正文
上次看到有不少人在討論這個問題，很多人一直疑惑的就是，PHEV為什麽會比汽油車更環保一些。
今天我就大概的介紹和解釋一下這方麵的耗能計算吧。
hybrid的汽車，大家其實挺容易理解的，那就是利用電池把汽車在行駛過程中產生的多餘能量（比如汽車在下坡的時候）儲存起來的技術。這裏的電池用的是Ni-Mh，和普通汽車裏的鉛酸電池很不一樣。關於電池這方麵其實已經有很多討論了，這裏我也不再反複說了。
關於PHEV，這是很多朋友爭論的焦點。大家的意見就是，既然是通過充電獲得能量，而電能無非就是火電，水電，風力能源等等，除非是一些清潔能源或者可再生可持續能源，利用煤，或者是氣發電而來的電能，不一定會比直接燒汽油效率高，原因是這些不可再生能源在轉化成電能，再轉化成汽車的動能，根據能量守恒定理，一定會有一定的能源消耗。
好，讓我們一步步討論這個問題。
首先，我們要知道，汽油在汽車中直接燃燒轉化成動能的效率是很低的，大約30%左右，其餘大部分都變為熱能浪費掉了。如果再考慮製造汽油所消耗的能量（比如石油的開采，提煉，包裝，運輸等等），汽油汽車在能源上消耗的能量就更多了。
而電能卻不太一樣。除了水電，風力發電等可持續能源發電以外，美國最常見的就是火電了（燒煤或者天然氣），這些能源，如果轉變成熱能，這是轉化效率最高的一種方式（所以我們如果用天然氣爐子做飯，比用電爐子做飯節能，因為能源轉換更直接），但除此以外，電能就是一種更有效的方式了。換句話說，這些能源如果先轉化成電能，再轉化成PHEV的動能，這裏麵的能量轉化效率，要大於汽油轉化成動能的效率，也就是說，用電更省能源。
其次，除了能源消耗以外，另一個指標就是二氧化碳排放量了。這個通過一係列的公式，就可以計算出來。
我們先來看，產生1度電排放出來的二氧化碳是多少。因為美國是混合能源發電（煤，氣，水電，風力，太陽能等等），因此我們得出的數字，是根據美國發電能源所占比例綜合計算出的一個數字（包括了建立發電站，能源燃燒等產生的所有二氧化碳）。這裏的數字是698g/kwh，也就是說，每產生1度電，要排放出 698克的二氧化碳。
我們再來看看1加侖汽油燃燒要排放出多少二氧化碳。數字是：8788g/gal，注意，這個隻是計算1加侖汽油排放出來的二氧化碳，事實上嚴格計算的話，就應該像計算電能一樣，要把開采石油，提煉，運輸等等所產生的二氧化碳量全算進去的，如果那樣的話，這個數字就要更大了。
但是汽油的加侖和電的度數，我們不能做等量計算，因此我們還要做進一步的換算。
先來看電池的蓄電能力（battery capacity)。既然這裏隻考慮電能，我們可以用現有的一些數據來計算。GM給出他們的volt的數據：一部電池，大概需要用掉16度的電來充滿整個電池。而考慮到充電電池壽命問題，電池在製造的時候，一般就設定了一個電池用電量百分比，也就是說，充電滿滿的電池，大約隻有50%的電量可以使用的。換句話說，真正用於變為動力的電能，也就是8度電左右。
好了，現在我們要看，這8度電到底能讓汽車跑多遠呢。還是GM給出的volt數據，這8度電，可以跑40mile左右。通過計算，我們可以得出，每英裏大概需要0.2度的電0.2kwh/mile。1度電現在大約是10美分左右，因此花費大約是2cents/mile
現在我們再來看看，跑1英裏，需要消耗多少汽油。這個數字大約是1加侖汽油可以讓汽車跑35英裏左右，也就是每英裏需要0.028加侖的汽油 0.028gal/mile（注：這裏的汽油和電量計算都有一個統一的標準）。1加侖汽油現在大約是2.1美元，因此花費大約是5.6cents /mile
好了，現在我們能夠計算出，每跑1英裏，純電車和純汽油車的二氧化碳排放量了。
這分別是：140g/mile和246g/mile(注意，這個純汽油車的二氧化碳排放還僅僅隻是計算了汽油的燃燒，如果把生產運輸等都算進去的話，這個二氧化碳排放量隻會更高）
好了，讓我們看看PHEV吧。這個是屬於油電混合的了。那麽，它的二氧化碳排放量，就應該是介於這兩者之間。但是，如果你每天的開車裏程隻有40英裏左右的話，那也就是說明，這輛車根本就不需要用到汽油。超過了這個裏程以後，PHEV就像其他的hybrid車一樣了。
我們現在用的數字，都是根據GMvolt得出的，而現在的電池技術不斷在改進，電池蓄能將會更多，跑的裏程也會更長（也就意味著汽車在這方麵更省油），而美國也在開始推廣可持續能源的發展，這也就意味著，風能，太陽能將會得到更多的利用，二氧化碳排放將會變得更低。混合動力型汽車，將會得到越來越多的關注。
這裏有幾篇不錯的文章：
http://www.spectrum.ieee.org/mar09/7928
http://spectrum.ieee.org/mar09/8068
http://spectrum.ieee.org/mar09/8409
今天我就大概的介紹和解釋一下這方麵的耗能計算吧。
hybrid的汽車，大家其實挺容易理解的，那就是利用電池把汽車在行駛過程中產生的多餘能量（比如汽車在下坡的時候）儲存起來的技術。這裏的電池用的是Ni-Mh，和普通汽車裏的鉛酸電池很不一樣。關於電池這方麵其實已經有很多討論了，這裏我也不再反複說了。
關於PHEV，這是很多朋友爭論的焦點。大家的意見就是，既然是通過充電獲得能量，而電能無非就是火電，水電，風力能源等等，除非是一些清潔能源或者可再生可持續能源，利用煤，或者是氣發電而來的電能，不一定會比直接燒汽油效率高，原因是這些不可再生能源在轉化成電能，再轉化成汽車的動能，根據能量守恒定理，一定會有一定的能源消耗。
好，讓我們一步步討論這個問題。
首先，我們要知道，汽油在汽車中直接燃燒轉化成動能的效率是很低的，大約30%左右，其餘大部分都變為熱能浪費掉了。如果再考慮製造汽油所消耗的能量（比如石油的開采，提煉，包裝，運輸等等），汽油汽車在能源上消耗的能量就更多了。
而電能卻不太一樣。除了水電，風力發電等可持續能源發電以外，美國最常見的就是火電了（燒煤或者天然氣），這些能源，如果轉變成熱能，這是轉化效率最高的一種方式（所以我們如果用天然氣爐子做飯，比用電爐子做飯節能，因為能源轉換更直接），但除此以外，電能就是一種更有效的方式了。換句話說，這些能源如果先轉化成電能，再轉化成PHEV的動能，這裏麵的能量轉化效率，要大於汽油轉化成動能的效率，也就是說，用電更省能源。
其次，除了能源消耗以外，另一個指標就是二氧化碳排放量了。這個通過一係列的公式，就可以計算出來。
我們先來看，產生1度電排放出來的二氧化碳是多少。因為美國是混合能源發電（煤，氣，水電，風力，太陽能等等），因此我們得出的數字，是根據美國發電能源所占比例綜合計算出的一個數字（包括了建立發電站，能源燃燒等產生的所有二氧化碳）。這裏的數字是698g/kwh，也就是說，每產生1度電，要排放出 698克的二氧化碳。
我們再來看看1加侖汽油燃燒要排放出多少二氧化碳。數字是：8788g/gal，注意，這個隻是計算1加侖汽油排放出來的二氧化碳，事實上嚴格計算的話，就應該像計算電能一樣，要把開采石油，提煉，運輸等等所產生的二氧化碳量全算進去的，如果那樣的話，這個數字就要更大了。
但是汽油的加侖和電的度數，我們不能做等量計算，因此我們還要做進一步的換算。
先來看電池的蓄電能力（battery capacity)。既然這裏隻考慮電能，我們可以用現有的一些數據來計算。GM給出他們的volt的數據：一部電池，大概需要用掉16度的電來充滿整個電池。而考慮到充電電池壽命問題，電池在製造的時候，一般就設定了一個電池用電量百分比，也就是說，充電滿滿的電池，大約隻有50%的電量可以使用的。換句話說，真正用於變為動力的電能，也就是8度電左右。
好了，現在我們要看，這8度電到底能讓汽車跑多遠呢。還是GM給出的volt數據，這8度電，可以跑40mile左右。通過計算，我們可以得出，每英裏大概需要0.2度的電0.2kwh/mile。1度電現在大約是10美分左右，因此花費大約是2cents/mile
現在我們再來看看，跑1英裏，需要消耗多少汽油。這個數字大約是1加侖汽油可以讓汽車跑35英裏左右，也就是每英裏需要0.028加侖的汽油 0.028gal/mile（注：這裏的汽油和電量計算都有一個統一的標準）。1加侖汽油現在大約是2.1美元，因此花費大約是5.6cents /mile
好了，現在我們能夠計算出，每跑1英裏，純電車和純汽油車的二氧化碳排放量了。
這分別是：140g/mile和246g/mile(注意，這個純汽油車的二氧化碳排放還僅僅隻是計算了汽油的燃燒，如果把生產運輸等都算進去的話，這個二氧化碳排放量隻會更高）
好了，讓我們看看PHEV吧。這個是屬於油電混合的了。那麽，它的二氧化碳排放量，就應該是介於這兩者之間。但是，如果你每天的開車裏程隻有40英裏左右的話，那也就是說明，這輛車根本就不需要用到汽油。超過了這個裏程以後，PHEV就像其他的hybrid車一樣了。
我們現在用的數字，都是根據GMvolt得出的，而現在的電池技術不斷在改進，電池蓄能將會更多，跑的裏程也會更長（也就意味著汽車在這方麵更省油），而美國也在開始推廣可持續能源的發展，這也就意味著，風能，太陽能將會得到更多的利用，二氧化碳排放將會變得更低。混合動力型汽車，將會得到越來越多的關注。
這裏有幾篇不錯的文章：
http://www.spectrum.ieee.org/mar09/7928
http://spectrum.ieee.org/mar09/8068
http://spectrum.ieee.org/mar09/8409
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