電車與油車的懸浮微粒排放比較 - 汽車

分享一篇看到的paper 平衡一下油&電兩派的觀點 看看能不能讓某些族群(?) 開心一點
一樣先說結論 電車行駛在路上所排放的懸浮微粒可能比油車少 但暫時還有計算盲點


2022年的Science of The Total Environment期刊發表了這樣一篇paper

Comparison of total PM emissions emitted from electric and internal
combustion engine vehicles: An experimental analysis

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004896972204058X

不用付費解鎖 點進去就能看到全文 有興趣的人可以自己點進去慢慢看
如果我有解讀錯誤也歡迎指正

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先給一下定義 懸浮微粒的排放 分為直接排放&間接排放 把兩者加總得到"行駛的總排放"
一次排放: 燃料燃燒排放 + 非燃燒排放 (煞車、輪胎磨耗、路面磨耗、行駛揚塵)
二次排放: 一次排放的所有微粒 經過環境影響後再產生的二次微粒
重點: 一次排放的部分是經由實驗驗證、二次排放的部分則使用理論計算
二次排放會受環境影響 現階段難針對二次排放設計精準的實驗 故僅利用理論模型推算

然後因為這篇paper是南韓的團隊做的 所以他們選用的汽車模型是Hyundai KONA
同樣的車體架構剛好有汽油、柴油、電車 三種版本


接著直接上結論
經由實驗得知 電車行駛中的一次排放 (不算燃燒排放) 是大於油車的
然而算上由理論推估的二次排放，電車就屌打油車了

首先 電車行駛中沒有燃料燃燒 所以沒有燃燒排放 但其他四者的排放加起來還比油車多
這意味著
電車來自煞車來令+輪胎&路面磨耗+揚塵 比油車嚴重

其中 非燃燒排放的主要來源是煞車皮的磨耗 (約佔非燃燒排放的55%)
尤其是 美、日韓系車常用的非石棉有機煞車皮 (non-asbestos organic, NAO)
比起歐洲車常用的低金屬煞車皮 (low-metallic, LM) 會有更多的一次微粒排放
整體來說 使用NAO煞車皮的電車 會比油車行駛的一次排放多了10%
若改用LM煞車皮 雖然來令磨耗所造成的排放比NAO多 但電車再生煞車可以cover這個問題
連帶整體電車的一次排放可以接近油車甚至更低


但是問題出在二次排放
汽柴油燃燒後的氮氧化物、硫氧化物、阿摩尼亞(NOx, SO2, NH3)
會在大氣中跟別的物質反應 進而轉變為更多其他有的沒的東西
(這部分因為目前沒有實驗標準 難以有效的實驗驗證 所以用理論模型計算)
把這部分加上去之後 很遺憾 電車就屌打油車了

https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S004896972204058X-gr13_lrg.jpg


所以 作者最後的comment是
1. 如只算一次排放 除非電車能善用再生煞車 不然同樣的行駛模式對改善空汙效果有限
2. 針對所有的排放(尤其是二次排放) 仍須更多能夠量化的實驗去確認


PS. Science of The Total Environment 2 year Impact Factor (2021) - 7.963
不算太高 但也絕不是什麼免洗期刊還是野雞期刊

順便附上之前在版上分享的paper #1ZSuoQLh (car)
沒看過的也可以順便看一下


科學的問題 就用科學的方法去驗證~
共勉之

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