电动车环保是本世纪最大的断章取义
原创2019-12-20 13:58

电动车环保是本世纪最大的断章取义

很多人都知道 1883年,卡尔·本茨制造的世界第一辆汽车,但实际上电动车出现的更早。


早在 1832-1839 年,罗伯特·安德森给四轮马车装上了电池和电动机,发明了世界上第一台机动车。这比燃油车早了将近 50 年,当时尼古拉·特斯拉还没出生,爱迪生还是个孩子。1873 年,英国人罗伯特·戴维森制作了世界上最初的可供实用的电动汽车,并且在 7 年后应用了可以充放电的二次电池。这比第一辆汽油车早了十年。


1920-1972 年,随着石油的大量开采和燃油汽车技术的迅速发展,当时的电动车跟燃油车相比没有任何优势。这也导致了电动车几乎完全消失,燃油车强势崛起。


既然都看完过去的事情了,倒是也不妨把视野再放广一些,看看目前关于未来趋势一个非常普遍的争论,就是燃油车和电动车究竟谁更环保。


谈论电动车是不是更环保,其实可以从三个角度来看:


1. 生产电动车的电池是不是会产生很多排放物?

2. 有化石燃料驱动的电动汽车还不是抵消了一部分电动车的排放优势?

3. 开采锂电池所需要的锂是不是对环境污染更多?


燃油车和纯电车的排放我们都可以分为两块:生产中的排放、使用中的排放。


麻省理工曾经做个测算,生产汽车大概需要两吨的碳排放,也有成本分析表示生产汽车需要 17 吨碳排放。数据虽然不太一致,但大部分研究都表明,生产电动车产生的碳排放其实要比燃油车更多。

因为需要生产电池,电动车比燃油车在生产工程中的碳排放要多 15% 到 70%。到底多多少要看电池尺寸,这个差异性问题我们可以先缓缓,接着往下算。


研究也表明,如果抛开电池的话,生产燃油车和电动车的排放规模是相当的。


综合下生产一辆燃油车需要的碳排放,假设生产一辆燃油车需要 10 吨碳排放,电动车生产 30kWh 电池需要 1-5 吨碳排放,100 kWh 需要 6-17.5 吨碳排放,我们取最高值,也就是生产一辆燃油车需要 10 吨碳排放,生产一辆 30kWh 电动车需要 15.3 吨,而 100kWh 需要 27.5 吨碳排放。


接下来就要引入使用过程中的碳排放了,美国有详细的碳排放数据。一辆燃油皮卡大概每年会排放 6.24 吨的二氧化碳,美国的平均水平是一辆燃油车每年排放 5.2 吨二氧化碳。


电动车则更加复杂一些,这取决于电能是怎么来的,和中国一样,美国同样依赖火电,电动车每年平均排放 2.02 吨二氧化碳。



这样算下来,对于 30kWh 的电动车来说,只要开过 1.67 年后,电动车就要比燃油车更加环保了,但如果你把测算对象换成 100kWh 电动车,就需要 5.5 年了。但这还是不考虑电池损耗和回收问题。


至于生产环节,很多人觉得锂电池非常污染,但实际上锂是锂电池中很小的一部分,大概占 5%-7%,开采并不太污染环境。钴和镍占比更高,这部分才是污染最大的部分。



也就是说,电动车环保,其实是个断章取义式的判断,并不是每辆电动车都是比燃油车绝对环保的,越大电池容量的车型,环保性越差。而另一方面,因为电动车近些年的兴起,电动车的生产背后还隐藏着一些令人看了心疼的黑暗面。


在中国,每10辆电动车中就有7辆使用了来自非洲的金属钴。在钴矿利润驱使下,童工、囚禁、黑工在非洲屡见不鲜,已经成为电动汽车的“原罪”。而每辆车需要多少钴呢?德国人之前拆过一辆特斯拉 Model 3,钴的含量占到电池重量的 2.8%。也就是将近 10 斤左右,还是相当大的一个重量。


如果你一个电动车企业,做不好碳中和,搞不清自己家电池钴的来源,也就真别谈自己环保先锋了。因为可能你自己的电动车在一辆家用车的生命周期里造出来比燃油车还污染。


这还真不是说电动车就不环保了,电动车还是能环保的,马斯克也曾经在一场 TED 上做过这么一个阐述:



把天然气一类的化石燃料,输送到发电厂发电,会有60%的综合燃烧效率,但如果放在加天然气的内燃机中,目前为止最高的综合燃烧效率只有20%。即使考虑到传输过程中电量的损耗,电动汽车+发电厂模式对内燃机直接燃烧也有着明显的优势,这还没有考虑汽油、柴油、天然气从石油中提炼过程中所消耗的能源。


另外,风电水电太阳能发电这些可持续能源发电方式对能源的利用率一直在显著提升,换句话说,他们在总发电量的份额中所占的比重会越来越大。


但是,电能生产方式的逐渐转变还是要有一定的时间,电动车环保只是一个未来趋势,在现阶段鼓吹电动车环保,显然是一种明显的断章取义。

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