文|創(chuàng)瞰巴黎 Ana?s Maréchal

編輯|Meister Xia

導(dǎo)讀

電動(dòng)自行車在為用戶提供一種輕松的方式來(lái)進(jìn)行戶外鍛煉、享受新鮮空氣、征服各式地形的同時(shí)，它也對(duì)環(huán)境有著積極的影響，不僅可以幫助減少碳足跡，也不會(huì)像汽車那樣向空氣中釋放危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)。電動(dòng)自行車全生命周期中哪些環(huán)節(jié)排碳最多？還有哪些主要的溫室氣體排放環(huán)節(jié)？電動(dòng)自行車的碳足跡能減小嗎？

一覽：

歐洲的電動(dòng)自行車市場(chǎng)正在快速擴(kuò)大。到2030年，電動(dòng)自行車將占?xì)W洲自行車總銷量的約55%。

電動(dòng)自行車是一種低碳的出行方式：平均行駛每公里排放13克二氧化碳當(dāng)量。新能源汽車每公里排放高達(dá)60至75克二氧化碳當(dāng)量。

電動(dòng)自行車全生命周期中，大部分溫室氣體排放來(lái)自制造環(huán)節(jié)（94%），特別是鋁制車架的制造。

二手腳踏車改裝的電動(dòng)自行車是最綠色環(huán)保的方案，因?yàn)槭∪チ塑嚰苌a(chǎn)的環(huán)節(jié)。

若想進(jìn)一步減少電動(dòng)自行車的碳排放，可以考慮用其他材料替代鋁，或者使用鈉離子、固體電解質(zhì)電池等。

01

在歐洲，電動(dòng)自行車銷量近年猛增：2020年，歐洲銷售的自行車中有20%（450萬(wàn)輛）是電動(dòng)自行車，預(yù)計(jì)到2030年這一數(shù)字將上升至55%[1]。電動(dòng)自行車是否會(huì)加劇全球變暖？

與許多其他交通方式相比，電動(dòng)自行車已經(jīng)非常綠色了！在法國(guó)，電動(dòng)自行車行駛2萬(wàn)公里的碳排放為平均每公里13g CO2e（二氧化碳當(dāng)量），而且這一數(shù)字包含了全生命周期的排放——從制造、使用、維護(hù)到報(bào)廢。腳踏自行車的碳排放為10-12g CO2e/km，電動(dòng)自行車與它幾乎不相上下。

綜合考慮環(huán)境因素，電動(dòng)自行車是最環(huán)保的出行方式之一。在法國(guó)，電動(dòng)列車的碳排放約為每名乘客35g CO2e/km，市區(qū)代步新能源小轎車為60-75g CO2e/km，燃油車和飛機(jī)都超過(guò)了100g CO2e/km，只有步行（1-2g CO2e/km）以及巴黎地鐵、市郊火車RER（8-10g CO2e/km）比騎自行車更低碳。據(jù)估計(jì)，在法國(guó)一輛電動(dòng)自行車只要使用里程超過(guò)1000公里，碳足跡就能比市區(qū)代步燃油小轎車低。

02

法國(guó)電動(dòng)自行車排放如此低，是否該歸功于法國(guó)的低碳發(fā)電行業(yè)？

我七年前研究這個(gè)課題時(shí)，發(fā)現(xiàn)在中國(guó)的電動(dòng)自行車的碳足跡比法國(guó)高3倍，不過(guò)現(xiàn)在中國(guó)的電力結(jié)構(gòu)已進(jìn)行了綠色轉(zhuǎn)型，差距縮小了。德國(guó)目前發(fā)電排放的溫室氣體是法國(guó)的10倍, 在德國(guó)電動(dòng)自行車行駛2萬(wàn)公里的碳排放為17g CO2e/km。不過(guò)總體而言，電動(dòng)自行車的總碳排放不會(huì)很高，因?yàn)槭褂闷陂g耗電量本來(lái)就少，全生命周期的大部分溫室氣體排放發(fā)生在制造過(guò)程中。

03

為什么制造環(huán)節(jié)是電動(dòng)自行車全生命周期中排放最多的環(huán)節(jié)？

對(duì)于一輛在法國(guó)行駛里程為2萬(wàn)公里的電動(dòng)自行車來(lái)說(shuō)，制造環(huán)節(jié)占其總碳排放的94%[2]。中國(guó)制造的電動(dòng)自行車，生產(chǎn)過(guò)程中每個(gè)20kg鋁制車架（不包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）排放181kg CO2e；每塊電池排放20kg CO2e；每臺(tái)電機(jī)排放37kg CO2e。由此可見(jiàn)，制造車架的排放量是最高的，而這一切都?xì)w咎于煉鋁。中國(guó)是世界鋁精煉大國(guó)，鋁產(chǎn)量占全球總量約一半[3]，盡管正努力降低發(fā)電碳排放，但煉鋁本身的溫室氣體排量居高不下，從而拉高了電動(dòng)自行車全生命周期的排量。也正因?yàn)榇?，即使把電?dòng)自行車的組裝環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移到法國(guó)，對(duì)減排依舊無(wú)濟(jì)于事。

與煉鋁相比，電池的排放幾乎可以忽略不計(jì)。因?yàn)樾履茉雌嚨钠占?，電池的環(huán)境足跡引起了廣泛報(bào)道。但是一輛汽車攜帶的電池多達(dá)數(shù)百公斤，而電動(dòng)自行車的電池只有幾公斤，排放量不可能太高。

電池的排量難以精確評(píng)估。我們對(duì)三十余篇關(guān)于鋰離子電池的學(xué)術(shù)論文進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)每篇得出的每千瓦時(shí)碳排放存在顯著的差異，可高達(dá)10倍。畢竟，電池所需的礦物質(zhì)的開(kāi)采條件、提煉條件等工業(yè)數(shù)據(jù)不易獲得。但無(wú)論如何，車架生產(chǎn)排量最高這一事實(shí)不會(huì)改變。對(duì)于此，可以考慮給既有的腳踏自行車加裝電動(dòng)力系統(tǒng)，以避免生產(chǎn)全新車架造成的額外排放。

04

電動(dòng)自行車全生命周期還有哪些主要的溫室氣體排放環(huán)節(jié)？

具體因國(guó)家而異。在法國(guó)，一輛電動(dòng)自行車的全生命周期中維修占總排量的8%左右；平均每100公里耗電量為1kWh，相當(dāng)于0.5g CO2e/km（約占總排放量的4%）。在德國(guó)，每行駛1公里排放5g CO2e（約占總排放量的29%）。當(dāng)然，數(shù)據(jù)會(huì)因每輛自行車、每個(gè)使用者的具體情況，以及行駛區(qū)域的地形和發(fā)電結(jié)構(gòu)而異。

就報(bào)廢而言，在法國(guó)如果回收電池和材料，可以減少電動(dòng)自行車6%的碳排放。遺憾的是，目前只有不到8%的電池得到回收。

05

電動(dòng)自行車的碳足跡能減小嗎？

可以，比如通過(guò)上文所說(shuō)的腳踏車改裝和電池、材料回收。一輛車的使用壽命越長(zhǎng)，每公里行駛的碳排放就越小。

由于車架占排放比例最大，所以應(yīng)成為重點(diǎn)的關(guān)注對(duì)象，未來(lái)可以考慮使用鋼材、木材等更環(huán)保的材料替代鋁。另外，我們對(duì)電池開(kāi)展了大量研究，評(píng)估鈉離子、固體電解質(zhì)等其他類型的電池對(duì)電動(dòng)車碳排放的影響，其結(jié)果非常令人鼓舞。

參考資料

1. Deloitte, 08/2021, Consumer sector briefing : Ebikes on the fast track, disponible ici : https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/de/Documents/consumer-business/Sector-Briefing-E-Bikes-eng.pdf

2. D’après une mise à jour en novembre 2023 des données : https://doi.org/10.1016/j.trd.2021.102743

3. Site internet consulté le 24/11/2023 : https://alucycle.world-aluminium.org/public/global/index.html