奥迪Q4 e-tron
电动汽车在很大程度上被视为一种环保产品和减缓气候变化的工具。但电动汽车真的像我们想象的那么环保吗?
全电动汽车和混合动力汽车的废气排放低或没有废气排放。这意味着车辆本身产生的温室气体几乎为零，这对环境来说绝对是一件好事。但在决定你的电动汽车产生多少污染时，还有其他因素在起作用。这些因素包括你当地的电网从哪里获得电力，你在一天中的什么时间充电，你居住的气候，电池制造过程，以及你的驾驶模式。
上述五个因素都会影响电动汽车的性能，以及它对环境的负面影响有多大。让我们依次来看一下。
1.电力来源
电动汽车通过锂离子电池中的电化学反应产生能量，不需要像汽油动力汽车那样燃烧燃料。电动汽车完全依靠电能运行。混合动力车在低需求环境下(如城市驾驶)使用电池，其余时间使用汽油发动机，从而减少排放。大多数混合动力和电动汽车也有某种再生制动，利用动能为汽车电池充电，进一步提高效率。
煤炭和石油等污染严重的能源应该逐步淘汰，以支持可再生能源。
然而，电动汽车确实以不同的方式产生排放。为我们用来给这些车辆充电的电网提供能源的发电厂如果燃烧化石燃料，就会产生有害的温室气体排放。美国中西部地区仍然依赖燃煤电厂(在新窗口打开)已经被证明对环境有害。西海岸地区的可再生能源比重更高，利用风能和太阳能等资源为更多的电网供电，但在某种程度上仍依赖化石燃料。
为了让电动汽车充分发挥其作为“清洁”汽车的潜力，我们需要重组电网。煤炭和石油等污染严重的能源应该逐步淘汰，以支持可再生能源。在此之前，如果电动汽车使用的电力是燃烧化石燃料产生的，那么它们仍然可能产生有害排放。但别搞错了:即使使用不可再生电力，它们也会在它们的一生中产生的碳仍然更少(在新窗口打开)比汽油车好。
一些人还认为，减少房屋和企业附近道路上的排放确实减少了有害的空气污染，即使发电厂位于远离城市的地方，人们仍然在产生温室气体。尽管如此，更清洁的电网可以进一步改善空气污染。例如，英国已经减少了发电的碳排放近40%(在新窗口打开)根据英国气候出版物的数据，在过去的三年里碳短暂．挪威和法国几乎所有的能源都来自水力发电和核能等可再生能源。在拥有这种能源结构的国家，电动汽车电池的生产(我们稍后会讲到)是电动汽车存在中碳含量最高的部分。
2.每天充电的时间
美国的一些地区在一天的不同时间使用不同的能源。在芝加哥、费城和华盛顿特区，都有燃煤发电厂在夜间使用(在新窗口打开)．这样做会降低能源成本，但会加剧污染。在白天充电，因为电力来自这些地区的清洁能源，这有助于减少排放。
这意味着在车库或工作场所外的公共充电站充电，而不是在家里充电(如果有的话)。大多数人在家里给电动汽车充电过夜，所以这对许多电动汽车车主来说可能不是一个可行的选择。从长远来看，这也不是一个可持续的模式。同样，网格需要更加绿色才能解决这个问题。
3.当地气候
极端高温和低温会对电动汽车的效率产生负面影响。美国极端气候地区的电动汽车可以使用高达15%(在新窗口打开)根据卡耐基梅隆大学工程与技术系的研究，人们平均会消耗更多的能量。在最寒冷的地区，它可能是高达40%(在新窗口打开)更多的能源消耗。寒冷的天气减缓了为全电动汽车提供动力的锂离子电池内部发生的化学反应，并且需要更多的电力用于取暖等辅助电力系统。如果电力来自燃烧化石燃料的发电厂，那么额外的能源使用可能会转化为更高的排放。
但电动汽车电池技术正在不断进步。电池组充电时间更短，能量密度更高正在开发中(在新窗口打开)．电动汽车也已经配备了冷却系统，以减轻极端高温对电池的影响。
4.电池制造
电池和汽车制造是电动汽车排放最严重的过程。一半左右(在新窗口打开)据瑞典环境研究所称，电动汽车电池的寿命排放来自于其制造和组装过程中使用的电力。
这些电池中的金属也有问题，比如钴和锂。这些金属从地下开采出来的过程只要不是绿色(在新窗口打开)．事实上，就是为电动汽车电池挖掘材料并进行组装产生更多的排放(在新窗口打开)比生产汽油车还难。开采稀土金属的过程包括富水(在新窗口打开)对周围环境、野生动物和人类都有危害。
尽管如此，当你衡量电动汽车的寿命排放量时，电动汽车仍然领先于汽油汽车。尽管燃气汽车随着使用年限的增长会产生越来越多的有害排放，但使用几年的电动汽车将保持较低的排放水平，因为电池制造是其使用寿命中污染最严重的部分。
电动汽车电池回收是另一个环境问题。目前，在电池寿命结束时从电池中提取金属并将其用于制造新电池非常困难，而且这个过程是能源密集型的。这可能就是为什么2019年《化学与工程新闻》的一篇报道称，目前回收的锂离子电池数量为在5%以下(在新窗口打开)．
不过，这份报告也带来了一些令人振奋的消息。由于锂离子电池的普及和使用呈爆炸式增长，更多的努力和研究正在寻找回收它们的方法。美国能源部(DOE)在2019年推出了一项550万美元的奖励计划，以激励收集和存储旧电池的方法，目前正在进行在最后阶段(在新窗口打开)．
电池组不能再为电动汽车提供动力的其他用途正在探索中。它们可能会储存能量，作为家庭的备用电源系统，也可以用来为低能耗设备供电。
有效的回收计划将减少开采新矿石的需求，这反过来又将减少采矿对环境的有害影响。
大众等汽车制造商正在开发回收方法高达97%(在新窗口打开)用于制造新电池的废旧电池的金属成分。有效的回收计划将减少开采新矿石的需求，这反过来又将减少采矿对环境的有害影响。旧电池作为新金属的更大来源，意味着更多的矿石留在地下，减缓消耗(在新窗口打开)现有的供应。如果能对电动汽车电池实施有效的回收计划，将有助于解决电动汽车制造和使用中最糟糕的环境问题之一。
5.驾驶模式
电动汽车主要用于城市还是高速公路是环境成本的另一个决定因素。研究发现，在城市驾驶条件下，电动汽车和其他电动汽车，如混合动力汽车，有潜力大幅减少排放(在新窗口打开)而且与传统汽车相比，司机一生都可以节省金钱——尤其是在走走停停的交通中。然而，在高速公路上，电动汽车在减少排放方面只比汽油车略胜一筹，而成本更高。
该研究的作者表示，这些数据很难最终确定，因为司机行为和非代表性样本等因素会影响结果，从而降低准确性。
那么，电动汽车真的绿色吗?
就像围绕电动汽车的大多数事情一样，这要看情况而定。如果电动汽车不断地在化石燃料供电的电网上充电，那么从长远来看，即使它们不从排气管中排放废气，它们也不会为环境做尽可能多的贡献。如果我们采用电动汽车作为主要的交通工具，就必须解决电池制造过程和采矿组件金属造成的环境破坏问题。
电动汽车在使用寿命期间对环境的影响已经小于汽油车。这种影响只会越来越小。一个越来越多由可再生能源供电的电网，再加上高效的电池回收计划以及电池技术的改进，将在很大程度上使电动汽车成为我们脑海中想象的绿色机器。我们已经朝着这些目标取得了进展，但我们还有很长的路要走。
但电动汽车本身并不能将我们从气候变化中拯救出来，它们也不会是我们需要的唯一绿色交通解决方案。它们当然有帮助，而且还可以加以改进，以进一步减少其影响。作为一个社会，我们需要发展电动汽车，与有效的公共交通和更适合步行的基础设施相结合，以真正大幅减少有害温室气体排放和环境污染。
