综述:电动汽车转型对城市噪声污染的影响

时间:2025年5月7日
来源:Current Opinion in Environmental Science & Health

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本文聚焦电动汽车(EVs)取代内燃机汽车(ICEVs)对城市噪声污染的影响。阐述了 EVs 转型现状,分析其噪声来源、对环境噪声的实际影响等。研究表明,EVs 在低速低频段可降噪,但高速时效果不佳,为后续研究提供方向。

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引言


在过去十年,受环保理念、价格下降和政府补贴推动,现代城市中内燃机汽车(ICEVs)向电动汽车(EVs)的转型进程不断加快。国际能源署(IEA)数据显示,2023 年全球新售电动汽车近 1400 万辆,较上一年增长 35%,全球约有 4000 万辆电动汽车上路,主要集中在中国、欧洲和美国,占全球总销量的 95%。虽然新兴市场和发展中经济体的汽车销量有所增长,但整体占比仍较低。用 EVs 替代 ICEVs 有望减少温室气体排放,缓解全球变暖,同时,许多人认为这也能大幅降低大城市的噪声污染,欧洲委员会也曾呼吁在 2030 年前将城市交通中 ICEVs 的使用减少 50%,并在 2050 年前完全淘汰。

交通噪声与健康


道路交通往往是城市噪声污染的主要来源,在大城市中约占总体噪声的 70% 。私人汽车、中重型卡车、摩托车和公交等不同类型车辆,在拥堵路段和高速公路上以不同速度行驶时都会产生噪声。环境噪声不仅会让人感到烦躁,影响生活质量,长期暴露还会严重危害健康。

电动汽车的噪声源


在 ICEVs 中,低速时动力传动系统噪声占主导。但速度超过 50km/h 后,轮胎与路面的相互作用噪声成为车辆整体噪声的主要来源。当速度高于 120km/h 时,空气动力噪声变得重要。而对于使用安静电动机的混合动力汽车和 EVs,与滚动噪声和空气动力噪声相比,动力装置噪声在高速时几乎可以忽略不计。

电动汽车产生的实测和预测环境噪声


引入 EVs 后,环境噪声水平的实际降低程度受多种因素影响,包括车辆类型、速度、加减速、驾驶风格、路面类型和测量位置等。研究人员通过实地测量、理论和数值方法来评估 EVs 对交通噪声的影响。例如,Rey - Gozalo 等人发现,在某些情况下,EVs 和 ICEVs 的 A 加权声功率级存在差异。

电动汽车的警报声音系统


自 EVs 问世以来,其对行人尤其是弱势群体(如盲人、儿童、骑自行车的人和老年人)存在潜在危险,这一问题在低速行驶时(如接近红绿灯、倒车或驶出停车场)尤为明显,因为其低噪声水平使得行人更难察觉。为此,研究人员探索了车辆警报系统的人工警告信号来解决这一问题。

结论


EVs 被视为减少城市空气和噪声污染的有益补充。研究表明,引入电动汽车可使环境噪声实际降低约 1 - 5dBA,在低速低频段能有效降低交通噪声。这种降噪效果有助于降低健康成本,预防过早死亡,减少因噪声相关疾病导致的工作日损失。但目前仍存在一些问题,如速度超过 50km/h 时 EVs 对降噪贡献不显著,强制安装的声学车辆警报系统(AVAS)和快速充电设施对整体噪声水平的影响尚不明确,这些都为未来的研究指明了方向 。

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