实验室袁学良教授团队在电动汽车（EV）充电碳排放方面取得新进展，相关研究成果以“Reducing the life cycle environmental impact of electric vehicles through emissions-responsive charging”为题发表于国际知名期刊iScience（Cell子刊）。袁学良教授为通讯作者，博士生汤宇宙为第一作者。

EV作为减少出行碳排放的方式在全球得到广泛推广。然而，电力生产结构的转变将对电力消耗带来的碳排放产生重大影响。在EV推广后部分交通运输的能源消耗转变成家庭电力消耗的背景下，对家庭EV充电进行碳排放评估，并根据电力结构的调整进一步展开碳减排潜力研究对应对气候变化具有重要作用。鉴于此，袁学良教授团队基于高斯混合模型聚类分析了家庭电动汽车的主要充电行为，根据生命周期评价评估了各主要充电行为的生命周期碳排放。团队利用“电力边际碳排放系数”概念提出了电动汽车家庭智能充电行为，即通过将充电时间点从高电力碳排放时刻优化为低电力碳排放时刻来减少EV充电排放。

图1 电动汽车家庭碳减排评估

研究成果具体分析了英国和其他三个欧洲国家电动汽车充电产生的碳排放和减排潜力。英国的分析显示，电力消耗占电动汽车生命周期碳排放的 87%。这些排放量随时间变化很大，具体取决于非化石发电的实时份额。与被动充电相比，智能充电在以夜间充电为特征的最常见充电行为中可减少约 6% 的碳排放。研究发现充电连接时长对智能充电性能影响巨大，更长的连接通常为负荷转移提供更大的机会。对其他三个欧洲国家研究发现，排放因子较高的国家从智能充电中获得了更大的收益，充电连接时间较长的智能充电行为在所有四个国家都提供了明显的减排作用。

该研究提出了全新的电动汽车充电行为碳排放评估和智能充电方法，为电动汽车和智能电池充电系统提供科学的量化参考，对电动汽车低碳化具有重要指导意义。