第一辆电动汽车于20世纪初在爱荷华州问世,但与如今的电动汽车相去甚远。
然而,自那以后,尽管需要克服工程技术上的挑战,电动汽车已成为建设更可持续社会的关键组成部分。
尽管许多电动汽车每次充电可行驶约250英里,消费者如今仍在质疑这类车辆的续航里程。
如果你认为电动汽车是个新概念,那你并不孤单。直到最近,电动汽车主要吸引的是一小群爱好者。
据美国能源部(DOE)文章称,人们通常认为汽油动力汽车和卡车是这类车辆的“传统”类型,但电动汽车大约在同一时期也开始研发。尽管卡尔·本茨被认为于19世纪80年代中期在德国发明了第一辆汽油动力汽车,但最早的简易电动汽车——电动马车——约于1832年在苏格兰问世。其他早期电动汽车也在随后几十年间陆续出现。
据美国能源部称,50年内,第一辆“成功的电动汽车”在爱荷华州问世,尽管当时的车辆仍远不及现代电动汽车技术。
美国能源部解释说:“到1900年,电动汽车正值鼎盛时期,占道路上所有车辆的约三分之一。”该部门还指出,接下来的十年里,“销量依然强劲”。然而,技术进步以及美国人希望前往尚未通电的城市之外地区旅行的意愿,共同推动汽油动力汽车的人气超过电动汽车,这种偏好延续了数十年。
电动汽车有哪些类型?
混合动力电动汽车(HEV)
混合动力电动汽车同时使用内燃机和为电动机供电的车载电池。驾驶者可以给油箱加满油后上路,同时受益于“再生制动”系统:该系统为车载电池充电,储存车辆制动时产生、否则会损失的能量。与其他类型的电动汽车不同,HEV的电池不能通过插头充电。
美国能源部替代燃料数据中心称:“在HEV中,电动机提供的额外动力可能使车辆采用更小的内燃机。”“车辆停下时,电池还可为辅助负载供电,并减少发动机怠速运转。”
该中心在一篇文章中接着说:“这些特点结合起来,能在不牺牲性能的情况下提高燃油经济性。”
尽管这类车辆配有电池,有些人并不认为它们是真正的电动汽车。
缅因州能源效率机构Efficiency Maine项目经理阿玛莉娅·西格尔解释说:“一般来说,混合动力车没有充电插头,所以我们不把它们视为电动汽车。”“虽然混合动力车是很好的选择,燃油经济性也很好,但它们算是另一个类别。”
插电式混合动力电动汽车(PHEV)
插电式混合动力电动汽车(PHEV)与非插电式混合动力车类似,动力来源既有传统内燃机,也有电池。不过,主要区别在于,PHEV除了能通过再生制动为电池充电,还能通过插头接入电网充电。
纯电池电动汽车(BEV)
与PHEV一样,纯电池电动汽车(BEV)也称为纯电动汽车,可通过插头接入电网,使用与家庭和企业供电相同的电力充电。BEV也可通过再生制动为电池补充电量。
不过,BEV没有需要汽油的内燃机,因此行驶时不会直接产生与化石燃料相关的车辆排放。
电动汽车更环保吗?
一些潜在的电动汽车驾驶者可能不太在意自己的车对环境是更好还是更差,但许多人最初是在环境保护和气候危机缓解的语境下听说电动汽车。
一些电动汽车批评者指出,电动汽车充电的“绿色程度”取决于其接入电网的清洁程度。例如,据美国能源信息署的数据库显示,新英格兰地区电网运营商主要利用天然气发电。得克萨斯州拥有自己的电网,天然气和煤炭分别是当地发电使用最多的第一和第二大能源。
不过,西格尔解释说:“电动汽车的特点在于,无论能源来自何处,它们的效率都比汽油车高。因此,美国有些地方的可再生能源占比很高,电力本身就很清洁;但即使在煤炭或其他化石燃料占比较高的州,使用电动汽车产生的温室气体排放最终仍然较低。”
不过,除了交通效率和温室气体排放之外,还有其他环境因素需要考虑,即使排放量高的交通运输部门仍然是一个重大问题。
电动汽车发展的批评者和支持者都指出,生产电动汽车电池离不开锂、钴等金属,因此必须确保这些金属的供应。开采这些材料备受争议:它们对交通运输电气化进程至关重要,但环境破坏和对劳动者的剥削问题依然存在。
随着开发商寻求更多钴和镍的来源,人们对海底采矿的关注日益增加;但对于挖掘海床、扰乱生态系统及水生生物可能造成的长期影响,人们目前的整体认识仍然有限。
回到陆地,关键电池材料的开采同样争议不断。例如,全球已知钴矿储量中,超过一半位于刚果民主共和国地下。据《纽约时报》近期的一项调查报道,该国钴矿业腐败问题严重,也存在人权方面的担忧。
电动汽车充电需要多长时间?
根据所用充电设备的类型,为电动汽车充电可能需要半小时,也可能超过一整夜。较老款的电动汽车可能没有适配先进快速充电桩的插头。
据缅因州能源效率机构Efficiency Maine的一篇文章介绍,一级充电桩速度最慢,电池充满有时需要长达15小时。购买或租赁车辆时通常会附赠这类充电线。Efficiency Maine指出,二级充电桩是家庭中最常安装的类型,插电一小时通常可增加约14至35英里的续航里程。该机构解释说,充满电所需时间取决于电池容量,短则3小时,长则10小时。
三级充电桩为电动汽车提供最快的充电速度,通常设在休息站等公共场所。据韩国汽车制造商起亚介绍,低温环境下充电往往需要更长时间,尤其是使用快速充电桩时;此外,电池容量和充电设备速度等因素也会限制充电速度。
当然,并非人人家里都有可供插电的私人车库。许多人住在公寓楼或共管公寓楼中,公用事业账单并不与车库用电挂钩。西格尔说,在这种情况下,希望在家给车充电的电动汽车驾驶者应主动与房东或楼宇管理人员沟通。
西格尔解释说:“我认为,重要的是让他们大致了解你会用多少电,因为有些房东可能并不清楚。”“不同情况会有所不同。”她补充说,有些楼宇也许可以直接按用电量向你的公寓或共管公寓收费。无论如何,提前谈妥充电时间以及你将如何补偿物业经理,能省去日后的麻烦。
当然,任何人都可以使用公共充电桩。查找公共充电桩的两个资源包括美国能源部替代燃料数据中心的筛选地图以及Plugshare。这款免费的网站和手机应用自称拥有“全球最准确、最完整的公共充电地图,涵盖北美和欧洲所有主要网络的充电站”。
给电动汽车充电要花多少钱?
即使汽油价格不高,许多驾驶者仍希望找到更便宜的加油方式。西格尔说,比较内燃机汽车和电动汽车的成本差异,最好不要把加满油箱的费用与给汽车电池充电的费用直接相比。她表示,更好的方法是比较两种车各行驶100英里的成本,以估算节省的费用。
西格尔说:“如果只用家里的电,你开电动汽车的花费预计约为汽油车的一半。”她提到,自己最近估算,缅因州居民驾驶电动汽车行驶100英里,充电费用约为4.80至5.00美元;而驾驶汽油车行驶100英里,费用约为9.00至10.00美元。
她在计算中假设,电动汽车的能效为每行驶100英里耗电30千瓦时,例如日产LEAF;汽油车的燃油效率为每加仑行驶30英里。西格尔还假设汽油价格为每加仑3.00美元。
西格尔说,在家以外的地方,公共充电站的费用不太可能高于在家充电,但可能需要注册一个免费账户。她补充说:“这和在当地杂货店注册一张常客卡没什么区别。”
电动汽车税收抵免是什么?
政府鼓励购买电动汽车主要有两种方式:返款和税收抵免。
据替代燃料数据中心介绍,联邦电动汽车税收抵免适用于2009年12月31日之后购置的符合条件的车辆。联邦抵免金额为2,500至7,500美元。你仍需先在经销商处支付车辆标价,但之后报税时可按车辆重量和电池容量获得一定金额的抵免。
不过,目前正在美国国会审议的重大基础设施法案可能会提高税收抵免的上限。据CNET报道,如果该法案成为法律,部分电动汽车车型或可获得最高12,500美元的联邦税收抵免。
西格尔解释说,想要享受联邦税收抵免(按现行法典规定)的人需要注意,如果你应缴税额不超过7,500美元,就无法获得最高7,500美元的税收抵免。
她说:“你最多只能申领相当于自己应缴税额的抵免。”“因此,如果你的应纳税额只有5,000美元,就无法拿到全额税收抵免。”
当然,各州也可以推出自己的返款或税收抵免计划,为潜在电动汽车驾驶者提供额外优惠。
西格尔说:“在缅因州以及我所了解的许多其他州,这些优惠完全可以叠加,因为联邦税收抵免与各州自己的返款或税收计划彼此不同。”
如需了解所在州是否提供额外抵免,最好联系当地的环保、能效或能源机构、非营利组织或公用事业公司,询问你符合条件的返款或税收抵免计划的最新信息。
电动汽车的一些优缺点
除了前文提到的电动汽车优缺点,潜在购车者可能还会关心其他实际驾驶和维护问题。
维护成本较低
没有发动机?没问题。你仍然需要去修车厂,但罗得岛州能源资源办公室专员尼古拉斯·乌奇说:“研究表明,一般而言,电动汽车每年的运营和维护成本较低。”“电动汽车不像汽油发动机那样有许多‘活动部件’,比如需要更换机油,因此这可以降低消费者使用这类车辆的总成本。”
乌奇补充说,当然,有些部件仍然需要更换,例如挡风玻璃雨刷和轮胎,其更换频率与汽油动力汽车相同。
不过,并非所有汽车修理技师都接受过电动汽车维修培训。据《旧金山周刊》近期一篇报道,某些零部件的维修需要专门培训。因此,人们正努力吸引新的汽车修理技师加入这一领域,让他们专攻电动汽车维修,或同时维修电动汽车和汽油车。
乌奇说,总体而言:“去修车时,你总要了解技师的资质。如果你有电动汽车,我认为重要的是询问技师是否持有维修你这款车的认证,以及你所在地区是否还需要其他认证。”
续航焦虑
一些潜在的电动汽车驾驶者和车主担心,开车途中电量耗尽、无法抵达目的地。这种续航焦虑过去在老款车型中更为常见,因为那些车单次充电行驶距离较短。
西格尔解释说:“大多数现代电动汽车再次充电前可以行驶约250英里或更远。”她补充说,大多数人每天行驶里程不超过30英里。“因此,如果你知道自己平常一天开多远,就能大致了解自己的需求”,并据此选择适合自己的电动汽车类型。
如果你经常一天行驶超过200英里,可能会想选择混合动力电动汽车或插电式混合动力电动汽车,以尽量减轻焦虑。不过,西格尔说:“对大多数人来说,普通新款电动汽车的续航里程足以满足日常驾驶需求。”
电动汽车的未来如何?
随着人们对环境和气候的担忧加深,重返电动汽车的意愿也随之增强。截至2020年底,全球各地政府登记在册的电动汽车约有1,100万辆。
这个数字听起来可能不算多——考虑到地球上的汽车早在2010年就已超过10亿辆,确实如此——但如果各国遵循截至2021年5月的政府政策,到本十年末,电动汽车、公交车、厢式货车和卡车预计将占道路交通运输的7%。例如,美国总统乔·拜登于2021年8月签署了一项行政令,设定目标:到2030年,该国销售的新车中有一半为零排放车型。一些估算甚至认为,到2035年,美国销售的每一辆新轿车或卡车都可能是电动汽车。
美国一些地区似乎比其他地区更愿意采用这种个人交通技术。例如,两家清洁能源公司委托开展的一项近期民调发现,大多数已登记的马萨诸塞州选民表示,他们很可能会在五年内购买电动汽车。


