师：各位同学，大家好。今天由我带领大家用物理的眼光看电动车。
我有位朋友新买了电动车，我问他为啥买，他说电动车经济环保、低碳、零排污。我又问他为啥觉得电动车环保，他说电动车用电，不排放二氧化碳，而燃油车烧油，碳排放量大。环保与日常生活息息相关，二氧化碳排放也是全球性问题，那电动汽车真的和二氧化碳排放毫无关系吗？现在我们就用物理方法和知识，比较一下汽油车和电动车排放二氧化碳的问题。
汽油车的汽油在气缸内部燃烧，燃烧过程会排放悬浮在空气中的固体小颗粒、氧化物、二氧化碳、一氧化碳等物质。而电动车的能源来自汽车电池，电池充电和放电过程不会释放气体，更没有二氧化碳。但值得注意的是，汽车电池存储的能量是从其他途径转移过来的，大家思考一下，在之前的电能转移过程中会不会有二氧化碳排放呢？
所以，我们有必要查看电动汽车消耗电能的来源。电池储存的能量从充电桩转移过来，充电桩的电能又从远处的发电厂转移过来，那发电厂产生的电能从哪来呢？以2018年数据为例，我国发电量构成包括太阳能发电、风力发电、核能发电、水力发电，占大头的是火力发电，火力发电占总发电量的70.4%。其中，大约9%的发电属于燃气发电等其他火电，91.8%属于燃煤发电，燃煤发电占总发电量的64.1%。很可惜，在众多发电方式中，燃煤发电排放的二氧化碳量最大。
我们回过头看能量流向图，驱动汽车的能量，一部分来自二氧化碳排放量较少的其他能源发电，六成多来自二氧化碳排放量较大的燃煤发电。每多一辆电动车在路上行驶，通过燃烧煤提供的能量就多一些。电动汽车虽不在公路上烧汽油，但间接在发电厂一端烧煤，换句话说，纯电动汽车可看作由煤炭提供部分驱动能量的汽车。
如果要比较两者排放二氧化碳量谁更高，该怎么对比呢？肯定得找一辆电动车和一辆汽油车，但这样直接对比不行，我们必须找两辆尽可能相似的车子。要比较它们行驶过程中直接或间接排放二氧化碳的情况，得让它们行驶一段距离，可这样就行吗？也不行，因为不同路况、行驶速度、加速减速等都会影响车消耗的能量，所以我们得让车在实验环境下行驶相同距离，比如100公里，这样才能进行比较。
于是，我在网上找到两辆同款的电动车和汽油车。电动车在工况环境下，每行驶100千米消耗电能13.6千瓦时；汽油车在工况环境下，每行驶100千米消耗汽油6升。先看汽油车排放二氧化碳的情况，依据每消耗1升汽油大约产生2.3千克二氧化碳，可推算出汽油车二氧化碳排放量是13.8千克。那对于电动车，如果知道其消耗电能与二氧化碳的对应关系，能不能用类似方法直接粗略推算呢？肯定不行，因为汽油车汽油在汽缸里燃烧，而电动车电能来自远方发电厂，还有很多因素要考虑。大家想想，还有哪些必要因素值得考虑呢？
我们再看这张能量流向图。刚才说过，电动车的电能中有64.1%来自燃煤发电厂，由此可算出消耗的电能约为8.72千瓦时。依据发改委2019年的数据，燃煤发电厂每发1千瓦时的电能要消耗0.307千克供电标准煤，由此可推算出消耗供电标准煤的质量为2.68千克。再考虑远距离输电和充电桩充电的能效，这个数值可能会更大。依据国家能源局2019年发布的数据，远距离输电的能效大概是94.1%左右，再依据深圳市2011年充电桩充电能效的数据，大概是85%左右，因此可推算出最终消耗的煤大概是3.35千克。