它不是來自排氣管,而是車用冷媒
當你開的是輛燃油車時,車尾的排氣管會釋放出二氧化碳,這是大家都知道的事情。
這不好,因為二氧化碳會把熱量困在地球的大氣層中,導(dǎo)致溫室效應(yīng)失控,使地球變成一片貧瘠的地獄。美國總統(tǒng)特朗普不信這個,但其他大多數(shù)人信了。
其實,在許多汽車里還有另一種氣體,它對氣候變化的作用更大,高出上千倍。
早期,車里的制冷系統(tǒng)使用二氧化碳作為制冷劑,但需要很高的壓力,有時也使用氨,但它有毒,因此都不是理想的解決方案。
后來,氟利昂12出現(xiàn)了。大家看到它十分興奮,因為這種材料穩(wěn)定、無毒,而且能在略高于大氣壓力的條件下工作。
可以說沒有任何缺點。但直到許多年后,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了其中的一個巨大的負面影響。
當R12被釋放時,它會進入高層大氣,在那里,紫外線將其分解,而剩余的氯游離基會吞噬臭氧。幾十年前,這種情況引發(fā)了人們對臭氧層空洞的恐懼。
再后來,果斷的全球行動解決了這個問題,逐步停止生產(chǎn)消耗臭氧層物質(zhì)的國際條約《蒙特利爾議定書》被制定了出來。聯(lián)合國第七任秘書長、2001年諾貝爾和平獎獲得者科菲·安南(Kofi Annan)稱其為“可能是迄今為止最成功的國際協(xié)議”。
臭氧水平已經(jīng)穩(wěn)定,預(yù)計在2075年之前恢復(fù)
R134a和R410a等制冷劑取代了R12,這些新型制冷劑的臭氧消耗潛力為零。我們又說它沒有任何缺點。
不幸的是,它有一個顯著的缺點。與二氧化碳一樣,空調(diào)系統(tǒng)中的制冷劑也是一種溫室氣體,它在吸收大氣中的熱量方面要比二氧化碳強一千倍以上。
全球變暖潛勢(GWP)是衡量一種氣體相對于二氧化碳能捕獲多少能量的指標。該數(shù)值同樣能夠評價溫室氣體在未來一定時間的破壞能力,通常以20年、100年、500年來衡量。
R134a的GWP為1430,這意味著它對環(huán)境的危害比釋放同等質(zhì)量的二氧化碳要嚴重1430倍。
再來看看你的燃油車。車只要開著就會持續(xù)排放二氧化碳,但車用冷媒不會去任何地方,它只是在空調(diào)系統(tǒng)周圍循環(huán)。
雖然制冷劑可以安全地從系統(tǒng)中取出并重新使用,但大多數(shù)情況下并不是這樣。它會漏出來;在車禍中被撞掉;或者被不負責(zé)任的維修師傅隨意丟棄。
制冷劑對環(huán)境的危害是如此之大,以至于專注于解決氣候變化問題的研究組織Project Drawdown將制冷劑管理列為控制氣候變化的第一要務(wù)——比向電動車轉(zhuǎn)型,比建造風(fēng)力發(fā)電場,比其他任何事情都重要。
更嚴重的是,這種設(shè)備涉及的不僅是汽車產(chǎn)品,家庭和辦公大樓的暖通空調(diào)系統(tǒng)、冰箱、自動售貨機,以及任何設(shè)計用來冷卻(加熱)的東西都含有制冷劑。
現(xiàn)在的汽車使用的是一種名為R1234yf的制冷劑,其溫室效應(yīng)僅為二氧化碳的四倍。像R1234yf這樣的低GWP制冷劑從2017年起就被要求用于在歐盟銷售的乘用車,并將從2021年起用于美國汽車產(chǎn)品上。
沒有任何缺點?它含有氟化氫,如果發(fā)生火災(zāi),它可以變成氫氟酸。簡單來說,這是一種很糟糕的物質(zhì),還會污染水資源。
具有諷刺意味的是,二氧化碳是一種溫室氣體,但為了減少碳足跡,最好的方法之一還是使用二氧化碳作為制冷劑。
雖說以二氧化碳為基礎(chǔ)的制冷劑R744被釋放到大氣中并不理想,但它的溫室效應(yīng)比其他制冷劑小得多,而且沒有毒性。
不僅如此,當使用傳統(tǒng)的制冷劑時,熱泵在低于20度的情況無法高效率運行。而基于二氧化碳的R744系統(tǒng)可在一個跨臨界循環(huán)高壓上運作,這使得該系統(tǒng)可以在較低溫度下替代熱泵。
為什么說這很重要?內(nèi)燃型汽車的構(gòu)造決定了其在遠高于室外環(huán)境溫度的溫度下工作,很容易用散熱器釋放熱量。但除非里面的冷卻劑和外面的空氣有很大的溫度差異,否則它不能很好地工作。
另一方面,電動車通常對電池和電機有嚴格的溫度控制,并經(jīng)常使用空調(diào)系統(tǒng)來冷卻電池、電機和逆變器。
對電動車來說,比起降溫,更多時候需要的是加熱功能。
這是因為鋰離子電池在低溫下會吸收熱量,也是你在車里仍能看到12伏鉛酸電池的一個重要原因:確保在零下40度時工作,這樣就可以運行需要加熱的高壓電池系統(tǒng),進而開動車輛。
如果空調(diào)系統(tǒng)可以作為一個有效的熱泵在廣泛的溫度范圍內(nèi)運行,就意味著你可以用同樣的系統(tǒng)來加熱電池之類的東西,而不是低效的電加熱器。除此之外,可以用它來更有效地提高車內(nèi)溫度,或緩解在低溫下電動車行駛里程減少的問題。
梅賽德斯-奔馳是第一家在乘用車上使用二氧化碳空調(diào)系統(tǒng)的制造商,從2017年開始,該設(shè)備被安裝到S級和E級以上的車型里。大眾汽車也表態(tài),稱有意在未來的產(chǎn)品上配備此類系統(tǒng)。
電動車的熱管理系統(tǒng)正變得越來越復(fù)雜,高壓二氧化碳系統(tǒng)則讓事情變得更有趣。
二氧化碳可以幫助解決過多二氧化碳造成的問題之一。幸運的是,這對環(huán)境的破壞也更小。
回到文章開頭的那個比喻,其實說地球?qū)⒆兂韶汃さ牡鬲z過于夸張。即使在幾百萬年前,地球上的二氧化碳濃度達到7000ppm也沒什么問題。
引用美國知名脫口秀諧星喬治·卡林(George Carlin)的話來說:“我們不是在毀滅地球,我們只是在毀滅我們自己。地球一點也不在乎。”(文章&圖片來源:Jalopnik、NASA、Porsche、Getty、Wikipedia,作者:Matt Brown)
來源:第一電動網(wǎng)
作者:汽車商業(yè)評論
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