本文是一篇关于电动汽车（Electric Vehicles, EVs）与内燃机汽车（Internal Combustion Engine Vehicles, ICEVs）在全生命周期温室气体（Greenhouse Gas, GHG）排放方面的比较研究。研究由JongRoul Woo、Hyunhong Choi和Joongha Ahn三位作者共同完成，分别来自美国麻省理工学院（MIT）和韩国三星经济研究所（SERI）。该研究于2017年发表在《Transportation Research Part D: Transport and Environment》期刊上。

研究背景与目的

随着全球气候变化的加剧，减少温室气体排放已成为各国政府和社会的共同目标。交通运输部门是全球能源消耗和温室气体排放的主要来源之一，2013年全球交通运输部门的能源消耗占全球总能源消耗的27.6%，其中92.6%依赖于石油产品。电动汽车因其零尾气排放的特性，被视为解决传统内燃机汽车环境问题的有效方案。然而，电动汽车的环境效益与其所在国家的电力结构密切相关。如果电力结构以化石燃料为主，电动汽车的温室气体排放可能并不比内燃机汽车低。因此，本研究旨在从全球视角分析70个国家的电力结构对电动汽车温室气体排放的影响，并与内燃机汽车进行比较。

研究方法

本研究采用了“从油井到车轮”（Well-to-Wheel, WTW）分析方法，涵盖了从能源开采到车辆行驶的整个能源流动过程。对于内燃机汽车，WTW过程包括七个步骤：能源开采、运输、精炼、分配、发动机燃烧、动力传递系统和车轮。对于电动汽车，WTW过程则包括九个步骤：能源开采、运输、精炼、分配、发电、电力传输与分配、充电、电动机和车轮。通过这一方法，研究比较了电动汽车和内燃机汽车在整个能源供应链中的温室气体排放。

研究选择了四种具有代表性的车辆类型：小型车（Subcompact）、紧凑型车（Compact）、全尺寸豪华车（Full-size Luxury）和运动型多功能车（SUV）。每种车辆类型选择了1-3款电动汽车和3款内燃机汽车作为研究对象。数据来源包括英国车辆认证机构（VCA）的燃油经济性数据、欧洲联合研究中心（JRC）的温室气体排放因子数据，以及各国电力结构数据。

主要结果

1. 内燃机汽车的温室气体排放：研究首先计算了内燃机汽车的WTW温室气体排放。结果显示，汽油车的排放普遍高于柴油车，尽管汽油燃烧时排放的温室气体较少，但柴油发动机的燃油效率更高。

2. 单一电力来源下的电动汽车排放：研究计算了电动汽车在单一电力来源（如煤炭、天然气、核能、可再生能源等）下的温室气体排放。结果显示，使用化石燃料（如煤炭、天然气、石油）发电的电动汽车排放显著高于使用核能或可再生能源发电的电动汽车。在某些情况下，使用煤炭或石油发电的电动汽车排放甚至高于柴油内燃机汽车。

3. 各国电力结构下的电动汽车排放：研究进一步计算了70个国家基于其电力结构的电动汽车温室气体排放。结果显示，电力结构中化石燃料比例较高的国家（如南非、澳大利亚、印度和中国），电动汽车的温室气体排放较高。而电力结构中核能和可再生能源比例较高的国家（如挪威、加拿大、法国），电动汽车的排放显著低于内燃机汽车。

4. 区域与全球层面的分析：研究将70个国家划分为7个区域进行分析，结果显示不同区域的电动汽车排放差异显著。非洲地区的电动汽车排放最高，而中南美洲和欧洲的排放最低。在全球层面，电动汽车的温室气体排放普遍低于内燃机汽车，但在小型车类别中，电动汽车的排放可能高于内燃机汽车，具体取决于电力来源的排放因子。

结论与政策建议

研究结果表明，电动汽车的温室气体排放与其所在国家的电力结构密切相关。在电力结构以化石燃料为主的国家，电动汽车的环境效益可能不如预期。因此，降低电力结构中的煤炭比例是提高电动汽车环境效益的关键。例如，美国和中国已采取措施减少煤炭依赖，增加可再生能源的比例。此外，研究建议针对不同车辆类型制定不同的政策，因为电动汽车在不同车辆类别中的温室气体减排效果存在差异。

研究亮点

1. 全球视角：本研究首次从全球视角分析了70个国家的电力结构对电动汽车温室气体排放的影响，填补了此前研究主要集中于欧美国家的空白。
2. 实际数据支持：研究使用了市场上实际销售的电动汽车和内燃机汽车的数据，使得分析更具现实意义和可靠性。
3. 政策启示：研究结果为各国制定电动汽车推广政策提供了重要参考，强调了优化电力结构的重要性。

研究价值

本研究不仅为学术界提供了关于电动汽车环境效益的全球性分析框架，还为政策制定者提供了科学依据，帮助其更好地评估和优化电动汽车推广策略。通过结合电力结构的优化，电动汽车有望在全球范围内实现更大的温室气体减排效果。