据估计，交通运输占世界二氧化碳排放量的六分之一，使其成为追求“净零”目标的减排重点。政府已经立法，汽车制造商已经做出承诺，电动汽车的世界似乎只有几年的时间。

然而， 任何车辆都与其供应链一样环保. 事实上，从供应链的角度来看，如果使用的电力不是来自可再生能源，那么电动汽车 (EV) 实际上可能比混合动力汽车产生更多的二氧化碳。这是在急于采用电动汽车之前仔细考虑的一个很好的理由。

生物燃料动力混合动力汽车

凭借数十亿美元和多年的工作投入，电力推进作为显着减少基于车辆的碳排放的解决方案存在相当大的惯性。然而，为了实现最佳解决方案，我们必须退后一步，考虑通过燃料选择和车辆技术的最佳组合来实现最终目标——净零。

例如，生物燃料是一个令人感兴趣的领域，因为将其与普通汽油混合是减少内燃机 (ICE) 排放二氧化碳的有效途径。事实上，生物燃料动力混合动力汽车可能是向净零排放迈出的一大步，原因有很多。

混合解决方案的优点之一是它可以适应它的情况。一个很好的例子是在污染更严重且通常有可再生能源的城市使用电力（例如，在夜间为插电式混合动力车充电），然后在高速公路上改用汽油增加范围和性能。

就燃料而言，液体燃料每单位体积的能量甚至比最好的电池还要多。通过重新填充油箱，它可以在几分钟内得到补充，即使是最强大的增压器也可以轻松击败它。现代内燃机也可以使用任何生物燃料（乙醇、生物柴油或沼气）运行良好，因此获得早期收益所需的投资或资源很少，特别是因为某些现代内燃机在效率方面的性能优于电动机。

此外，ICE（内燃机）技术尚未发挥其真正潜力。有许多新方法可以提高效率并提供基于 ICE 的超清洁、经济高效的解决方案，Achates Power 等公司已经通过其对置活塞发动机技术进行了演示。

这并不是说生物燃料是完美的，生产这些燃料需要大片土地，这可能是未来的一个限制因素。在增加每平方米生产的生物燃料量方面取得了有希望的进展，从当前的水培技术到更前沿的策略，例如富含脂质的基因工程藻类可以在海洋中种植而不是土地。是的，这些解决方案需要独创性、投资和资源——但肯定不会超过实现围绕电动汽车构建的全球交通未来所需的资源。

远离生物燃料，氢是另一种可能性，但作为一种 保罗·怀托克最近在 Electropages 上发表的文章指出，氢气的产生方式对其对可持续性的贡献至关重要。此外，这种气体的压缩和处理非常复杂，导致容积效率低。

可再生能源是净零的关键成功因素

虽然 电动汽车技术正在领先一步，将所有发电转化为可再生能源的使命已经落后。如果不解决这个问题，部署电动汽车几乎没有什么好处。不幸的事实是，如果我们要在一夜之间将世界变成电动汽车，我们实际上会增加二氧化碳排放量，因为可再生资源将无法满足日益增长的电力需求。

当然，不断下降的成本和立法将促使我们找到增加可再生能源发电量的解决方案。然而，由于可再生能源基于波动的自然资源（太阳能、风能），那么海量能量存储以平滑波峰和波谷 还需要成为任何解决方案的关键部分。

然而，即使我们解决了可再生电力问题，我们仍然需要说服购车者购买电动汽车。目前，液体驱动（生物燃料、汽油）车辆在旅途中加油的速度比电动汽车快得多——有相当大的差距。这使得混合动力汽车和更多地使用生物燃料的结合成为一个理想的提议——至少同时缩小了与电动汽车充电有更好解决方案的时间的差距。

电网能否应对？

车辆充电的时间安排也带来了挑战。在一周内，电动汽车将主要用于通勤，而它们将在晚上在家中充电，从而造成现有电网无法支持的需求激增。解决这个问题并非易事，需要对基础设施和智能负载平衡算法进行大量投资。

虽然有许多可用的电池化学成分，但大多数都依赖于锂，因此存在另一个问题。锂的开采通常不环保，矿工的条件令人担忧。此外，考虑到世界上锂矿的位置，供应链的稳定性和可靠性是一个真正的问题。

设计和使用决定范围

然后我们有充分记录的“里程焦虑”问题。与加油站相比，电动汽车充电站数量少，这要求电动汽车车主密切关注行程规划——并接受长时间停车以补充电池。而同时使用更大的电池可以提高续航里程，这增加了车辆必须承载的重量，因此电池尺寸和范围之间的权衡变得复杂。事实上，许多 EV 确实比它们的 ICE 同行更重，这仅仅是因为电池。

驾驶风格也是考虑范围方程的一个重要考虑因素。与驾驶 ICE 车辆的方式大致相同，“硬”使用更多燃料，因此以相同的方式驾驶 EV 将进一步减少行驶里程，使驾驶员教育成为挑战的另一部分。这并没有考虑在冬天打开加热器或操作气候控制时对电池的任何额外需求。

驾驶电动汽车和混合动力汽车与驾驶内燃机汽车有很大不同。虽然在 ICE 车辆中制动会在制动器中产生热量并浪费燃料，但在电动汽车和混合动力汽车中，一些能量被回收并返回到电池中——这是在停-启城市驾驶中的实际好处。然而，在高速公路上，刹车相对较少，更高的速度需要大量的能量来克服随着速度增加而增加的滚动和空气动力损失。

在这里，汽车制造商将不得不加倍努力设计时尚的汽车，以最大限度地利用电池充电（当然，空气动力学的改进可以提高每辆车的效率，不仅仅是电动汽车和混合动力汽车）。

在不改变空气动力学的情况下扩展航程的一种方法是使用“增程器”。在这里，一个小型 ICE 仅用于产生电力来补充电池——它从不用于推进。由于能量在此链中多次转换（燃料 > 发动机、旋转 > 发电机 > 电池 > 电动机），因此效率非常低，实际上只不过是应对扩大范围挑战的“贴膏药”方法。虽然让搁浅的 EV 移动到下一个充电点可能是一个有用的备份，但如果用户过于频繁地需要增程器，真正的混合动力汽车可能是更好的选择。

小结

尽管几乎所有人（汽车制造商、政府和汽车购买者）都将电动汽车视为净零的解决方案，但必须解决几个潜在的挑战才能实现这一目标。

首先，电动汽车产生的污染仅受其消耗的电力的限制，因此增加可再生能源的生产是成功的先决条件。术语“范围”是指广泛的问题，电动汽车要成为可行的日常交通工具，也必须解决这些问题。解决续航里程限制的先决条件涉及多个领域，包括更高效的电动传动系统、更好的充电基础设施、改进的电池技术、减轻车辆重量、空气动力学设计、环境温度和驾驶风格（仅举几例）。

更重要的是，只关注“未来是电动的”可能会迫使我们解决实际上并不存在的问题。假设我们退后一步考虑“运输必须实现净零”的目标。在这种情况下，我们可以评估其他技术的好处，例如减少 ICE 和其他能源（包括氢和生物燃料）的排放。

最后，由于生物燃料可以以与汽油相同的方式分配和补充，它们的使用将解决上述许多重大挑战——尽管与我们目前采取的“必须是电动汽车”路径不同。