新研究揭示大规模采用电动汽车如何改善空气质量和人类健康
多伦多大学土木与矿物工程系的一项新研究表明，大规模采用电动汽车（EV）可能会为人口带来显著的健康益处。研究小组通过计算机模拟表明，美国汽车的积极电气化，加上雄心勃勃的可再生电力发电，到 2050 年可能带来价值 840 亿至 1880 亿美元的健康效益。
即使是电网脱碳不那么激进的情景，也大多预测其健康效益将达到数百亿美元。
“当研究人员研究电动汽车的影响时，他们通常关注以减轻二氧化碳排放的形式出现的气候变化， ”这项研究的共同作者之一玛丽安·哈佐普卢教授说，该研究发表在《美国国家科学院院刊》上。
“但内燃机汽车排气管排出的不仅仅是二氧化碳。它们还会产生许多空气污染物，对公众健康产生重大且可量化的影响。此外，有证据表明，低收入、种族或边缘化人群受到的影响尤为严重。”
该团队的其他成员包括主要作者兼博士后研究员 Jean Schmitt、Daniel Posen 教授和 Heather Maclean 教授以及沙特阿美战略运输分析团队的 Amir FN Abdul-Manan。
该团队成员此前曾利用其在生命周期评估方面的专业知识建立了计算机模型，模拟了美国市场大规模采用电动汽车的影响。
除其他事项外，他们还指出，尽管电动汽车的普及将对气候变化产生积极影响，但仅靠电动汽车还不足以实现《巴黎协定》的目标。他们建议将电动汽车的普及与其他战略相结合，例如投资公共交通、积极交通和提高住房密度。
在他们最新的研究中，该团队希望考虑电动汽车使用对气候以外的其他方面的好处。他们调整了模型，以模拟化石燃料燃烧中常见的空气污染物的产生，例如氮氧化物、硫氧化物和被称为 PM 2.5的小颗粒。
“模拟这些污染物与模拟二氧化碳截然不同，二氧化碳会持续数十年，最终与整个大气充分混合，”波森说。“相比之下，这些污染物及其相关的健康影响更加局部化。重要的不仅是我们的排放量，还有我们排放到哪里。”
虽然电动汽车不会产生任何尾气排放，但如果为电动汽车供电的发电厂使用天然气或煤炭等化石燃料，电动汽车仍可能造成空气污染。这还有助于将繁忙高速公路上的空气污染转移到发电厂附近的社区。
另一个复杂因素是，无论是电网还是内燃机汽车造成的空气污染预计都不会一直保持不变。
施密特说：“如今的汽油动力汽车产生的污染比 20 年前生产的汽车少很多，其中许多汽车现在仍在路上行驶。”
“因此，如果我们想公平地比较电动汽车和内燃机汽车，我们必须考虑到这样一个事实：随着这些老旧汽车被替换，空气污染仍将下降。我们还可以看到，随着更多可再生能源发电的安装，电网将随着时间的推移变得更加环保。”
在该模型中，研究团队选择了两种主要情景来模拟到 2050 年的情况。在第一种情景中，他们假设不再生产电动汽车，但旧的内燃机汽车将继续被更新、更高效的汽车所取代。
第二份报告则假设，到 2035 年，所有新售汽车都将是电动汽车。研究人员认为这一假设“过于激进”，但符合许多国家所宣称的意图。例如，挪威计划明年停止销售非电动汽车，加拿大计划在 2035 年前效仿。
对于每一种情景，他们还考虑了电网向低排放和可再生能源转变的各种速度，即在未来几十年内，它是保持与当前速度大致相同、减缓还是加速。
在每组条件下，研究小组模拟了美国各地的空气污染水平。然后，他们利用流行病学家、保险精算师和政府政策分析师常用的既定计算方法，将这些污染水平与寿命损失年数的统计估计值以及经济价值估计值联系起来。
波森说：“我们的模拟显示，从现在到 2050 年，大规模采用电动汽车所带来的累积公共健康效益可能达到数千亿美元。”
“这很重要，但我们发现，只有电网继续变得更加环保，我们才能获得这些好处。我们已经开始逐渐放弃化石燃料发电，未来这种情况可能会持续下去。但为了论证的目的，我们模拟了如果我们人为地将电网冻结在当前状态会发生什么。在这种情况下，我们实际上最好只是用新的内燃机汽车替换旧的内燃机汽车——但同样，这不是一个非常现实的情况。”
这一发现引发了另一个问题：通过采用电动汽车来实现交通运输部门脱碳更重要，还是首先实现发电部门脱碳更重要，因为发电部门是与电动汽车相关的最终污染源？
“对此，我要说的是，重要的是要记住，今天出售的车辆将继续使用数十年，”哈佐普卢说。“如果我们现在购买更多的内燃机汽车，无论它们有多高效，我们都会在未来几年内陷入尾气排放的泥潭，这些汽车会将污染传播到道路上的每个角落。”
“我们仍然需要对发电系统进行脱碳——而且我们正在这样做——但我们不应该等到这个过程完成之后才让更多的电动汽车上路。我们需要从今天开始走上更健康的未来之路。”
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