美国约有4.3万座公共电动汽车充电站,而加油站则有10.7万座。
这一有限的基础设施可能会减缓美国的电气化进程,进而影响该国减少温室气体排放的能力。
要降低气候风险,就需要对环境友好型基础设施作出坚定承诺。
美国的大多数10.7万座加油站每隔五到十分钟,即可在多个加油泵为数辆汽车加油。电动汽车充电桩则不然——至少目前还不行。如今美国约有4.3万座公共电动汽车充电站,共配备约10.6万个充电插座。每个插座一次只能为一辆车充电,即使是快充插座也需要一小时才能提供相当于180至240英里续航的电量;大多数则需要更长时间。
现有网络在许多场合下尚可满足需求。但充电桩分布极不均匀,近三分之一的插座位于加利福尼亚州。这使得电动汽车在长途出行时存在困难,例如雷诺与盐湖城之间那条人烟稀少、长达550英里的沙漠公路。对长途出行的“续航焦虑”,是电动汽车至今仅占美国乘用车和卡车不足1%的原因之一。
这种分布不均、数量有限的充电基础设施,是美国车辆车队快速电气化的一大主要障碍,而车辆电气化被认为是减少引发气候变化的温室气体排放的关键。
这也清楚地说明了气候变化为何是基础设施问题——这正是我的专长所在,我作为气候科学史学家,任职于斯坦福大学,并担任“Infrastructures。”
数十年来,美国建立了以化石燃料为主要能源的交通、供暖、制冷、制造和农业体系。化石燃料燃烧时释放的温室气体,已使全球气温升高约1.1°C(2°F),并对人类生命和生计造成严重影响,正如最近的联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的报告所表明的那样。
这份新的评估报告与其前身《全球升温1.5°C特别报告》一样,表明要减少未来的气候变化及其最具破坏性的影响,就需要迅速摆脱化石燃料,转而采用风能、太阳能和潮汐能等可再生、可持续的能源。
这意味着需要重新构想人们使用能源的方式:如何出行、建设什么以及在何处建设、如何制造商品,以及如何种植粮食。
加油站同样属于交通基础设施
以内燃机为动力的燃油汽车,已在美国公路交通中完全占据主导地位长达120年。这段时间足以让路径依赖形成,因为美国建立了一套全国性体系,以支持以化石燃料为动力的车辆。
加油站只是这一庞大体系的终端环节,该体系还包括油井、管道、油轮、炼油厂和油罐车——它本身就是一套能源生产与分配基础设施,同时也为制造业、农业、取暖用油、航运、航空运输和发电提供支持。
没有它,你普通的燃油轿车也无法从雷诺开到盐湖城。
交通领域的化石燃料燃烧目前是美国最大的单一排放来源,是造成气候变化的温室气体排放源。改用电动汽车可以大幅减少这些排放。最近一项生命周期研究发现,在美国,以当前电网供电的2021款纯电动汽车,其温室气体排放量仅约为同款2021年汽油车的三分之一。随着更多电力来自可再生能源,这些排放还将进一步下降。
尽管前期成本较高,但由于能效更高、运动部件少得多,如今的电动汽车实际上比燃油车更便宜。与同类传统汽车相比,电动汽车车主在整车使用寿命内预计可节省6000至10000美元。UPS、联邦快递、亚马逊和沃尔玛已经改用电动配送车辆,以节省燃料和维护成本。
这一切对气候而言都将是好消息——但前提是为电动汽车供电的电力来自太阳能、潮汐能、地热能和风能等低碳来源。(核能也是低碳能源,但成本高昂且存在政治争议。)由于目前的电网仍依赖化石燃料提供约发电容量的60%,这是一项艰巨的任务。
要实现最大的气候效益,电网不仅需要为所有曾经使用化石燃料的汽车供电。与此同时,它还需要满足其他化石燃料替代所带来的不断增长的需求,例如电热水器、热泵和电炉灶,以取代目前由化石天然气供能的数百万台类似电器。
基础设施法案
2020年,《净零美国》研究由普林斯顿大学完成,估计要建设并供应一个能够替代大部分化石燃料用途的低碳电网,需要到2030年前投资约6000亿美元。
目前国会正在辩论的基础设施法案,最初旨在朝这一目标迈出部分步伐。该法案最初包括为电动汽车拨款1570亿美元,为电网升级拨款820亿美元。此外,3630亿美元的清洁能源税收抵免原本将支持低碳电力来源,以及储能设施,以便在用电高峰期或可再生能源产出下降时提供备用电力。然而,在谈判过程中,参议院彻底取消了清洁能源抵免,并将电动汽车资金削减了90%以上。
在为电动汽车保留的150亿美元中,25亿美元将用于购买电动校车,而拟议中的一个包含约50万座充电站的电动汽车充电网络将获得75亿美元——约为所需金额的一半,据能源部长珍妮弗·格兰霍姆(Jennifer Granholm)表示。
至于电网,基础设施法案确实包含约270亿美元的直接拨款和贷款,用于提高电网可靠性和气候韧性。该法案还将在美国能源部下设立电网发展管理局,负责建设一个能够将可再生能源输送至全国各地的国家电网。
在提交给乔·拜登总统之前,该基础设施法案可能还会由众议院作进一步修改;但被删除的许多内容已被纳入另一项即将提交众议院的法案,即3.5万亿美元的预算计划。
根据参议院民主党人的协议,该计划纳入了拜登政府的许多气候提案,包括对太阳能、风能和电动汽车的税收抵免;对进口商品征收碳税;以及要求公用事业公司提高其能源结构中可再生能源的比例。参议员可在“预算协调程序”中以简单多数投票通过该预算,不过届时该计划几乎肯定会再次被削减。
总体而言,这项两党共同推动的基础设施法案,看起来是朝着更具气候友好性的交通运输行业和电力电网迈出的一小步,但仍属实质性的首付,所有这些都需要数年时间才能建成。
但若要在避免气候变化最严重潜在影响方面主张全球领导地位,美国至少需要民主党预算计划中承诺的、规模大得多的投入。
与电动汽车一样,这一承诺在前期看起来代价高昂。但正如IPCC最新报告所提醒的那样,从长远来看,避免干旱、洪水、野火、致命热浪和海平面上升等气候风险所带来的潜在节约将远为可观。







