Title Text:An idling gas engine may be annoyingly loud, but that’s the price you pay for having WAY less torque available at a standstill.

Origin:https://xkcd.com/2948/

https://www.explainxkcd.com/wiki/index.php/2948:_Electric_vs_Gas

电动 vs 燃油

https://xkcd.in/comic?lg=cn&id=2948

内燃机（ICE）长期以来一直是推动机动车辆（通常是特定形式的往复”活塞”发动机）使用的最常见技术。在美国的口语中，最常见的车辆燃料被称为”汽油”，简称为”气”，因此这些发动机被称为”气发动机”。汽油是石油精炼的产物，导致其它方言使用”汽油”一词。

电动机似乎是更适合推动车辆的方法，早在1885年就已经是实际的汽车发动机，与新兴的内燃机竞争。尽管这种早期的受欢迎程度，在20世纪的大部分时间里，电动机在日常汽车设计中被抛在了一边，因为为大多数交通工具提供电力被认为是不切实际的。现代形式的电动机迅速流行起来，现在占全球汽车销售的18%。兰德尔是电动车（EV）的坚定拥护者。

在这幅漫画中，白帽声称是在比较电动机和气发动机的利弊。笑话在于他提出的每一点都支持电动机。尽管这被视为一个两难选择，但白帽所支持的辩论一方可能非常明确。另一方面，这可能表明我们可能认为电动机的一个优点（如今可用的瞬时功率，超过许多非电动发动机）他会认为是一个问题——更准确地说，是与这类车辆的驾驶者有关的问题——鲁莽地利用增强的能力，在所有机会以高速加速，无论这样做是否安全。

这幅漫画提供了以下支持电动机的观点：

“更清洁且更高效”。内燃机排放并排放有害的燃烧产物和有毒化学物质，而电动机在使用时没有排放副产物。气动和电动发动机的效率各不相同，但在美国，典型的内燃机车辆将约25%的可用能量转化为运动，而典型的电动汽车则在80%左右。即使考虑到源生产、传输、存储和释放能量的低效，电池驱动的电动汽车通常比内燃机驱动的车辆更高效[1]。

需要注意的是，这所有的讨论仅指发动机，并忽略了燃料和电力的生产方式，或车辆的更广泛环境影响。在这方面，电动车也是更环保的，因为许多可再生能源（包括太阳能、风能、水能、核能等）是可以利用的，并且即使使用化石燃料，电网规模的电力生产也比每辆车辆的小型发动机高效得多。

“更强大”。如果有充足的能源供应，电动机能够从小型电动机中提供大量功率，并且可以”按需”提供，通常远比需要通过变速器调节以适应从静止到最终最高速度等各种道路速度的燃料驱动发动机快。由于电池的限制，短时间或部分运行的使用场景（如直线竞赛车、手动工具、园艺工具、玩具和电动滑板车）最能从高功率电动机的小型化中获益。

“吵得令人烦恼”。内燃机本质上会产生显著的噪音。尽管采取了消音措施，如消声器，但它们对城市噪音的贡献是显著的。设计合理的电动机几乎是无声的（即使车辆的其他部分不是）。特别是，增压器的放气阀发出的特定声音，在以类似性能水平行驶的全电动车中完全没有。这可能被视为一个问题，因为大家习惯于快速接近的车辆提供非常嘈杂的接近警告。电动车制造商有时为了迎合老年司机，添加伪造的内燃机声音，并且在美国及一些其他国家，电动车在低速行驶时被要求发出警告声音以确保行人安全。

在高速公路上，轮胎与路面的噪音远大于经过适当消音的内燃机，因此电动车电动机本质上的安静在这一背景下几乎无关紧要。

“停止时可用扭矩少得多”。内燃机需要在特定的转速范围内持续运转，以达到最佳的功率和燃油效率（尽管大多数机动车辆使用的往复发动机在这方面仍优于其他一些发动机，如燃气涡轮发动机），这意味着需要复杂的传动系统将这种运动转化为车轮所需的特定速度。从静止状态起步时，这意味着必须相对逐渐地将扭矩施加到车轮上，以避免发动机熄火。此外，当车辆静止时，电动机通常以（非常）低速空转，必须加速到一定速度才能产生显著的加速。相比之下，电动机通常在静止时产生其最高扭矩。这使得电动车在加速和发动机反应方面显著更好。再次强调，这可能导致驾驶者从内燃机转向电动机时遇到真正的问题，因为新车的加速超出了驾驶者的习惯，并提供了不同的反馈。无论是自动还是手动变速系统，换挡的可听线索是许多人在成长过程中习惯并依赖的部分，它们让人预测需要关注的事情。

需要注意的是，白帽故意将他的论点限制在电动机与气动机之间，而不是电动或气动车辆之间。这样做忽略了内燃机动车在某些特定国家长期主导交通的基本原因：碳氢燃料是一种非常密集且相对易于处理的能源存储形式。为移动的车辆提供电力，要么要求车辆与电力线路保持接触（如电动火车或有轨电车），要么需要携带高容量电池（并在静止时以合理的时间充电）。在美国，混合系统更为流行，即内燃机为电动机提供至少部分动力，这在相对较近的时间之前是不切实际的。还有其他方法，例如氢燃料电池（一种可以更直接用于生成电力的”燃烧”形式），已被提出，但由于各种普及障碍，仍然处于实验或小众阶段。

更全面的比较还会涉及许多其他因素，既有利于电动汽车，也有不利于电动汽车。

与电动汽车相关的问题通常包括：

购买成本更高（主要是由于电池的成本，以及在美国，对中国电动车征收100%的关税），尽管部分抵消了较低的运营成本。

充电时间长于加油（有一些方法可以通过使用高功率充电器或电池更换模式来缓解这一点，而不是在车上充电，但这些并未广泛采用）。

然而，需要注意的是，对于大多数偶尔需要食物或使用洗手间的人来说，充电时间不成问题，因为大多数司机在几小时的驾驶后会欢迎一个短暂的5—15分钟的休息，让他们的汽车充电。

相对有限的续航里程（截至2024年，每次充电200-500英里，尽管这种限制同样适用于大多数气动车辆，300英里续航是典型的）。

炎热天气中续航里程缩短，寒冷天气中续航里程显著缩短（尽管所有车辆都有这个问题，但在电动汽车中比内燃汽车更为明显）。

与燃料站的普及相比，充电基础设施有限。

因为许多司机可以在家充电，因此相比燃油车，公共充电器的需求较少。

车辆重量更高，导致颗粒物排放更高（来自轮胎，但不是刹车，因为电动车使用再生制动减少了传统刹车的磨损）。

依赖一些矿物质和金属提取工业（如锂），其产能跟不上电动车最近的需求增长。

对电力生产的需求增加。

可靠性较低（由于电动车型的新颖性，数据可能存在偏差）。

其他电动汽车的真实优点也未被提及：

较低的总拥有成本（TCO）[2]。

可以在家中或停放时“充电”，而无需留在车旁（部分抵消了“充电时间长”的缺点）。

较低的碳足迹，减少对化石燃料行业的依赖。

快速发展的技术、政府政策和经济现实正在随着时间变化而改变这些观点的相关性和严肃性。截至本漫画出版时，电动车的“优点”似乎并不能普遍令人信服，因为在大多数国家，内燃机仍然远比电动车受欢迎（电动车只在四个国家占新车销售的多数：挪威、冰岛、瑞典和芬兰）。尽管如此，20年前电动车并不存在作为可行的产业，因此当前的现实反映了快速且持续的增长，表明电动车的优势正越来越受到认可和理解。

采用程度也可能影响不同车辆类型的适用性。在大多数国家，基础设施长期以来都是围绕内燃机建立的，因此加油站和内燃机合格的维修人员通常广泛可用。随着电动车日益主导，这种情况可能会发生变化，电动车充电基础设施可能比内燃机加油站更容易找到，内燃机维修人员则可能变得更难寻找。任何新技术的采用通常都会有一定程度的惯性。

在欧盟，新的内燃汽车销售计划于2035年禁止，以推动电动车的发展，其他地区也在采取类似的政策。

特别是在美国，这个主题因政治、经济、工程和部落原因而引发激烈争论（这一点可以通过快速查看本页面的编辑历史来确认）。

还有其他领域，在电动选项实际上拥有所有优势时，可以暗示类似的假装权衡。例如，电电炉比天然气炉更快、更高效，但这就是缺乏燃烧过程中释放有害氮氧化物所需付出的代价。

趣闻[编辑] “汽油”（通常缩写为“气”）的词源是有争议的：它可能指的是气体状态的物质，尽管汽油本身通常是液态的，但它会迅速释放挥发性蒸气。否则，有人提出它源自“Cazelin”或“Cazelline”，最初是一种由约翰·卡塞尔（John Cassell）在19世纪出售的灯油，并被许多仿制（包括“Gazeline”品牌），随着这类燃料市场的扩张而流行。在非美式英语中，汽油的辛烷值（即非柴油和航空燃料）被称为“汽油”（源于“石油”或“岩石油”），并有相应的“电动 vs 汽油（与混合动力）”比较。注册品牌“Petrol”（作为溶剂出售，后来重新用作汽车燃料）无法注册商标，因为它已经是同类产品的常用通用名。许多不同的烃产品可由未精炼的原油提炼得到，这种原油仍更广为人知，称为石油。车辆燃料现在可能部分或全部由非化石燃料组成，以将其与某些传统的关于汽油消费的论点区分开，保持其他考虑不变，但可能引入其他问题。

虽然迄今为止，内燃机车辆在全球仍比电动车更受欢迎，但自第二次世界大战以来，全球范围内，自行车的销量一直超越汽车。