每个车辆类别和动力系统的生命周期温室气体排放。平均寿命排放可以解释电力平衡地区电网排放的差异，以及驱动循环和温度对燃油经济性的县级差异。图片来源:伍迪等人，《环境研究快报》，2022年
主要汽车制造商正在增加电动卡车的生产，作为减少其车辆温室气体排放的关键战略。
目前，包括轿车、suv和皮卡在内的轻型车辆的温室气体排放量占美国运输业温室气体排放量的58%。2020年，皮卡占美国轻型汽车销量的14%，近年来皮卡和suv的市场份额都在增长。
但是小货车电气化对运输业的脱碳意味着什么呢?
密歇根大学(University of Michigan)和福特汽车公司(Ford Motor Co.)的研究人员在一项新的研究中解决了这个问题，并评估了相对于汽油驱动的皮卡在温室气体排放方面的节省。这项研究发表在3月1日的《环境研究快报》网络版上。
“这是一项为气候行动提供信息和鼓励的重要研究。密歇根大学环境与可持续发展学院教授、可持续系统中心主任、该研究的资深作者Greg Keoleian表示:“我们的研究清楚地表明，在所有级别的车辆中，通过过渡到电气化的动力系统，可以大幅减少温室气体排放。”
在这项研究中，研究人员对皮卡的生命周期进行了从摇篮到坟墓的评估，并将皮卡电气化与轿车和SUV电气化的影响进行了比较。
为了评估温室气体排放，研究人员研究了三种不同的2020年动力系统选择——内燃机车、混合动力汽车和纯电动汽车——中型轿车、中型suv和全尺寸皮卡，考虑了不同车型在燃油经济性、年行驶里程、车辆产量和车辆寿命方面的差异。
他们发现，在美国，对于轿车、suv和皮卡来说，纯电动汽车从摇篮到生命周期的温室气体排放比内燃机汽车平均低64%。
“这项研究可以帮助我们从减排的角度理解电气化的潜在影响，特别是在我们推出新的电动汽车的时候，以及我们如何能够继续加快我们向碳中和的进展。我们很荣幸能与密歇根大学合作开展这项重要的工作，”福特可持续发展、认证和合规全球总监辛西娅·威廉姆斯(Cynthia Williams)说。
这项研究提供了几个关键发现。例如，研究人员发现，随着汽车尺寸的增加，用纯电动汽车取代内燃机汽车会导致更大的温室气体排放总量减少，因为大型汽车的燃料消耗更大。
虽然不同车型所节省的比例大致相同，但平均而言，将一辆内燃机轿车换成一辆纯电动轿车所节省的二氧化碳当量为45公吨;用电池驱动的SUV取代内燃机SUV可以节省相当于56吨的二氧化碳;研究报告的第一作者、密歇根大学可持续系统中心的研究专家马克斯·伍迪说，用电池驱动的皮卡取代内燃皮卡可以在车辆的使用寿命内减少相当于74吨二氧化碳的排放量。
研究人员还发现，由于电池的生产，纯电动汽车在制造过程中比内燃机汽车排放更大的温室气体，但这种影响被操作上的节约所抵消。根据美国电网和车辆行驶里程的平均值，对于纯电动汽车和内燃机汽车来说，轿车的盈亏平衡时间为1.2 - 1.3年，suv为1.4 - 1.6年，皮卡为1.3年。
Keoleian说:“这项研究是对之前将纯电动汽车与内燃机或混合动力汽车进行比较的研究的扩展。”“我们报告车辆生产、使用和寿命结束阶段的排放量，以每英里为基础，并在整个车辆寿命。
“此外，考虑到电网混合和环境温度的差异，我们分析了排放的区域差异，我们还探索了电网脱碳率对减排的影响。”
由于不同的温度和不同的驾驶周期会影响车辆的燃油经济性，因此全国各地的车辆排放不尽相同。对于电动汽车而言，当地电网的温室气体排放强度也是一个重要因素。这项研究绘制了地图，显示了美国各个县每个动力系统(内燃机汽车、混合动力汽车和纯电动汽车)和车辆类型(轿车、SUV和皮卡)的寿命克二氧化碳当量/英里。
研究人员发现，公众对纯电动汽车比内燃机汽车或混合动力汽车排放更高的担忧在很大程度上是没有根据的，因为纯电动汽车在95%-96%的县优于混合动力汽车，而纯电动汽车在98%-99%的县优于内燃机汽车，即使假设在电网脱碳方面只取得了适度的进展。
充电策略可以进一步减少纯电动汽车的排放。研究发现，在一天中电网排放强度最低的时间段充电，平均可以减少11%的排放。
伍迪表示:“应该同时部署电动汽车和扩大太阳能、风能等可再生能源。”“双方的利益会因对方的发展而增加。”
这项研究的其他作者是密歇根大学环境与可持续发展学院和可持续系统中心的帕特·瓦什纳夫，以及福特汽车公司研究与创新中心的罗伯特·德克莱因、亨哲·金、詹姆斯·安德森和蒂莫西·沃林顿。
这项研究由福特汽车公司通过福特-密歇根大学联盟项目奖资助。
作者:洛里·阿瑟顿，密歇根大学环境与可持续发展学院
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