这篇文章的原文链接放在这里，有兴趣的可以去了解一下英文纯享版Conspiracy theory: Electric cars make more air pollution than gas cars。
买车之后本来不太关注汽车动态了，但总有一些新闻会突然跳出来吸引我眼球。近期经常看到一些关于电动汽车的反对言论，个人其实不太把这当回事的，因为买都买了，降价卖是不可能的，估计得开到报废，网上关于买油车还是买电车的讨论也是经久不衰，每个都关注的话我也没那么多精力，但这篇文章有点意思，在中国电动汽车销量跃居世界第一，国外各个自媒体围堵的时候有老外站出来用实例证明这玩意污染并没有那么高，这事还挺难得的。
好了废话不多说，以下原文：
声称：电动汽车每行驶一公里所产生的微粒空气污染要比汽油车多。这还不包括所有其他排放物以及发电厂或生产过程中产生的任何排放物。
听起来很奇怪，但道理很简单：
现代汽油发动机非常清洁，与刹车、轮胎和路面灰尘相比，废气几乎可以忽略不计。 更重的汽车会产生更多这样的东西。 电池很重。 (你可以从《大西洋月刊》、《华盛顿邮报》、《卫报》或问我爸爸那里得到这种说法的某些版本）。
这不可能是对的，不是吗？
质量守恒
让我们从理智检查开始。担心刹车或轮胎会造成空气污染，是不是疯了？
首先，汽车尾气排放量有多大？经过 30 分钟对美国法规的了解，我只知道这些法规非常混乱，我讨厌它们。但许多州（主要是沿海州）都遵循加州更严格的规定。这些规定很简单： 每行驶一公里，汽车尾气最多只能向空气中排放 1.9 毫克的颗粒物。欧盟的规定稍微宽松一些，为每公里 4.5 毫克。
制动器能接近这个标准吗？根据车辆的不同，盘式刹车片有 100 至 400 克的摩擦材料。其中 80% 的摩擦材料会在更换前磨损掉，更换时间大约为 65,000 公里。假设摩擦材料为 200 克，则平均
4 个制动器 × 200（克/制动器） × 0.8 / (65000 公里) = 9.8 毫克/公里
的摩擦材料损耗。这超过了加州或欧盟的尾气排放限值。因此，刹车至少在物理上有可能造成更多的微粒污染。
那么轮胎呢？轮胎重约 10 千克。更换轮胎时，轮胎重量会减少约 10%。这种情况发生在行驶 80,000 公里左右之后。这意味着平均
4 个轮胎 × 10 (kg/tire) × 0.1 / (80000 km) = 50 mg/km
的质量损失。同样，这也超出了排气规则所允许的范围。我们的理论在与现实的第一次接触中幸存了下来。
空气传播物质
但是......并不是所有流失的物质都会飘散到空气中。而且，并非所有飘散到空气中的都是在空气中停留时间最长、对健康损害最大的小颗粒。
在阅读了相关文献后，我的最佳猜测是，大约 50%的制动材料会飘散到空气中，40%会变成小于 10 微米的颗粒（PM₁₀），15%可能会变成小于 2.5 微米的颗粒（PM₂.₅）。至于轮胎，估计值各不相同，但可能有 1%到 10%成为 PM₁₀。 以下是使用这些估计值进行的一些最新计算：
制动磨损 轮胎磨损 总质量损失 9.8 毫克/公里 50 毫克/公里 空气排放（总量） 4.9 mg/km (50%) 空气中 PM₁₀的排放量 3.9 mg/km (40%) 0.5-5 mg/km (1-10%) 空气中的 PM₂₅排放 1.5 mg/km（15）
| 项目 | 制动磨损 | 轮胎磨损 |
|---|---|---|
| 总质量损失 | 9.8 毫克/公里 | 50 毫克/公里 |
| 空气排放（总量） | 4.9 mg/km (50%) | |
| 空气中 PM₁₀的排放量 | 3.9 mg/km (40%) | 0.5-5 mg/km (1-10%) |
| 空气中的 PM₂₅排放 | 1.5 mg/km（15%） |
各种论文也给出了直接的估计值，刹车的 PM₁₀为 1 至 9 mg/km，轮胎为 4 至 13 mg/km。
由于小颗粒物的危害性如此之大，因此通常都有针对小颗粒物的特殊规定。欧盟只允许 0.3 mg/km 的 PM₂₅。这比上述估计值要低。
对中国实际空气污染的化学分析表明，制动器和轮胎的排放量很大，但比废气小得多。然而，加利福尼亚州的类似分析表明，制动器和轮胎的排放量均大于废气。
无论从哪个角度看，证据都表明，对于清洁的现代汽油车，刹车和轮胎的排放量确实可能大于尾气。我们的理论仍然有效。
电池很重
现在，这种说法还假定，电动汽车会产生更多的制动和轮胎废气，因为它们更重。这是真的吗？
首先，当车辆变重时，制动器和轮胎的排放量是如何增加的？它们会像路面损坏那样随着重量的四次方增加吗？显然，无刹车和轮胎排放只是线性递增： 汽车重量增加 50%，轮胎和制动器的排放量就会增加 50%（见 Aatmeeyata 等人或 Simons）。
现在，电池真的有那么重吗？是的。特斯拉 Model Y 的电池重达 770 千克。与之相比，经典大众甲壳虫汽车整个电池的重量为 820 千克。大多数电动汽车的电池较小，而且由于没有变速箱，它们可以减轻一些重量。但还是
| Electric Car | Weight (kg) | Gas Car | Weight (kg) | Ratio |
|---|---|---|---|---|
| Tesla Model 3 | 1752 | Toyota Camry | 1515 | 1.16 |
| Tesla Model 3 | 1752 | Honda Accord | 14881.18 | |
| Tesla Model 3 | 1752 | BMW 330i | 16151.08 | |
| Ford F-150 Lightning | 3742 | Ford F-150 | 2935 | 1.28 |
| Ford Mustang Mach-E | 1959 | Ford Mustang | 1692 | 1.16 |
| Tesla Model Y | 2066 | Toyota RAV4 | 1615 | 1.28 |
| Tesla Model Y | 2066 | Honda CR-V | 1601 | 1.29 |
| Kia Nero EV | 1688 | Kia Nero | 1393 | 1.21 |
Timmers 和 Achten 在 2016 年做了类似的研究，发现比率略高。
因此，电动汽车的平均重量可能增加 20%。由此，我们预计制动器和轮胎的排放量可能会增加 20%。除了...
再生制动性能良好
盘式制动器利用摩擦将动能转化为热能。电动汽车采用再生制动，电机将动能转化为电能。它们也有盘式制动器，但只用于急刹车。
再生制动比盘式制动器更清洁。这取决于驾驶模式，但不同的测试发现，电动汽车的制动排放量要低 60-90%。一个经验法则是，尽管电动汽车更重，但其制动排放比汽油汽车低 66%。
我们该何去何从？
以一辆汽油车和一辆同类电动车为例。根据我们的估算，电动汽车的尾气排放量将减少 100%（因为它没有发动机），制动排放量减少 66%（因为它有再生制动系统），轮胎排放量增加 20%（因为它可能重了 20%）。
看到问题所在了吗？假设汽油车的尾气排放量为 E，刹车排放量为 B，轮胎排放量为 T，那么排放量的差异为
(汽油车总排放量）-（电动车总排放量）= E + 0.66 B - 0.2 T。
如果是净增加，那么汽油车轮胎的排放量必须高到增加 20% 就能抵消尾气减少 100% 和刹车减少 66% 的效果，即 0.2 T > E + 0.66 B。
对于装有现代汽油发动机的汽车来说，0.2 T > E 是有道理的。但没有理由认为 0.2 T > 0.66 B。最有可能的是，电动汽车的再生制动系统将弥补因重量而导致的轮胎排放。因此，无论发动机多么清洁，我都不认为汽油车能击败电动车。
有可能的是，混合动力汽车的排放量低于电动汽车。它们仍然有再生制动装置来减少制动排放，但它们没有巨大沉重的电池来增加轮胎排放。
Emissions Analytics 是一家咨询公司，该公司大力推行 "混合动力车比电动车更能减少空气污染 "的说法。他们用两辆 SUV 做了一个实验： 起亚 Niro 混合动力车和特斯拉 Model Y 电动车。结果如下：
| Kia Niro hybrid | Tesla Model Y | |
|---|---|---|
| Test Weight | 1718 | 2260 |
| Exhaust emissions | 0.000142 mg/km | 0 |
| Tire wear | 43 mg/km | 54 mg/km |
Emissions Analytics 似乎很擅长撰写新闻稿，并因此获得了大量关注。但我们要注意：
- 他们测量了轮胎损失的质量，并将其称为 "轮胎排放"，尽管我们知道大部分轮胎质量不会飘散到空气中。轮胎造成的实际空气污染肯定比上述数据低得多。
- 合理的做法应该是将起亚 Niro 混合动力车与起亚 Nero 电动车进行比较。目前还不清楚他们为什么要与特斯拉 Model Y 进行比较。
- 他们发现，起亚的尾气排放量比欧盟规定的 4.5 mg/km 的限值低 30000 倍。我从未见过任何其他机构的测试结果能达到如此低的数值。 但不管怎样，我还是认为混合动力车的总排放量可能更低。特斯拉重 32%，轮胎质量减少 26%。起亚汽车的尾气排放量很小，制动排放量可能也差不多（或更低）。
因此，这里有一个修改过的阴谋论，我认为证据支持这个阴谋论：
每行驶一段距离，电动汽车产生的颗粒物空气污染比同类汽油车少，但比同类最先进的混合动力汽车多。
那又怎样？
一种站得住脚的反应是不在乎。我们忽视了 NO、NO₂、挥发性有机物、臭氧、CO 和 CO₂ 的排放。我们还忽视了电气化交通系统的好处。也许这些比额外的轮胎排放更重要。
但我的反应有所不同。请注意我们在比较什么： 内燃机是人类技术中最精益求精的技术之一。我们已经花了几十年的时间来减少它的微粒排放。而刹车和轮胎的排放却不受管制，大多数人都没有意识到它们的存在。发动机可能做得更好，这令人惊讶吗？
我建议：如果刹车和轮胎排放是个问题，我们直接尝试解决这个问题如何？
首先，电池并不是车辆变重的主要原因。从 1980 年到 2022 年，乘用车的重量已经增加了约 35%（根据 EPA 报告中的图 3.6 估算），尽管电动汽车还只是其中很小的一部分。如果我们想减轻重量，电池显然是减重的最佳选择吗？
我们最终可能会获得能量密度更高的电池，这个问题也会随之解决。但在此期间，我们能否更好地应对呢？电池之所以巨大，是因为它们的设计目的是提供大约 400 公里的续航里程。大多数人很少需要这么长的续航里程，所以大多数时候，电池的大部分都是废电池。我们能不能让更换电池尺寸或换车什么的变得更容易呢？
或者，我们可以设计出产生更少颗粒的轮胎。在轮胎工程学中，有一个 "神奇三角 "的概念，即滚动阻力、滑动阻力和磨损阻力之间的 "神奇三角"。请参阅 Ydrefors 提供的可视化图片：
要想在不损害燃油效率或抓地力的情况下降低耐磨性，并不容易。但也许我们可以设计轮胎，使它们以相同的速度磨损，但只产生迅速落地的大颗粒？
或者，也许我们可以让道路变得更好。在荷兰，道路通常由 "非常开放的混凝土 "或 ZOAB（zeer open asfalt beton）制成。这是一种带孔的材料，据说可以捕捉轮胎产生的高达 95% 的颗粒。这项神奇技术的细节似乎只有荷兰语版本，但它每年需要清洗几次，而且可以让你做一些疯狂的事情，比如用一桶水浇路面。虽然成本较高，但如果世界上其他 99.8% 的人都能伸出援手，也许就能降低成本。
或者，我们可以做点别的。我也不知道！我想说的是，问题并不在于重型电池本身，而是我们没有尽力控制轮胎的排放。如果我们试一试，也许会有办法。但我们不要预先判断解决方案。
其他
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欧盟建议从现在起的几年内对轮胎和制动器的排放进行监管。
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你知道制动器中使用了石棉吗？世界上大多数富裕国家都禁止使用石棉，但美国没有。美国环保局曾在 1989 年试图禁止使用石棉，但被最高法院驳回。汽车制造商最终还是淘汰了石棉，但现在你仍然可以完全合法地购买含有石棉的进口售后刹车片，然后把它们磨碎，再把微粒送出去，让其他人呼吸（美国环保局建议在 2022 年全面禁止使用石棉）。中国、俄罗斯和印度的刹车片似乎仍在使用石棉，不过中国和印度可能会禁止使用石棉）。
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如果你喜欢阴谋论，不妨试试这个： Evangeliou 和 Grythe 认为，有足够多的轮胎和刹车颗粒漂浮在空气中并降落在北极，它们可能会改变地面的反照率，从而加速气候变化。这太好查证了，所以请不要查证，我想相信。
