高效能，這也很可能成真啊。

但是這種資源傾注，與全然排除其他可能性，在現實上是非常困難的，資本主義厲害的地方，就是它將各方的利害關係人，拉進某個似乎可以達成共識的機制裡面，那個機制就是利益，如果雙方都願意在同樣的標準下投注資源在電車和油車，或許就可以截長補短，創造出真正的專業分工與對所有要素，有更加平衡的考量和應對的作法。

[1] https://www.nature.com/articles/s41893-020-0488-7

[2] https://www.thenewslens.com/article/139416