[電車] 電車與油車的懸浮微粒排放比較

[Mysterioux (神秘X)]

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

------------------------------------------------------------------------------
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

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 27.52.102.177 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/car/M.1675524447.A.4BB.html
※ 編輯: Mysterioux (27.52.102.177 臺灣), 02/04/2023 23:55:59
→ MRjk        : 為啥電車剎車會比較多微粒? 不是說同款車型嗎?
電車車重比較重
→ MRjk        : 還有現在哪台電車沒有再生制動? 實驗還要特地排除
做實驗的必要過程跟手法啦 油車分成柴油跟汽油 那電車也分一下 再生50%跟再生90%
※ 編輯: Mysterioux (27.52.102.177 臺灣), 02/05/2023 00:09:44
→ vespar      : 電車比較重阿
推 sheng76314  : https://i.imgur.com/4HIhPwI.jpg
→ SakuraHana  : 電車還有電廠汙染…
如果要講電廠汙染的問題 建議你讀這篇 #1ZSuoQLh (car)
※ 編輯: Mysterioux (27.52.102.177 臺灣), 02/05/2023 00:22:16
推 EPIRB406    : 電車低功率充電樁就是垃圾，之後快充起來那些東西就
→ EPIRB406    : 沒用了
推 h921440     : 在生態敏感區，一千輛油車vs.電車的排放物，對脆弱
→ h921440     : 生態系統的影響會很明顯
推 joe12334667 : 推 科學
推 xelnaga     : 電車磨損慢 卻說排放多 笑死
→ ciswww      : 不知在講啥，用馬達煞車應可完全抵消掉車重因素
推 mustangccx  : 去掉燃燒排放才有論文的可比性
推 syterol     : 結論不就是電車換LM煞車皮就完全屌打油車
推 amethystboy : 附參考文獻給推
推 s609747     : 豐田贊助的報告嗎
推 gostt       : 台灣的電動車是燃煤發電來的 碳排放是瑞典的5倍 這
→ gostt       : 是有數據的 根本不環保  臺灣需先改變電力來源組成
→ gostt       :  放棄核能更是蠢蛋的行為
如果要講電廠汙染的問題 建議你讀這篇 #1ZSuoQLh (car)
→ sammy98     : 歐洲有報告 瑞典的低碳排是架構在境外的高碳排上面
→ sammy98     : 境外炭稅 瑞典就打成豬頭了
※ 編輯: Mysterioux (27.52.102.177 臺灣), 02/05/2023 09:01:05
→ supereva    : 認真嗎  我電車機乎沒踩過煞車  這樣會比油車多？
我覺得這篇paper做的不難理解阿
同架構下電車因為比較重 所以路面揚塵+輪胎&路面磨耗所產生的PM10跟PM2.5會大於油車
如果不算燃燒排放的話 要降低微粒排放就只能從煞車磨耗去控制
然而電車因為車重 如果跟油車一樣的行駛模式 煞車磨耗肯定也會較高
要控制煞車磨耗 就必須善用再生煞車 That's all.
推 cystal      : 不管啦 電車就是高污染啦 什麼研究我不想讀啦
→ cystal      : 反正乾淨能源出來前 電車都是高污染啦
→ cystal      : 什麼論文研究 都沒有我感覺厲害啦
推 juunuon     : 電廠：我效率比你們內燃機好多了
→ berry383838 : 這個報告就是假設電車不用再生煞車，做出來的，最後
→ berry383838 : 再說除非能善用再生煞車
→ berry383838 : 如果真的有數據從例如特斯拉的後台，能看到再生煞車
→ berry383838 : 的煞停里程使用比率，我想應該電車一次排放還是屌打
→ berry383838 : 油車
→ berry383838 : 誰開特常常在踩剎車的，我想比率應該不到20%，這只
→ berry383838 : 是無法取得數據的報告我不覺得有幫油車講到話
Yes
※ 編輯: Mysterioux (27.52.102.177 臺灣), 02/05/2023 11:14:04
推 TaiwanNeko  : 那HEV、PHEV應該是最少的
→ TaiwanNeko  : 一樣有再生煞車，車子也沒那麼重
→ TaiwanNeko  : 油耗比油車好很多，PHEV更可以插電
合理的推論 不過目前沒有看到相關paper 還不能下定論
但你想的到的 別人也想的到 所以說不定已經有人在做實驗了~
※ 編輯: Mysterioux (27.52.102.177 臺灣), 02/05/2023 11:20:30
→ BigRollPeace: 笑死，某c在崩潰什麼？
推 operja      : 我家的電車的電都是水力發電來的，一定比較乾淨（誤
→ supereva    : 問題是電車不可能跟油車一樣行駛模式吧
→ supereva    : 還是這是討論沒再生煞車的情況下？
再生煞車50%跟90%
※ 編輯: Mysterioux (27.52.102.177 臺灣), 02/05/2023 12:57:10
→ supereva    : 再生煞車在電車已經不是善用了  是機乎全程用  非
→ supereva    : 緊急根本不需要踩煞車踏板的
→ supereva    : 其他的我覺得合理但煞車損耗那邊我覺得很怪
→ supereva    : 直接統計電車和油車換煞車皮週期我覺得比較有用
推 TaiwanNeko  : 一直跳針再生煞車幹嘛？電車就算煞車那項全扣掉，還
→ TaiwanNeko  : 是比汽油車含煞車皮高(NAO type)
→ TaiwanNeko  : 而且再生煞車也不是電車專利，很多油車也有
推 abyepi      : 等禁售燃油車，換戰電車品牌
推 kazami      : 現代也有油電車啊 很可惜他沒有加進去比較～
→ Pegasi      : 電車品牌早就在戰了
推 KBchen      : 這個分析很有趣 最近應該會有更多相關研究