密歇根大學和卡內基梅隆大學的新研究表明,電動汽車充電的新方法如何能夠刺激可再生能源的增長並減少發電排放。圖片來源:J. Chen 等人。環境。科學。技術。 2025(DOI:10.1021/acs.est.5c06944)圖像在 CC BY 許可下使用。
密歇根大學和卡內基梅隆大學的一項新研究表明,通過戰略性地從電網對電動汽車進行充電和放電,可能會給美國人帶來環境和公共健康方面的好處。結論 發表 在雜誌上 環境科學與技術。
首先,它可以減少溫室氣體和其他排放,其方式足以抵消電動汽車充電產生的排放。除了減輕氣候變化的影響外,這些減排還將有助於減輕一些有害的健康影響並降低成本。
此外,它還可以幫助司機將儲存的能源出售給電網並抵消部分充電成本,同時鼓勵建設更多的可再生能源發電機。
這項新研究的主要作者、密歇根大學環境與可持續發展專業的研究生陳家輝表示:“這些新裝置不僅可以使電動汽車脫碳,還可以使整個能源系統的其他部分脫碳。” “通過為電動汽車增加靈活負載,實際上可以減少整個電網的排放。”
一旦太陽能電池板和風力渦輪機建成,它們幾乎可以提供免費能源,且不會排放任何溫室氣體。不幸的是,大自然並不按照我們的時間表運作。如果沒有可靠的存儲解決方案,當陽光明媚、微風吹拂時產生的清潔能源在供應超過需求時就會被浪費。
公司開始實施新的大規模存儲技術來嘗試改變這一現狀。但研究人員也意識到,越來越多的美國人可以在他們的車庫裡擁有另一種行之有效的解決方案:電動汽車。通過對電動汽車進行戰略性充電並允許它們在適當的時間將存儲的能量發送到電網,美國人將能夠獲得更實惠、排放更低的能源。
“你可能會認為,如果你購買更多的電力,就會產生更多的排放,但事實證明,如果你在正確的時間給汽車充電,你實際上可以扭轉這種情況。我們稱之為“汽車負排放”,高級研究合著者、卡內基梅隆大學機械工程和工程與公共政策教授 Jeremy Michalek 說。
這些進步的核心是兩個相關的想法,它們並不是全新的,但尚未在美國獲得廣泛接受。第一個是當電網充滿可再生能源時,適時充電或智能充電的想法。
第二個關鍵組成部分是所謂的車輛到電網或 V2G。借助 V2G,電動汽車駕駛員將能夠在需求較高時向電網出售儲存的清潔能源,而發電廠不必燃燒更多化石燃料來滿足能源需求。

一項新研究表明,通過將智能充電與車輛連接相結合,電動汽車可以幫助推動可再生能源基礎設施的顯著增長。信用: 環境科學與技術 (2025)。 DOI:10.1021/acs.est.5c06944。
“有時風能和太陽能產生的能源太多而無法消耗,不幸的是我們不得不浪費它,”陳說。 “我們可以使用電動汽車來吸收這種非常便宜、非常清潔的能源,否則這些能源就會被浪費。然後,我們可以在以後能源價格更高時使用該能源,並避免燃燒化石燃料來生產它。”
智能充電和V2G的結合將支持鼓勵建設更多可再生能源發電廠的系統。一旦建成,這些資源將能夠在生產清潔能源時將其輸入電網,因為風和陽光是免費的,而石油和天然氣則不然。
“一旦有了風能和太陽能,它們首先會產生能源。即使電動汽車不充電,它們也會取代煤炭和天然氣。這就像電動汽車正在引發這些發電廠的建設,然後這些發電廠可以連續運行並取代化石燃料,”米查萊克說。 “這種低碳基礎設施可以為其他所有人提供動力。”
該團隊並不是第一個考慮 V2G 和智能充電影響的團隊。但它是第一家以更全面的方式對其影響進行建模的公司,考慮到它們對國家可再生能源發展的影響。
“我們傾向於認為這些東西是獨立的和靜態的。例如,有很多研究(包括傑里米和我自己所做的一項研究)試圖弄清楚電動汽車是否使用靜態電網來減少排放,”該研究的高級合著者、密歇根大學環境與可持續發展教授帕斯·瓦什納夫(Parth Vaishnav)說。
“但隨著一切開始電氣化和互連,如果不考慮一個系統可能如何改變另一個系統的構建和運行方式,就不可能回答有關該系統的問題。”
陳表示,這個模型也採取了相當保守的觀點。例如,它沒有設想聯邦激勵措施,例如《可再生能源通貨膨脹救濟法案》中最近到期的稅收抵免。研究人員還研究了允許部署大型固定電池來存儲電網能量的方案。作者表示,儘管這些場景的細節有所不同,但主要結論仍然相同。
“電動汽車仍然可以帶來許多顯著的好處,”陳說。 “你可以說存在一種累加關係。”
密歇根大學環境與可持續發展以及工業和運營工程副教授邁克爾·克雷格(Michael Craig)也為這項研究做出了貢獻,卡內基梅隆大學研究生馬修·布魯雄(Matthew Buchon)也參與了該項目。
附加信息:
Jiahui Chen 等人,“電動汽車負排放:從汽車到電網的轉變可以激勵對風能和太陽能的充分投資,以扭轉電動汽車充電排放” 環境科學與技術 (2025)。 DOI:10.1021/acs.est.5c06944。
引文:允許電動汽車從電網上卸下負載可能會導致“負排放”,同時節省司機的錢(2025 年,10 月 16 日),2025 年 10 月 16 日檢索自 https://techxplore.com/news/2025-10-evs-grid-result-male-emissions.html。
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