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破解空污問題4大迷思:運具電動化你應該知道的事(上)

運具電動化的政策藍圖,從來不僅限於機車產業,政府很早就開始推動大型客運、公車電動化的進程,也對電動汽車輔以減稅或補貼等獎勵措施,電動機車作為全台灣數量最多、密度最高的移動載具,同樣也在轉型升級之列。

然而綠色運具的興起,在台灣特殊的機車產業結構下,卻面臨全球罕見的倒退與障礙。在強大社會壓力之下,行政院不只停止了「2035年禁售燃油機車」的計畫,20 19年底,傳統車廠更疾呼「油電平權」,要求政府給予電動車、燃油車同等補助,其聲勢之浩大,造就台灣成為全球唯一補助燃油機車的國家。電動化的反對者非但公開投書錯誤資訊,聲稱「台灣是亞洲唯一補助電動機車的國家」,更在沒有實證資料背書的前提下,宣稱「新型燃油機車和電動機車一樣環保」,遭到環保團體的嚴正駁斥

 台灣對國際上掀起的綠色運輸、運具電動化浪潮仍屬陌生,我們整理了有關空氣污染、電池製造及回收的兩大類疑問,在本篇,我們先聚焦在空氣污染的議題上,詳細分析燃油機車在行駛過程所排放的污染物質。下一篇,我們會針對電池製造可能產生的污染進行分析,也介紹全球正在逐步興起的電池回收產業。釐清這些問題,都有助於我們瞭解到,為何全球市場都正全力追求電動化的轉型與革新。

 

問題一:空氣污染源那麼多,為什麼要針對燃油機車?抓小不抓大?

電動化的反對者每當討論到燃油車輛所導致的空污問題時,往往引證201712中央社所製的圖表,認定機車占比僅為4.9%-5.5%,藉此說明燃油機車不該成為空污防制、減碳的政策對象。然而仔細閱讀上表即可發現,若上開論述成立,紡織、水泥、煉油、鋼鐵、化學材料製造全在5%以下,就連電力業占比也僅為4.5%-9.9%相去不遠,若據此認定「影響甚微」,可免於空污防制之外,結論上恐怕要再為斟酌。

事實上機車產業並沒有被針對,上述所有的產業類別或其他類型的交通工具,都在政府降低空氣污染、減少二氧化碳的行動方案中,論者所提供的證據,恰好說明了因為污染源多且分散的特性,從不同的製造業類別、電廠,再到大客車、一般汽機車等移動污染源,空氣品質與減碳目標需要所有產業共同努力才有可能達成。汽機車電動化的目標,與火力發電廠降載、補助更換鍋爐及機械設備、推動污染排放標準建置及稽查、2030年大客車全面電動化,皆屬於政府推動的眾多方案之一。

倘若我們只將目光放在大型的固定污染源上,勢必會導致空氣污染的防制面臨難以突破的瓶頸。交通移動固然是人民行動自由、經濟生活的必需,但外溢的污染效果若不能有效節制,最終還是苦了居住在道路兩旁、機車騎士及無辜的用路人。

問題二:機車PM2.5僅佔空污問題比例5%,比例很低?

比平均值更重要的是你我的居住與通勤環境。PM2.5的分佈狀況會隨著大氣狀況、產業型態、交通使用密度等不同因素,而在不同區域、縣市產生不同的數據變化。舉例來說,居住在交通密集的大台北地區與交通密集度較低的屏東地區,污染源的排放佔比就會有顯著的差異。

依循著上述的道理,我們從環保署空保處最新提供的TEDS10.0版排放量查詢系統,以及環保署環境資料庫中有關機動車輛數量與密度的統計,整理相關資訊如下表。以全台灣機車密度最高的台北市為例,機車佔PM2.5的排放來源比例就提高到了8.28%、密度次高的嘉義市佔比更來到9.24%,其對細懸浮微粒的貢獻程度明顯上升。

與此同理,在同一縣市中,不同區域間的人口及交通差異,機車PM2.5的貢獻程度也大不相同。舉例來說,根據台中市空氣污染防制計畫書104~108年版顯示,機車排放的PM2.5每年共計為310.51公噸,台中市共有29個行政區域,排放占比最高為太平區每年28.53公噸9.2%)、其次為西屯區25.57公噸8.2%);相反的,排放量佔比最低為東區每年僅2.28公噸0.7%)、次低為大安區每年僅3.17公噸1%),顯示即使在同一縣市,仍有污染源分佈的極大落差。而你住在哪一區呢?如果你是都市人口,居住地點又緊臨馬路,機車排放的平均值很可能讓你低估PM2.5的影響力。

先前《移動的健康殺手:燃油車的空污危害可能比電廠還嚴重?》一文便已說明英國醫學雜誌及我國環保署針對大台北都會區通勤期間空污暴露量研究都表示,移動污染源對居住在道路周邊附近的居民,又或是機車通勤族,PM2.5的曝露量較一般人高出近兩倍,可能引起冠狀動脈硬化等嚴重心肺疾病。顯然,若僅以全台平均佔比的數值作為討論基礎,明顯是過度淡化機車對PM2.5的影響力。

問題三:馬路廢氣真的有那麼嚴重嗎?

除了PM2.5外,你認識其他空氣污染物質嗎?社會大眾對PM2.5已相當熟識,故本篇暫且不談其帶來的傷害。環保署統計定義的空氣污染物質,除一般熟知的PM2.5外,還包含如一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、非甲烷碳氫化合物(NMHCs)、硫氧化物(SOx)等不同類型。而這些物質的佔比,才是燃油機車大廠真正不敢面對的真相。


我們同樣以環保署空保處最新提供的TEDS10.0版排放量查詢系統,為上面整理的表格擴增出氮氧化物、非甲烷碳氫化合物以及一氧化碳等污染物質。觀察上表可以發現,機車密度最高的台北市,氮氧化物有7.83%來自於機車排放、非甲烷碳氫化合物更有超過10%來自機車污染物。而在一氧化碳部分,嘉義市和新竹市的排放來源更有超過4成來自於機車廢氣。

根據國家衛生研究院的資料指出,一氧化碳會導致頭痛、噁心、嘔吐、視力模糊、胸痛,嚴重情形下有心臟衰竭的風險;而氮氧化物則會對眼睛、鼻子、喉嚨及肺臟產生刺激,可能造成咳嗽、呼吸急促、疲憊、噁心等不同症狀。

而非甲烷碳氫化合物更是二次光化污染物——臭氧的生成前驅物。根據民國97中央研究院環境變遷研究中心執行的研究計畫,《應用交通源排放特徵指標於東亞都會區大氣中臭氧前驅物——碳氫化合物之來源比例推估》一文中便提到,在一般都會區的大氣中,臭氧是造成都會及都會下風區空氣污染的主要原因之一,由於汽機車大幅的增加及石油化學工業的興盛石化燃料的需求大量增加,導致揮發性有機化合物(VOCs,其中主要為NMHCs)與氮氧化物大量排放至大氣中,經由光化反應形成臭氧。非甲烷碳氫化合物不只有「強化空氣污染效果」的作用,本身也具有一定的毒性或致癌性,也經由過去的研究得已證明。

台大風險社會與政策研究中心指出揮發性有機化合物包含多種更嚴重的污染物如苯,對人體健康具有致癌性外,更可能引起人體的呼吸系統、肺臟、肝臟、腎、神經系統、造血系統及消化系統等健康問題。

綜合以上,為何貌似佔比只有5.5%不到的燃油機車,必須加入空污防制的行列,或許我們可以有更多不同的理解角度。

問題四:七期燃油機車已改良很多,電動機車製程也有污染,為何還要支持電動化?

油電平權最大的弔詭之處,就是空有口號,主張者卻從來無法提供油電比較的數據計算。你能夠看到的,只有「現在的七期燃油車與過去的一期車相比,對環境的汙染已降了95%」。先不論口號喊的是油電平權、比的竟然不是油電的數值,一期燃油機車的環保標準是在民國80年以前制定的,超過30年的技術改良與精進,污染物若沒有大幅的降低,恐怕也難以符合科技演化的基本定理。在論者抱怨電動車輛的碳排、空污計算不夠精確之前,若能有足夠的數據及論理,撐起油電平權的大旗,恐怕才是定紛止爭最重要的關鍵。

根據環保署提供的七期與電動機車污染物排放比較數據,分析電動機車與汽油機車在燃料生命週期之耗能與空污排放上的差異,結果發現,無論是在一氧化碳(CO)、非甲烷碳氫化合物NMHC)、氮氧化物(NOx)的單位里程排放量,皆以電動機車最低。其中,環保署同樣推動汰購補助的七期機車,一氧化碳單位里程排放是電動機車的111倍,非甲烷碳氫化合物是電動機車的35倍,氮氧化物是電動機車的2.2倍。若以整體生命週期的污染物排放比較,七期燃油機車在其生命週期中的污染量高達電動機車的27倍。

看完環保署所提供的車輛污染物排放比較後,我們就能發現,七期燃油機車確實比起過去的四期與六期更加環保,但與電動機車相比,仍有大幅度的落差,無怪乎全球只有台灣成為唯一一個補助燃油機車的國家。

如果你認為台灣是以火力發電佔大宗,電動機車就不可能得到更能有效減少污染的結果、電力使用必將大增,這些疑問我們在上一篇專欄中經過計算,其實在考量過台灣火力發電廠的轉換效率、電力運輸耗損以及電池轉換效率等因素後,一公升的車用汽油可讓最新燃油機車車款行駛達57.1公里,但一公升的車用汽油若轉換為電能,經過重重關卡的耗損後,仍可產生約3.44度電,相當於可讓電動機車行駛平均達88公里至最高114公里遠,顯見電動機車確實能夠在相同距離下,消耗較少的能源,達成減少污染物質排放的目的。

當然,到這篇文章結束為止,我們理解論者仍會質疑,鋰電池製造的污染和回收機制究竟該如何面對,而這確實是運具電動化倡議時不該迴避的問題。所以往下,我們將從鋰電池的相關研究出發,說明電池產業的動態趨勢及未來發展,歐盟為何啟動32億歐元的電池產業投資計畫?鋰電池的產品生命週期是否真的帶來更多的污染?未來的回收市場究竟有沒有建立的可能?期待這些問題的討論,能夠讓油電之爭不再只是空泛的政治口號,冷靜而全面的理解運具電動化,台灣才有機會搶得先機,創造交通、產業、環保三贏的格局。