近日，澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学创新创业学院院长刘科在专题演讲中指出：“如果中国电网67%还是煤电，那电动车是在增加碳排放，而不是在减少碳排放。只有能源结构和电网里大部分是可再生能源构成的时候，电动车才算得上清洁能源”。
此言论一出，舆论顿时一片哗然，“电动车是否真的环保？电动车和燃油车谁更环保”？又成了舆论焦点。
但其实你细看刘科的讲话。他并没有表达“燃油车比电动车排放更低、更环保”的意思。他只是在质疑“电动车的环保”是个伪命题。但是舆论就是这样，几乎第一时间就把话题转到了“电动车和燃油车谁更环保“的这个辩题上。
因为，要判断电动车是否环保，必须要有一个参照物，那就是燃油车。比燃油车排放低，那就是环保。比燃油车排放高，那就是不环保。
如果失去燃油车这个参照物，按照我国煤电占大头的发电结构，任何用电的东西，实际上都是增加碳排放。“是否环保”的讨论就失去了意义。
下面我用简单的方法，来测算一下电动车和燃油车的碳排放，到底谁更高？电动车更环保，到底是不是一个伪命题？
汽油车和电动车的计算口径不同
无论计算电力还是汽油，都有一个从油井或电厂到车轮的过程。其中，在开采、生产和运输环节肯定要产生碳排放。
汽油在生产和运输环节的碳排放，目前没有统一的计算方法，姑且略去不提。
电力的碳排放，则主要出现在生产（烧煤、风力、水电、核电等）和运输环节，至于输送到车上以后，电动车在行驶过程中，几乎不产生碳排放。
所以对汽油车而言，这里主要计算的是车辆使用环节的碳排放。而对电动车而言，计算的是电力开采和运输环节的碳排放。
汽油车碳排放怎么计算？
要计算汽油车的碳排放，要先引入一个概念：碳排放系数。
不管是煤、燃油、石油气，都有一个固定的碳排放系数。也就是每公斤能源燃烧之后，产生的二氧化碳量。
汽油的碳排放系数为2.9251 kg-co2/kg。简单说，就是每公斤汽油，燃烧以后产生2.9251公斤的二氧化碳。
油的密度比水小，粗略计算每升汽油大概重量为750克，燃烧以后会产生0.75*2.9251=2.194公斤二氧化碳。
根据权威数据，2019年车企所有生产燃油新车的平均油耗为6.46L/百公里（这个数据只计算燃油车，如果算上新能源车，车企的平均油耗降至5.56L/百公里）。
简单计算，6.46*2.194=14.17公斤，也就是说，燃油车平均每百公里产生14.17公斤的二氧化碳，也就是每公里产生141.7克二氧化碳。
电动车的碳排放怎么计算？
电动车的碳排放，主要考量电力在生产和运输过程中，产生的碳排放。
这里要引入一个概念是：电网的碳排放强度。也就是电网每发一度电，所产生的碳排放数量，其单位是1kg/kWh。不管你是烧煤、还是风电、水电，这里算的是一个综合值。
我查了很久都没有找到最近一两年的数据。只在官方报道中看到：“据2020年12月发布的《新时代的中国能源发展》白皮书显示，我国2019年的碳排放强度比2005年降低了48.1%”。但是具体数字是多少，并没透露。
那要测算2019年的碳排放强度，只有找到2005年的数据。我找到了一份“2005年我国区域电网单位供电排放平均二氧化碳排放量”的数据。
数据显示，全国各个地方由于电力结构的不同，碳排放强度呈现较大的差异。其中华北以煤电为主，电网的碳排放强度达到1.246kg/kWh。最低的是南方区域（广东、广西、云南、贵州），电网的碳排放强度为0.714kg/kWh。
我们就以最高的华北电网碳排放强度为基准，以1.246乘以（1-0.481），得出数字为0.65kg/kWh。也就是生产一度电，产生碳排放为650克。
因为电动车在使用中，不会产生碳排放。所以电网的碳排放，几乎可以等同于电动车的碳排放。
电动车平均电耗我们假定为15kWh/百公里（一般小型电动车大概在10-12kWh，一般大型电动车大概在18-22kWh的水平）。
以0.65公斤乘以15，得出结论：一辆电动车行驶百公里的碳排放为9.75公斤，每公里碳排放为97.5克。
根据《中国新能源汽车蓝皮书》2018版书中收录的《中国语境下车辆碳排放辨析》一文显示，2015、2016、2017年国家电网的碳排放强度分别为724g/kWh、694g/kWh、666g/kWh，呈逐年下降的趋势。
本文推算2019年电网的碳排放强度为650g/kWh，也符合这个下降趋势。即使有出入，也只会接近或小于650g。电动车的碳排放，实际可能更低。
电动车确实比燃油车更低碳，但凡事有例外
从上面的计算能得出结论，电动车的碳排放（每公里97.5克），明显小于燃油车（每公里141.7克）。
所以，如果只考虑使用周期的话，电动车的碳排放比燃油车更低，这是毫无疑问的。
但凡事都有例外，简单计算可得知，如果是一台大型电动车，百公里电耗达到21.8度，那么每一百公里就将产生21.8乘以0.65，等于14.17公斤的二氧化碳。和燃油车持平。
所以，如果一辆电动车的能耗水平超过21.8度/百公里，那么意味着这台电动车会比燃油车排放更多的二氧化碳，更加不环保。
而事实上，国内很多大型电动车实际能耗是达到甚至超过了22度/百公里的水平。加上现在电动车企为了追求续航，盲目增加电池重量，导致车重普遍在两吨以上，更增加了电动车能耗的压力。
有媒体就曾报道，Model S的二氧化碳排放量测算后为每公里222克（测算方法不详）。
所以，下次碰到开大型电动车的朋友，如果他得意洋洋声称自己又为地球种了几棵树的时候，请把你的五菱宏光钥匙甩在他脸上，并大声告诉他：我比你更环保！
电动车和燃油车之争，一笔糊涂账
但是这就完了吗？电动车和燃油车的环保之争，还远远没到结束的时候。
譬如，电动车冬天掉电怎么算？冬天里充满电，一觉醒来剩一半了，或者没开多远电就没了。那丢失的电量，莫名其妙增加的电耗，这笔碳排放怎么计算？
再譬如，汽车行业的一个共识是：生产一辆电动车，比生产一辆燃油车所产生的碳，要多。特别是电池的生产，“钴”这个稀有元素在开采和提炼过程中，会产生大量的碳。而据机构的测算，一辆电动车生产过程中，总共产生的碳比燃油车高出40%-50%。
但这些事实，缺乏统一的官方数据出口和测算，而变成一笔糊涂账。也让电动车和燃油车的争论，变得难有定论。
此外，燃油车一派也有自己的坚定支持者。
日系车企譬如丰田和马自达都是坚定支持燃油车的一派。他们的核心观点是：通过内燃机燃油效率提升，外加混动技术，可以使得燃油车的碳排放低于电动车。
事实上也确实如此。如果我们按照上文中的数据来测算，当燃油车的油耗小于4.44L的时候，实际上它每百公里也只产生不到9.75公斤的碳排放，已经小于一辆百公里电耗15度的电动车。
所以内燃机和混动技术，仍然大有可为，而且确实有可能比电动车实现更少排放，实现真正的环保。
当然，随着碳中和目标的提出，随着国家电网煤电占比的逐步降低（例如最近国家就叫停了多个煤电项目），电网的碳强度、电动车的碳排放，也将会呈现逐年下降的趋势。
燃油车还是电动车谁更环保？这两条平行赛道都在朝着低碳的目标狂奔。碳排放之争，还将长期持续下去。
回到文章开头的观点，院士刘科其实没错。以煤电为主体的发电结构下，电动车确实是在增加碳排放。只有当清洁能源成为主流，国家电网的碳排放强度趋近于零，电动车企的生产环节全部采用水电、风电等能源为主，电池逐渐无钴化，电动车才能真正做到接近零排放。
但是，如果以此来否认电动车的大趋势，不可取。不能因为发展过程中的问题，而否认了发展本身。
此外，除了石油能源卡脖子的国家战略问题，就技术本身来说，燃油机效率提升的天花板，远远低于电力能源结构改善的天花板。
这个长期趋势相信所有人都看得清楚。那么，又何必为了电动车碳排放、这个发展过程中的问题，而去否定电动车本身呢？
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