下圖分別為傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車油耗量和電動汽車電耗量對比。內(nèi)燃機汽車背離標準油耗線0-15%，而電動汽車背離標準電耗量為15-45%。對于C級汽車而言，采用傳統(tǒng)內(nèi)燃機其平均百公里油耗為5.5L，而采用電動其平均百公里電耗量為21.2kWh。

從下表可知，汽油的well to tank二氧化碳排放量為12.19 g-CO₂/MJ，汽油燃料的體積熱值約為33.37 MJ/L。生產(chǎn)1 L汽油所產(chǎn)生的CO₂排放量為：12.19x33.37=406.8 g-CO₂/L。對于C級內(nèi)燃機汽車，百公里需要加油5.5L，則每公里對應(yīng)的well to tank二氧化碳排放量為：406.8x5.5/100=22 g-CO₂/km；由于汽油燃燒產(chǎn)生的CO₂排放（tank to wheel二氧化碳排放）為：5.5 L x 749 g/L x 85% x 44 (g/mol) /12 (g/mol) /100 km = 128 g-CO₂/km。因此，C級傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的well to wheel 每公里二氧化碳排放量為22+128=150 g-CO₂/km。

下面左圖為常用發(fā)電能源全生命周期CO2排放量，右圖為日本2013年電網(wǎng)能源結(jié)構(gòu)。根據(jù)以下數(shù)據(jù)可計算出生產(chǎn)出每kWh電能所產(chǎn)生的CO2排放量：943 x 0.303+738x0.149+474x0.432+220x0.01+11x0.085+(38+25+13)/3x0.022=602 g-CO₂/kWh。因此，C級電動車每公里所產(chǎn)生的CO₂排放量為：602x21.2/100=128 g-CO₂/km。

對于C級汽車，從相同能量消耗（例如行使相同公里數(shù)所消耗的能源）的角度可認為 5.5 L（汽油）=5 L（柴油）=21.2 kWh（電能），基于以上關(guān)系式，對石油消耗和電能進行當量。如下表如示，2013年日本全年汽油消耗量為56.8 mill.kL，對應(yīng)的well to wheel 二氧化碳排放量為23+132=155 mill. tons，假設(shè)電能傳輸和電動車充電效率約為90%，則相當于年耗電量為219/0.9 bill. kWh；2013年日本全年柴油消耗量為24.35 mill.kL，對應(yīng)的well to wheel 二氧化碳排放量為8+64=72 mill. tons，則相當于年耗電量為103/0.9 bill. kWh。則2013年全年，由汽車造成的CO2排放量為227 mill. tons，燃油消耗相當于消耗358 bill. kWh的電能。如果2013年全年汽車用燃油消耗量的一半由電能取代，則需要每年新增發(fā)電量為：358/2=179 bill. kWh，占2013年日本全年電網(wǎng)發(fā)電量的19%。

2014年，日本60 百萬量汽油機車消耗了56.8 mill. kL的汽油，17 百萬量的柴油車消耗了24.35 mill. kL的柴油。相同體積下，柴油燃料比汽油排放的CO2多10%，則全年總汽油當量消耗量為：56.8+24.35x1.1=83.59 mill. kL。假設(shè)電動車所需用電能全部來處于太陽能和風能等可再生清潔能源，且主要將汽油車替換成電動車。為使CO2排放量降至一半，則需要新增電動車數(shù)量為：（83.59 mill.kL÷2）÷56.8 mil.kL x60 mil. vehicles=44 mill Evs，即需要新增加44百萬量電動車。

因為電動車充電時間較長，且很多電動車同時充電的可能性較高。假設(shè)所有電動車電池充電功率為3kW，則新增電動車總共所需要的充電功率為：3x 44=132 mill.kW。即需要將原有電網(wǎng)的供電能力增加132 mill.kW，對現(xiàn)在電網(wǎng)的升級改造提出了更高的要求。

前面已經(jīng)提到，如果要使傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車石油消耗量或CO₂排放降低一半，則需要新增年發(fā)電量為179 bill. kWh，以滿足電動車充電的要求；同時假設(shè)179 bill. kWh的發(fā)電量全部來自于太陽能和風能這樣的可再生清潔能源。那么，有兩種方案可以利用這179 bill. kWh的電量：（1）將這179 bill. kWh的電量用來替代原電網(wǎng)中煤炭的發(fā)電量，降低煤炭的使用量，這樣電網(wǎng)的總供電能力不變；同時，仍然采用傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車，不采用電動車。（2）將這179 bill. kWh的電量用來給電動車充電，傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車占有量減少，而原電網(wǎng)中煤炭的使用量不變。從下圖可以看出，方案（1）可以降低168 mill.tons的CO₂排放，而方案（2）只能降低114 mill.tons的CO₂排放，方案（1）比方案（2）多降低54 mill.tons。

如下圖所示，假如內(nèi)燃機油耗可降低30%，則方案（1）可降低CO₂溫室氣體排放為236 mill.tons，而方案（2）可降低CO2溫室氣體排放量為148 mill.ton，方案（1）比方案（2）多降低88 mill.tons。因此，隨著內(nèi)燃機技術(shù)的進步，通過清潔能源替代電網(wǎng)中煤炭使用量的方式將更具優(yōu)勢。

下圖為不同類型汽車的NOx排放，乘用車全年NOx排放為：42000x0.45+410000x0.089=55 000 tons。

下圖為各國火力發(fā)電廠的NOx排放，日本的火力發(fā)電廠全年NOx排放為：939.7 billion kWh x 0.303 x0.2 =56.9 billion g=57 000 tons。因此，日本乘用的車全年的NOx排放與火力發(fā)電廠的NOx排放量基本相當。

從CO₂溫室氣體排放角度，采用清潔可再生能源產(chǎn)生的電能應(yīng)該優(yōu)先替代原電網(wǎng)中煤炭的發(fā)電量，盡量降低煤炭的使用量；而不是大力發(fā)展電動車，將新增電能用于充電。從NOx排放角度，乘用車的全年NOx排放與火力發(fā)電廠全年NOx排放基本相當。因此，綜合而言，通過降低原電網(wǎng)中煤炭使用量來控制CO₂溫度氣體排放和NOx排放比發(fā)展電動車將更具優(yōu)勢。