[Science Scope]电动汽车真的环保吗……②胜负不在汽车，而在电网

by Kim Jonghwa

Published 06 Sep.2026 07:30(KST)

Updated 07 Sep.2026 08:07(KST)

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同一辆车使用何种电力充电，碳排放也不同
电动SUV、混合动力车与废旧电池改变环境表现

编者注“Science Scope”是深入观察特定科技现象，并分析其意义与未来的策划栏目。

在首尔充电的电动汽车，与同一辆在法国充电的电动汽车，其环境表现并不相同。这是因为，电动汽车所用电力是由煤炭和天然气生产，还是由核能、太阳能和风能生产，会影响其行驶过程中间接产生的碳排放量。

电池在何地、以何种方式制造同样重要。若使用碳强度较高的电力生产电池，车辆甚至在出厂前就会承担更大的碳负担。反之，若以低碳电力制造电池并进行充电，其全生命周期温室气体排放量将大幅减少。

英国废弃物与回收专业企业Cawleys的锂离子电池回收设施内，工作人员正在拆解报废电动汽车电池。将废旧电池回收的材料用于新电池，可减轻原材料开采和提炼带来的环境负担。Cawleys供图

电动汽车的环保性，并不会仅因汽车动力源改为电力便得以实现。发电厂和电网、电池工厂与车辆尺寸、驾驶方式以及废旧电池回收等环节，均彼此关联。

同一辆电动汽车，使用何种电力充电决定表现

电动汽车虽然没有排气管，但用于充电的电力来自发电厂。即使电动汽车不直接排放二氧化碳，发电过程中产生的碳排放也应计入其行驶排放量。

燃煤发电会排放大量温室气体。液化天然气发电也并非零碳排放。核能、太阳能和风能若将发电厂及设备的生产、建设环节纳入考量，同样存在全生命周期排放，但其碳强度低于化石燃料发电。

韩国环境研究院循环经济研究室高级研究员Lee Sora表示：“即使是同一辆电动汽车，若使用燃煤火电充电，产生的温室气体也会多于使用核能和可再生能源充电。”她解释称：“即便在韩国这种化石燃料占比较高的电力结构下，以当前时点来看，电动汽车已具备优势；随着逐步淘汰煤炭及扩大可再生能源的发展，电动汽车的环境优势将在结构上进一步扩大。”

欧洲已出现实际变化。国际清洁交通委员会2025年的分析显示，按照欧盟电网计算，电动汽车全生命周期温室气体排放量较2021年分析结果降低24%。研究人员将电网脱碳列为主要原因。

欧洲运输与环境联合会高级数据分析师Yoan Jimbeo负责的全生命周期分析也显示，电力来源带来的差异极为明显。即使是搭载中国生产的电池、在煤炭依赖度较高的波兰行驶的电动汽车，其全生命周期二氧化碳排放量也比汽油车少37%。若在瑞典生产电池并在当地行驶，排放量最高可降低83%。

在韩国，最重要的变量同样是电力。梨花女子大学人类机械生物工程系教授Choi Wonjae表示：“电力排放系数的影响最为显著。减少发电过程中的温室气体排放，是降低电动汽车温室气体排放量最直接的方法。”

即使在同一国家，“何时充电”也是变量

即使同一辆电动汽车在同一国家行驶，排放量也可能因充电时间不同而有所差异。这是因为，每个时段的发电来源构成不同。

梨花女子大学研究员Lee Juha、韩国交通安全公团未来汽车研究处处长Kim Jaryung及Choi教授等人在2024年发表于《韩国氢能与新能源学会论文集》的《基于充电时点的电动汽车从能源到车轮温室气体排放量分析》显示，不同时段变化的发电来源构成会如何影响电动汽车温室气体排放量。研究团队将2022年韩国分时电源结构纳入计算，测算了电动汽车从能源到车轮排放量的变化。

研究结果显示，与未考虑分时电源结构的平均情况相比，电动汽车从能源到车轮的温室气体排放量可因充电时点不同而最多升高16%，或降低28%。这意味着，即使是同一辆电动汽车，其环境表现也可能因何时充电而不同。

这表明，未来“智能充电”可超越单纯的电费节省技术，成为碳减排手段。例如，引导用户在可再生能源发电量较高的时段充电，并在电力需求集中的时段推迟充电。

电动汽车在为电网增加新需求的同时，也可发挥能够调节充电时点的储能装置作用。

电动SUV还是混合动力车：车型与尺寸也会改变表现

决定电动汽车环保性的另一变量是车辆尺寸。

大型电动运动型多用途车（SUV）比小型电动汽车需要更大的电池，以及更多的钢铁、铝等材料。生产阶段的温室气体排放增加，推动更重车身所需的电力消耗也更大。并非贴着同样“电动汽车”标签，环境表现就完全相同。

国际能源署的分析以数据展现了这一差异。对2023年销售的电动SUV与行驶里程相近的中型电动汽车进行比较后发现，SUV的电池平均大25%，电动SUV的耗电量也比其他电动汽车平均高20%。

缩小车辆尺寸能够节省的资源同样可观。国际能源署估算，若将2023年全球售出的电动SUV全部替换为中型电动汽车，在不会对行驶里程造成显著影响的情况下，或可减少约60吉瓦时的电池需求。换算为所需原材料，相当于节省约6000吨锂、3万吨镍、约7000吨钴及超过8000吨锰。

这意味着，电动汽车尺寸越大，所需的电池和资源就越多。

混合动力车与电动汽车的比较则更为复杂。混合动力车同时使用内燃机和电动机。其电池小于纯电动汽车，因此生产阶段的碳负担相对较低；并可通过再生制动和高效发动机运行，减少较传统汽油车的燃料使用量。

在Choi教授研究团队对韩国乘用车的分析中，若将车辆生产和报废环节纳入计算，电动汽车与混合动力车的全生命周期温室气体排放差距会缩小。内燃机汽车的排放主要集中于行驶阶段；纯电动汽车虽没有直接行驶排放，但在发电、车辆及电池生产过程中仍会产生碳排放。

Choi教授表示：“在韩国的条件下，电动汽车的温室气体排放量低于混合动力车，但两者差距并不像普通民众所认为的那样是100比0。”

随着电网持续脱碳，电动汽车可减少行驶阶段的排放量。另一方面，若燃油效率提升或低碳燃料使用扩大，混合动力车也有进一步降低排放的空间。

Choi教授表示：“今后对电动汽车和混合动力车的比较，也应持续针对实际使用的燃料以及汽车生产、使用、报废的全过程进行分析和比较。需要通过反映现实的全生命周期分析，作出客观比较。”

国际能源署分析称，按全球平均水平计算，2023年销售的中型电动汽车全生命周期排放量比同级别混合动力车低40%以上。不过，该机构认为，在印度等煤炭依赖度较高、年行驶里程相对较短的地区，这一差距可能缩小至不足10%。

归根结底，对于“选择电动汽车还是混合动力车”这一问题，不能只看汽车名称便下结论。车辆尺寸、电池容量、电源结构、燃油效率、行驶里程与车辆寿命，都应纳入计算。

报废后仍未结束的电动汽车环境表现

电池寿命结束后的处理方式，也会改变环境表现。若从废旧电池中回收锂、镍、钴等材料并重新投入新电池生产，可减少矿物开采和精炼过程中的能源消耗与碳排放。

电池原材料本身的影响也不容忽视。根据国际能源署数据，在镍锰钴电池的全生命周期排放量中，关键矿物加工过程约占55%。磷酸铁锂电池则在电池制造阶段产生近50%的总排放量。提高将废旧电池回收原材料重新投入新电池的比例至关重要。

LG新能源与通用汽车的合资企业奥特能电池已同北美最大电池回收企业Li-Cycle签订废旧电池回收协议，全面推进废旧电池回收业务。图片由LG新能源提供，韩联社

但回收同样需要能源。运输、拆解电池以及分离、精炼材料的过程中会产生碳排放，减排效果也会因所使用的技术而异。

Choi教授解释称：“废旧电池回收所产生的温室气体排放量可能随回收技术不同而变化。车辆轻量化的效果，也会因使用何种材料而有所不同。”

Lee高级研究员将电网脱碳列为提升电动汽车环保性的最重要任务。他表示：“从温室气体排放量角度看，电网脱碳是最根本、影响范围最广的因素。在汽车和电池行业能够直接控制的领域，改善电池与材料生产工艺，以及建立废旧电池回收和安全管理体系，是切实可行的方案。”

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电动汽车并非完全不排放碳的“完美环保汽车”。从制造、行驶到报废，都会留下碳排放。但其减排空间与内燃机汽车不同。内燃机汽车的碳排放主要不断从排气管累积，而电动汽车的碳排放则有望在电池工厂、发电厂、电网及回收设施等环节得到削减。这正是电动汽车时代真正的较量不在道路上，而在汽车之外展开的原因。

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本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。