你可能沒有意識到內燃機的效率有多低

電動汽車採用者與其批評者之間最常討論的焦點之一是續航里程。 通常的論點是，化石燃料汽車在兩次加油之間可以行駛 700 英里，並且需要 XNUMX 分鐘。 但續航里程隱藏了電池電動汽車的一個非常重要的特徵——它們比內燃機效率高得多。

為了說明這一點，我們需要做一些計算。 由於內燃機汽車和電池電動汽車規格的表述方式不同，這比實際情況更加複雜。 對於後者，您幾乎總是知道電池容量和標稱範圍。 對於化石燃料汽車，您甚至可能不知道您的油箱有多大，只知道每加侖標稱英里數。 範圍通常不是規範的一部分。 你幾乎肯定不知道每英里相當於多少能量。

然而，當你把它們計算得可以比較時，內燃機汽車與電池電動汽車相比使用的能量就形成了鮮明的對比。 當我意識到我曾經擁有的一輛汽車——一輛 1992 年經典的保時捷 968——在“全油箱”上的續航里程與我替換它的汽車大致相同時——這讓我特別想到了—— 特斯拉Model 3性能. 兩者從滿到空都做了 300 多英里。 如果不按照保時捷應有的方式駕駛，保時捷可以做得更多，但這都是“煙包背後”的計算，除了我幾十年前戒菸了。

我將在本文中使用稍微不同的汽車，並根據 EPA 和 WLTP 數據進行計算，以使事情盡可能公平。 我選擇的汽車是用於 BEV 的特斯拉 Model 3 Long Range，以及代表化石角的豐田凱美瑞，因為它是美國最暢銷的汽車，與 Model 3 類似，並且在全球範圍內可用，儘管此後不在英國2021 年 XNUMX 月。凱美瑞現在可以作為混合動力車購買，比僅燃燒的版本更高效，但它仍然會清楚地說明這一點。

讓我們從特斯拉開始。 目前的 Model 3 Long Range 電池容量為 82kWh，根據 EPA 測試，可提供 374 英里的 WLTP 範圍或 358 英里。 這相當於每千瓦時 4.6 英里（WLTP）或每千瓦時 4.4 英里（EPA）。 根據 WLTP 測試，2.5L 凱美瑞 LE Hybrid 可提供 53.3mpg（即英國加侖），根據 EPA 測試可提供 52mpg（美國加侖）。 但是我們如何將其轉換為千瓦時進行比較？

在這類辯論中，沒有人真正談論一加侖汽油（或我們在英國稱之為汽油）中含有多少能量。 但是你可以很容易地追踪到這個數字。 我發現的一個數字是 每升 9.6 千瓦時，相當於每（英國）加侖 43.58kWh。 通常的度量是“汽油加侖當量”，從中得出 MPGe（每加侖汽油當量的英里數）。 根據 E10 版本的汽油/汽油，每（美國）加侖的電量為 32.78 千瓦時。 美國環境保護局.

我們需要為凱美瑞計算的下一件事是每英里需要多少千瓦時，所以我們需要將這些數字輸入到我們之前獲得的 MPG 中。 使用 WLTP MPG 數據和英制加侖能量值，您可以獲得每千瓦時 1.2 英里。 使用 EPA MPG 和加侖能量值，您可以獲得每千瓦時 1.59 英里。 因此，通過 WLTP 效率評級系統，凱美瑞每英里使用的能源是特斯拉的 3.74 倍，而通過 EPA 評級，是 3.57 倍。 剩餘的能量去哪兒了？ 浪費的熱量、傳動系統中的摩擦以及其他低效率。

當然，這並不是說一加侖汽油/汽油會消耗更多千瓦時的電力。 它將在生產過程中使用一些，但這種石油在從地下開採時就已經具有這種能源潛力。 我在這裡要說明的一點是，內燃機每英里消耗的能量比電池電動發動機要多得多。 以至於它甚至不在同一個球場。 為什麼我們在不必要的時候浪費所有這些能量？

當然，內燃機目前具有一些實際優勢——續航里程更長、車輛更便宜、加油更快。 但從根本上說，它是一種比電池電動汽車更糟糕的技術。 它已經存在了一個多世紀，在此期間它的效率只提高了一點點。 當有一種替代方案可以每單位功率提供如此多的里程時，我們無法承受如此多的能量浪費。 這就是為什麼在日常交通中逐步淘汰內燃機如此重要的原因。