图片来源：
屏幕截图：
GasTroll/YouTubehttps://www.youtube.com/watch?v=1oVrIHcdxjA
原文信息：
Holland, Stephen P., Erin T. Mansur, Nicholas Z. Muller, and Andrew J. Yates. 2016. "Are There Environmental Benefits from Driving Electric Vehicles? The Importance of Local Factors." American Economic Review, 106 (12): 3700–3729.
驾驶电动汽车真的环保吗？相较于驾驶燃油车时会产生尾气排放，污染空气，驾驶电动汽车时仅依靠电力驱动，并不产生尾气排放，看起来似乎是环保的。但是，驾驶电动汽车所需要的电能是从哪里来的？它是怎么产生的？产生过程有污染吗？如果有污染相较于燃油车哪个污染更严重？
为了解答上面的疑问，本期给大家分享一篇来自American Economic Review的文章《Are there environmental benefits from driving electric vehicles ? The importance of local factors》，这篇文章通过比较驾驶燃油汽车和电动汽车充电造成的空气污染损失来探究电动汽车是否确实产生短期环境效益。特别的是，作者着重关注当地因素的重要性，讨论了全球和当地的污染、污染损失的空间异质性、跨行政区域管辖的污染输出以及因地而异的政策。
2.1 消费者选择
作者首先构建了一个离散选择交通模型，在这个模型中，购买新车的消费者在燃油车和电动车之间做出选择。
购买新车的预期效用表示为(1)：
其次，由于消费者通过驾驶产生污染物（电动汽车的污染物来自电厂发电产生的污染）而造成负面的环境外部性，这些污染物造成的损失可能是全球的或者当地的，因此在模型中引入不同地点的污染物损失。得到一个福利方程(2)：
通过优化福利函数可以得到关于补贴的函数(3)：
2.2 污染排放量的统计
前面已经通过模型介绍了电动汽车的环境效应来自于驾驶电动汽车和燃油车造成环境损失的差异。通过确定电动车和汽油车每英里的污染排放量，然后将排放转化为损失使得损失货币化。作者将CO2、SO2、氮氧化物、PM2.5和挥发性有机物（VOC）五种污染物（空气污染的主要污染物构成）造成的损失纳入考虑。
2.2.1 汽油车每英里排放量统计标准：
2.2.2电动汽车每英里排放量统计标准：
作者首先使用EPA对等mpg（每英里的估计千瓦时），其次使用一个计量经济模型来估计污染物在1486个发电厂中因区域电力负荷增加而引起的边际排放因子（例如，每千瓦时吨），作者将这些估算值与假定的每日充电情况相结合，以确定在某一特定县，由于电动汽车充电而导致的每家发电厂每英里的排放量。接下来，将排放量映射为损失。对于二氧化碳，作者采用美国环保署的碳社会成本，即每吨41美元。对于当地污染物，作者使用AP2模型，该模型计算各县特定当地污染物的单位损失。将每英里排放量与每单位排放量的损失相乘，然后汇总各种污染物（对于电动汽车，则汇总各发电厂），作者就可以得到每个县每辆汽油车和每辆电动车每英里的全部损失。
要确定用于充电电动车的电力使用所导致的排放量，必须确定不同位置的电力使用增加时响应的电厂是哪些（以及它们如何响应）。因此，数据包括1,486家发电厂每小时的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和PM2.5排放量，以及九个NERC地区（按照NERC公司的划分方法，将美国本土电网的三大组成部分：东部、西部和德克萨斯州划分为九个独立的区域）每小时的用电量（即电力负荷），时间跨度为2010年至2012年。
2.3 污染损失的计算
作者利用AP2模型确定当地空气污染造成的损失，具体而言，空气质量模型将美国毗连地区每个报告的空气污染源的氨气、NOx、SO2、PM2.5和VOC（挥发性有机化合物）排放量映射到所有受体位置（即美国毗连地区的3110个县）的SO2、O3和PM2.5环境浓度。然后，AP2的其余部分将这些环境浓度与暴露、物理影响和金钱损失联系起来。
3.1 电动汽车的环境效益—区域差异
从图1中可以直观看出驾驶燃油车所造成的损失在各县之间差别并不是很明显。
从图2中可以直观看出，驾驶电动汽车所造成污染的地域间差异十分明显。
将图2与图1相减，可以发现，美国西部地区受到来自电动汽车的污染损失要低于燃油汽车，而在美国的东部地区情况却刚好相反。造成这种地域差异的因素除人口密度、空气流向和气象因素（高温和低温条件下，电动汽车的能耗都会升高）外，最主要的因素在于美国三大电网之间电力生产方式的区域差异。正如前面提到的，美国的电网体系由东部、西部和德克萨斯州三大电网体系构成，三个体系间存在电能的交换，但基本上能保持自给自足。这三大电网体系中，西部多水电、东部多煤电、得克萨斯多天然气电。正是这种能源结构的差异，使偏重清洁水电的西部能够区别于偏重化石能源的另外两大区域，获得电动汽车的环境优势。
3.2 电动汽车的环境效益—车型差异
表1面板A的左栏总结了福特福克斯电动车和所有其他2014年款电动车在各县的损失分布情况。电动福特福克斯的平均值为每英里2.59美分，范围从不足0.01美元（西部）到接近0.05美元（中西部）不等。不同车辆之间的差异完全是由于其效率（以每英里千瓦时为单位）不同造成的。例如，比亚迪e6（污染最多的电动汽车）的每英里耗电量约为雪佛兰Spark（最清洁的电动汽车）的两倍。相应地，比亚迪e6的平均值、最小值和最大值约为雪佛兰Spark的两倍"。
表1的B面板进一步将环境效益分解为全球效益和当地效益。与汽油车相比，几乎每个地方的每辆电动车都能创造全球环境效益。相比之下，电动汽车带来的地方环境效益因地而异，可能是正的，也可能是负的。但平均而言，对所有电动汽车而言，负面的地方环境效益要大于正面的全球环境效益。只关注全球环境效益会对电动汽车的环境后果造成误导。
3.3 电动汽车的环境效益—污染输出
表2显示了电动汽车和汽油车在州和县一级的本地损失。对于电动汽车，本地污染物造成的全部损失平均为每英里1.7美分。州的本地损失仅为0.15美分/英里，县的本地损失仅为0.02美分/英里。因此，电动车对当地造成的损失平均91%来自州，99%来自县。汽油车对当地造成的损失则小得多。平均而言，这些损失中只有19来自州，57%来自县。
3.4 州县差别化政策
作者的分析显示，电动车的环境效益在不同地点之间存在显著差异，这引发了一个问题，即不同的政策是否能够带来足够大的福利增益，以抵消任何额外的实施成本。
表3中的B面板显示了现行联邦政策（为购买电动汽车提供7500美元补贴）带来的自重损失，以及默认无补贴政策带来的自重损失。在BAU电动汽车比例为2%的情况下，现行联邦补贴政策带来的损失为每年34亿美元。这比无补贴政策带来的损失高出16亿美元.。目前的联邦补贴政策都比无补贴政策造成的损失更大。
从研究结果发现，首先，电动车在环境效益上存在显著的异质性，这些效益可以是巨大且积极的，巨大且消极的，或者微不足道的，这取决于地点以及当地的电力产生方式。其次，一个地点驾驶的电动车导致在其他地点产生环境外部性的显著程度。在州一级，从驾驶电动车产生的局部污染损害中，有91%被输出到非该车辆所在州的其他州。相比之下，从驾驶汽油车产生的局部污染损害只有19%被输出到其他州。最后，对于电动汽车补贴，存在大量的无谓损失，来自差异化的福利增益较少，远低于对燃油车按行驶里程征税。
本文着眼于美国分析电动汽车对其影响，在中国的电力生产结构中，煤炭等化石燃料占据了约62%的电力供应，此外中国对电动汽车也采取了补贴政策。这点与本文关注的美国情况类似。特别是，中国已经成为世界上第一大电动汽车市场，电动汽车占总汽车保有量比重不断上升，那么电动汽车在中国所造成的实际污染也将是一个不容忽视的问题。当然，正如本文作者提到的，本文仅关注驾驶电动汽车过程中所产生的污染，并没有考虑与车辆相关的上游产业链的环境外部性，此外，随着时间推移和技术进步，电力生产方式会变得更加清洁，那么电动车造成的环境损坏会比现在要低的多。以及发展电动汽车还会带来技术溢出和降低对进口石油依赖等长期好处。
（
图片来源：
https://lowcarbonpower.org/zh/region/%E4%B8%AD%E5%8D%8E%E4%BA%BA%E6%B0%91%E5%85%B1%E5%92%8C%E5%9B%BD
）
