对美国县的最新分析显示,电动车造成的污染超过汽油车的地方 - 彭博社
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futureatlas.com / Flickr汽油车可能造成的环境危害低于电动车的想法似乎是不可思议的倒退。但在你轻易否定它之前,请考虑以下思维实验。
从尾气排放口的视角来看,电动车显然占据优势:没有排放,没有污染,没有问题。然而,如果将视角转向烟囱,我们得到的画面就大不相同。白天在路上没有造成环境损害的电动车,晚上仍然需要充电。这需要大量由某个发电厂产生的电力,如果那个发电厂使用煤炭,那么想象它从烟囱排放的污染物比一辆相应的汽油车从尾气排放的还要多,并不困难。
彭博社城市实验室一位艺术家重新构想童年的空间,结果却充满荆棘房地产开发商纳夫塔利在迈阿密海滩寻找交易,推动佛罗里达发展美国的驾驶和拥堵率达到了历史新高海牙成为全球首个禁止石油和航空广告的城市所以,事实的真相取决于视角——而且,事实证明,地理位置也很重要。这是来自一组经济学家的令人警醒的教训,一项新的工作研究。研究人员使用细致的、按县级划分的美国车辆排放数据,追踪尾气和电力网,绘制出汽油车和电动车分别造成更多污染的地方。在某些地方,电动车造成的相对危害如此之大,以至于它们不应该像目前的情况那样被补贴,实际上应该被征税。
“我们发现,收益在全国各地是大相径庭的,”北卡罗来纳大学格林斯伯勒分校的研究合著者斯蒂芬·霍兰对CityLab说。“真正重要的信息是:位置,位置,位置。”
他们做了什么
简单来说,研究人员确定了每个美国县的汽油车排气管产生的排放和为电动车供电的电网产生的排放。如果这对你来说是足够的方法论解释,可以跳到下一部分。
如果不行,这里有一些额外的细节。研究人员关注了五种主要污染物:二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、细颗粒物(PM 2.5)和挥发性有机化合物(VOCs)。他们考虑了11种不同的2014年电动车型,以及“最接近替代品”的汽油车。每当可能时,他们使用了精确的等效车型,比如福特福克斯,它有电动和汽油动力版本。
“事实证明,西部比东部干净得多。”对于汽油车,计算环境损害相对简单。研究人员考虑了汽车的燃油效率评级(城市县的城市里程,非城市的高速公路里程)、污染物扩散(如平均风向)和环境损害的数量(对健康、基础设施、作物等的影响)。这些数据共同提供了在特定美国县驾驶某款汽油车一英里所产生的总排放。
确定电动车的可比损害则稍微复杂一些。在这里,他们使用电动车的燃油效率等效值(每英里千瓦时)来计算它从区域电网中提取了多少电力。他们还知道美国1486个发电厂五种目标污染物的每小时排放情况。因此,对于每个县,他们知道电动车插入时电网的反应,这告诉他们该车在发电厂产生了多少环境损害。
研究人员随后将所有的损害估算转换为美元价值。瞧:驾驶的环境成本在电动车和汽油车中都是如此。
他们发现了什么
美国各县汽油(左)和电动车(右)的估计损害;损害范围从每英里大约1到5美分不等,绿色到红色。Holland等,2015年,NBER上述地图显示了2014年汽油(左侧)和电动(右侧)福特福克斯的各县环境损害。对于汽油车,最严重的损害——以红色显示,每英里超过五美分——往往发生在高度人口密集的城市地区。这是有道理的,因为尾气排放在这里造成的社会危害最为直接。较干净的绿色区域的损害接近每英里一美分。
对于电动福克斯,环境损害则更具区域性。在西部,电网通常较为清洁,电动车造成的损害很小(同样,大约每英里一美分)。但在中西部和东北部,电力网往往依赖于煤电厂,排放造成的损害又回升到每英里接近五美分。德克萨斯州和南方地区则处于中间水平。
“事实证明,西部比东部干净得多,”Holland说。
在这些广泛的趋势中,有相当大的细微差别。一些地方,比如洛杉矶,是电动车的赢家。该市的空气流域捕获了汽油车的污染物,导致当地雾霾;与此同时,电力来自像内华达州这样的清洁电网,因此环境损害既遥远又微小。相反,你会看到南达科他州的一个典型县,汽油车相对较干净。那里对稀疏的当地人口造成的污染损害微乎其微;而电力则来自像伊利诺伊州这样的人口密集地区的煤电厂,相比之下则较为肮脏。
“因此,即使在最极端的地区,现有的补贴——更不用说额外的州激励——也无法通过对空气污染的环境效益来证明其合理性。”在这两个极端之间,有两种地方或多或少是持平的。以纽约市为例。在那里,汽油车和电动车都产生有害排放:尾气对密集的当地人口造成伤害,但在中等密度的宾夕法尼亚州中部,煤电烟囱也造成类似的损害。与此同时,像内华达州的农村地区,由于原因不同而达到平衡:汽油车的影响不大,因为人不多,而电动车的影响也不大,因为能源网相对清洁。
这对政策意味着什么
现在进入实际部分。利用当地的车辆行驶里程数据,霍兰德及其团队确定了电动车对每个美国县的价值。他们通过从汽油车在150,000英里生命周期内造成的损害中减去电动车造成的损害来实现这一点。当这个数字为正时,电动车更清洁,因此值得补贴。当这个数字为负时,电动车更脏,因此应该征税。
下面的地图显示了按县计算的补贴:深绿色的地区值得获得高达$5,000的补贴;深红色的地区则应征收超过$5,300的税。
美国各县估算的电动车补贴。霍兰德等,2015年,NBER我们再次看到明显的地理分界。加利福尼亚的都市地区表现最佳,而中西部地区表现最差。电动车值得显著补贴的地区包括洛杉矶($4,958)、旧金山($3,086)和圣地亚哥($2,986)。达拉斯($1,144)和休斯顿($1,140)也表现良好。然而,即使在洛杉矶,电动车相对于汽油车的环境效益最高,计算结果也没有证明当前每辆车$7,500的联邦补贴是合理的。
“所以即使在最极端的地区,现有的补贴——更不用说额外的州激励——也无法通过对空气污染的环境效益来证明其合理性,”霍兰说。
在全国其他地方,电动车相对于汽油车几乎没有任何好处。在184美元的补贴下,纽约市基本上是持平。而在许多大都市中,电动车实际上造成的环境损害比汽油车还要多:亚特兰大(-314美元)、芝加哥(-900美元)和华盛顿特区(-1,077美元)等。这些负数表明,电动车应该被征税,而不是补贴。在非城市县,这一税收平均达到2,200美元,在中西部的某些地区接近每辆车5,000美元。
平均而言,美国一个县应征收742美元的电动车税。“如果我们只是对电动车的购买设定一个全国性的补贴或税收,那么我们的计算显示这确实应该是一个税,而不是补贴,”霍兰说。
研究结果显示,建立一个有意义的联邦电动车补贴的难度。简单来说,并不是每个地方对电动车的受益都是一样的。复杂的是,绝大多数电动车造成的损害(91%)是通过位于其他地方的发电厂产生的排放被转移到其他州的。以下是考虑所有损害后的州级补贴地图;只有12个州(绿色)应获得补贴而不是税收:
考虑全面环境损害的各州建议电动车补贴。荷兰等,2015年,NBER### 还有什么需要考虑的
关键不是汽油车好,电动车坏;如果说有什么的话,这提醒我们到处驾驶都有高社会成本——尤其是在城市中。
但这项工作确实建议了一种更好的方法来调整驾驶的环境成本,荷兰说:根据车辆类型和地理位置收取每英里污染费。在南达科他州,汽油车的费用会比电动车低得多。在洛杉矶,汽油车的费用会高得多。在纽约,所有车辆都将支付高额的每英里环境费用,而在像内华达州的乡村地方,这个费用将是最小的。(荷兰还支持直接对肮脏的电力网征税的想法。)
“经济学家们长期以来一直支持收费以弥补污染造成的损害,”他说。“这将为个人提供激励,尽量减少他们活动造成的损害。”
“汽油车将有其市场,但我们的计算显示在某些地方电动车有显著的好处。”研究者承认,这项研究最大的警告是,他们没有考虑全面的“生命周期”排放分析——因此制造汽车、钻探石油或运输煤炭等事情并未包含在环境成本中。一些先前的研究发现,当考虑到所有影响的总和时,电动车比汽油车更清洁;其他研究发现,只有在为电动车充电的电网也很干净时,这才成立。
另一个批评是电动车并不是关于现在,而是关于未来。假设电力网会变得更清洁,远离汽油车是接近零碳交通部门的唯一方法(更不用说避免对石油依赖的政治成本)。霍兰德反驳说,日益提高的燃油效率标准也在使汽油车变得更清洁。如果这真的是关于未来,他说,那就让我们补贴汽车研究,而不是汽车购买。
霍兰德知道,反对传统智慧的工作会引发强烈情绪。(“我们看到留言板上有人对我们说各种恶毒的话,”他说。)不过,归根结底,他希望人们能理解电动车与汽油车的辩论是非常复杂的——而地理在政策方面扮演着关键角色。
“在这方面,我算是一个全面的人,”他说。“汽油车会有一个小众市场,但我们的计算显示,在某些地方电动车有显著的好处。”
在我们的后续文章中阅读一些关于这项研究的额外观点和挑战。