很多人都知道 1883年,卡爾·本茨制造的世界第一輛汽車,但實(shí)際上電動車出現(xiàn)的更早。
早在 1832-1839 年,羅伯特·安德森給四輪馬車裝上了電池和電動機(jī),發(fā)明了世界上第一臺機(jī)動車。這比燃油車早了將近 50 年,當(dāng)時(shí)尼古拉·特斯拉還沒出生,愛迪生還是個(gè)孩子。1873 年,英國人羅伯特·戴維森制作了世界上最初的可供實(shí)用的電動汽車,并且在 7 年后應(yīng)用了可以充放電的二次電池。這比第一輛汽油車早了十年。
1920-1972 年,隨著石油的大量開采和燃油汽車技術(shù)的迅速發(fā)展,當(dāng)時(shí)的電動車跟燃油車相比沒有任何優(yōu)勢。這也導(dǎo)致了電動車幾乎完全消失,燃油車強(qiáng)勢崛起。
既然都看完過去的事情了,倒是也不妨把視野再放廣一些,看看目前關(guān)于未來趨勢一個(gè)非常普遍的爭論,就是燃油車和電動車究竟誰更環(huán)保。
談?wù)撾妱榆囀遣皇歉h(huán)保,其實(shí)可以從三個(gè)角度來看:
1. 生產(chǎn)電動車的電池是不是會產(chǎn)生很多排放物?
2. 有化石燃料驅(qū)動的電動汽車還不是抵消了一部分電動車的排放優(yōu)勢?
3. 開采鋰電池所需要的鋰是不是對環(huán)境污染更多?
燃油車和純電車的排放我們都可以分為兩塊:生產(chǎn)中的排放、使用中的排放。
麻省理工曾經(jīng)做個(gè)測算,生產(chǎn)汽車大概需要兩噸的碳排放,也有成本分析表示生產(chǎn)汽車需要 17 噸碳排放。數(shù)據(jù)雖然不太一致,但大部分研究都表明,生產(chǎn)電動車產(chǎn)生的碳排放其實(shí)要比燃油車更多。
因?yàn)樾枰a(chǎn)電池,電動車比燃油車在生產(chǎn)工程中的碳排放要多 15% 到 70%。到底多多少要看電池尺寸,這個(gè)差異性問題我們可以先緩緩,接著往下算。
研究也表明,如果拋開電池的話,生產(chǎn)燃油車和電動車的排放規(guī)模是相當(dāng)?shù)摹?/p>
綜合下生產(chǎn)一輛燃油車需要的碳排放,假設(shè)生產(chǎn)一輛燃油車需要 10 噸碳排放,電動車生產(chǎn) 30kWh 電池需要 1-5 噸碳排放,100 kWh 需要 6-17.5 噸碳排放,我們?nèi)∽罡咧担簿褪巧a(chǎn)一輛燃油車需要 10 噸碳排放,生產(chǎn)一輛 30kWh 電動車需要 15.3 噸,而 100kWh 需要 27.5 噸碳排放。
接下來就要引入使用過程中的碳排放了,美國有詳細(xì)的碳排放數(shù)據(jù)。一輛燃油皮卡大概每年會排放 6.24 噸的二氧化碳,美國的平均水平是一輛燃油車每年排放 5.2 噸二氧化碳。
電動車則更加復(fù)雜一些,這取決于電能是怎么來的,和中國一樣,美國同樣依賴火電,電動車每年平均排放 2.02 噸二氧化碳。
這樣算下來,對于 30kWh 的電動車來說,只要開過 1.67 年后,電動車就要比燃油車更加環(huán)保了,但如果你把測算對象換成 100kWh 電動車,就需要 5.5 年了。但這還是不考慮電池?fù)p耗和回收問題。
至于生產(chǎn)環(huán)節(jié),很多人覺得鋰電池非常污染,但實(shí)際上鋰是鋰電池中很小的一部分,大概占 5%-7%,開采并不太污染環(huán)境。鈷和鎳占比更高,這部分才是污染最大的部分。
也就是說,電動車環(huán)保,其實(shí)是個(gè)斷章取義式的判斷,并不是每輛電動車都是比燃油車絕對環(huán)保的,越大電池容量的車型,環(huán)保性越差。而另一方面,因?yàn)殡妱榆嚱┠甑呐d起,電動車的生產(chǎn)背后還隱藏著一些令人看了心疼的黑暗面。
在中國,每10輛電動車中就有7輛使用了來自非洲的金屬鈷。在鈷礦利潤驅(qū)使下,童工、囚禁、黑工在非洲屢見不鮮,已經(jīng)成為電動汽車的“原罪”。而每輛車需要多少鈷呢?德國人之前拆過一輛特斯拉 Model 3,鈷的含量占到電池重量的 2.8%。也就是將近 10 斤左右,還是相當(dāng)大的一個(gè)重量。
如果你一個(gè)電動車企業(yè),做不好碳中和,搞不清自己家電池鈷的來源,也就真別談自己環(huán)保先鋒了。因?yàn)榭赡苣阕约旱碾妱榆囋谝惠v家用車的生命周期里造出來比燃油車還污染。
這還真不是說電動車就不環(huán)保了,電動車還是能環(huán)保的,馬斯克也曾經(jīng)在一場 TED 上做過這么一個(gè)闡述:
把天然氣一類的化石燃料,輸送到發(fā)電廠發(fā)電,會有60%的綜合燃燒效率,但如果放在加天然氣的內(nèi)燃機(jī)中,目前為止最高的綜合燃燒效率只有20%。即使考慮到傳輸過程中電量的損耗,電動汽車+發(fā)電廠模式對內(nèi)燃機(jī)直接燃燒也有著明顯的優(yōu)勢,這還沒有考慮汽油、柴油、天然氣從石油中提煉過程中所消耗的能源。
另外,風(fēng)電水電太陽能發(fā)電這些可持續(xù)能源發(fā)電方式對能源的利用率一直在顯著提升,換句話說,他們在總發(fā)電量的份額中所占的比重會越來越大。
但是,電能生產(chǎn)方式的逐漸轉(zhuǎn)變還是要有一定的時(shí)間,電動車環(huán)保只是一個(gè)未來趨勢,在現(xiàn)階段鼓吹電動車環(huán)保,顯然是一種明顯的斷章取義。