根据麻省理工学院研究人员的一项新研究，尽管气候、电力来源、交通拥堵以及个人驾驶模式存在区域差异，但在美国大多数地区，电动车（EV）产生的温室气体排放较低，且与同类燃油车相比，拥有成本并不更高。研究团队综合考虑了多个关键因素，包括气象数据、行驶距离和时间、燃料价格等，分析了电动车的生命周期排放和拥有成本的区域和个体差异。为了提供更全面的排放和成本数据，研究者从数千个美国邮政编码中获取数据，深入到每个地区的个人驾驶者层面，考虑了时间平均的燃料价格，以避免受到瞬时价格波动的影响。结果显示，个人的驾驶行为与当地电力构成等区域因素同样重要，影响电动车相较于燃油车的排放节省。在大多数地区，电池电动汽车的排放减少了40%至60%，在城市地区影响更大。研究还发现，寒冷气候对总体减排效益的影响并没有一些媒体报道的那么严重。研究者利用这一详细分析更新了之前开发的公共工具carboncounter.com，使个人可以比较市场上几乎所有汽车的生命周期排放和总拥有成本。新的carboncounter.com版本今天也已发布。研究的主要作者Marco Miotti博士指出：“许多关于电动车在寒冷气候中减排效果不显著的说法需要系统分析，我们希望通过这项研究同时评估这些说法。我们的研究不仅回答‘电动车更好吗？’，还探讨了‘对谁更好，以及在什么条件下？’”
在过去的研究中，电动车与内燃机车的排放和成本比较通常只考虑少数因素，比如电网的可再生能源比例和油价对可负担性的影响。Miotti表示：“到目前为止，少有研究将所有这些因素结合在一起。但如果有人想买车并更好地理解影响排放和成本的因素，这种整体分析是非常重要的。”研究者关注两种电动车：仅依靠电力的电池电动汽车和具有内燃机的插电式混合电动车。团队扩展并改进了之前开发的车辆成本和排放模型，以整合更多因素和数据类型。例如，他们精细化了现有模型，使其能够捕捉到更细微的地方气候变异性。
团队为每个美国邮政编码收集了多种因素的数据，如典型行驶周期、交通量、当地油价和电价、电力构成、气象特征等。他们使用统计方法将不同类型的数据合并。例如，团队采用概率匹配技术将来自全国旅行调查的驾驶频率数据与更详细的GPS数据结合，后者包括驾驶者的加速模式和每周的行驶距离等因素。研究的设计旨在基于美国邮政编码关注排放和成本的空间图景，同时考虑每种特定车型的尺寸和特征。
最终，模型框架显示，所有分析的因素在确定电动车相较于内燃机车的减排潜力方面都同样重要。在电力构成更清洁、交通更密集、年行驶距离更长和气候温和的地区，电动车的减排效果最为显著。对于经常驾驶、车辆较大且经常面临交通拥堵的驾驶者，减排效果也会增加。即使在像北达科他州这样的寒冷地区，电池电动汽车的燃油经济性在极寒的夜晚可能会降低50%，但对年度减排效益的影响却微乎其微。Miotti表示：“我们甚至进行了敏感性研究，以观察在非常寒冷的气候中续航是否会减少，结果发现即使在最不利的条件下，电动车仍能显著减少排放。”
在成本方面，模型显示在美国大多数地区，电动车的生命周期拥有成本与同类内燃机车相当，甚至在电价相对便宜的地区，电池电动汽车的成本通常低于插电式混合动力或内燃机车型。未来，研究者希望将这一分析扩展到时间维度，以考虑车辆、燃料和电力价格随时间变化对排放和成本的影响。Miotti总结道：“虽然我们发现电力构成是电动车排放节省空间差异的主要驱动因素，但电网的脱碳进程在各地都在进行。随着这一进程的推进，电动车的排放节省将在空间上变得更加均匀，但不同驾驶者之间的差异仍将存在。”这项研究部分由MIT马丁家族可持续发展研究员协会资助。