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燃油車比電動車更低碳環保?我差點信了!

大家好,我是電動車公社的社長。

2016年,在新加坡曾出過一件離奇的事。一位網絡研發公司的進階副總裁,有天心血來潮,花5.1萬美元(約合33.2萬元人民币)從香港買了輛二手Model S。

新加坡政府一直很歡迎節能車,如果經過當地交管部門檢測,符合當時的排放法規,車主可以收到1萬美元的退稅。

于是,他按正常流程,把這輛Model S交給了新加坡交管部門進行環保檢測。

苦等了1個多月的他,終于收到了交管部門的電話,結果卻讓他大吃一驚。

電話那頭告知,這輛Model S碳排放超标了,屬于“非環境友好車型”,不但不能收到退稅,反而還要額外繳納1萬美元的罰款。

聽到這個消息的他瞬間懵了,根本不燒油的電動車,還會因為碳排放超标問題吃罰單?

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交管部門回應他:“在新加坡每用一度電将産生0.5克碳排放,你這輛車每百公裡電耗44度電,相當每百公裡将産生22.2克碳排放。如此高的碳排放,已經算C3類車了。”

這位Model S車主的尴尬遭遇傳到了馬斯克的耳朵裡。馬斯克也表示不能了解,為此他還專門給新加坡總理李顯龍打了個電話。

後來經過調查,此次事件是由于交管部門測算标準漏洞造成的。最終,這位車主沒有被罰。

不過,抛開這件事來說,開電動車環不環保這個問題,一直以來都存在比較大的争議。

随着越來越多人開始關注電動車,在我們公衆号的背景也經常會看到一些這樣的評論:

“電動車隻是表面零排放。”

“什麼時候不用火電了再來說環保的事吧!”

“電動車=煤炭汽車。”

……

這也是豐田章男過去抵制電動車時的理由:“在日本這樣一個主要依靠燃煤和天然氣發電的國家,電動汽車對環境改善并沒多大幫助。我們生産的電動汽車越多,二氧化碳排放就越嚴重。”

雖然,提出這個觀點後沒幾年的他,如今已經.......真香......

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如今電動車電耗越來越低,電廠發電技術也今非昔比了。現在這個時間點,我們再回過頭來看看,電動車到底環不環保?對環境改善到底有沒有幫助?又如何通過電動車這個龐大的産業鍊和新的發展趨勢,去真正意義上實作交通領域的碳達峰、碳中和呢?

01. 電動車真的環保嗎?

要說電動車環不環保的問題,除了要跟大家聊清楚我們國家目前的發電結構,還需要跟大家算筆數。

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電動車在使用階段的碳排放到底是多還是少?有兩個關鍵的影響因素,一是發電廠發一度電會産生多少碳排放,二是車本身電耗的高低。

從目前大陸的發電結構來看,火電占比超過70%,也就是說,電動車充的絕大部分電,确實來自于煤炭。

根據國際能源署的資料,2020年,在中國,每發1度電,大約會産生0.6167千克碳排放。

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用電的過程其實是有損耗的,這個損耗包括電網把發電站的電傳輸過來的過程,也包括把電充進電池後,用驅動電機再轉化為機械能驅動車輪前進的過程,這兩個過程裡的熱損耗,粗略估計一共20%。也就是說,你給電動車充1度電,郊外的發電站需要發1.2度電。

拿特斯拉Model 3來舉個例子,城市快速路路況下百公裡電耗大概16度電,相當于每跑100公裡,發電站需要發19.2度電。那麼特斯拉Model 3每跑100公裡,将産生11.8千克的碳排放。

我們再拿同級别燃油轎車來做對比,假設按工信部的油耗來算,每百公裡油耗大約是7升(盡管實際情況一般更高),每升油大約産生2.4千克碳排放。那麼,這輛燃油轎車每跑100公裡将産生16.8千克的碳排放,相比Model 3的11.8千克碳排放,要高出42%。

是以,從用車的角度來看,電動車比燃油車更環保這件事,确實是闆上釘釘的。

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但,我們好像還是忽略了一些細節。

電動車雖然用起來确實環保,那生産過程環保嗎?

對比電動汽車和燃油車的生産能耗,車殼子二者沒什麼差別,主要能耗差距還得看:到底是造電池電機電控能耗高,還是造發動機變速箱能耗高。

燃油車的發動機和變速箱本身就是鑄造部件,制造技術本質上和造車殼子差別不是很大,但電動車就不一樣了,電池本身就是一個高能量的儲能化學池,這也讓電池制造起來并不容易,需要消耗的能量也就比較多,而這個過程裡也就會産生更多碳排放。

根據行業資料,要生産一塊80度電的三元锂電池,大約需要消耗6200度電(包含正負極和裝配階段),意味着這個過程中将産生大約3.8噸的碳排放。

對比一下,一輛百公裡油耗7升的燃油車,一年行駛裡程約1萬公裡,一年下來這輛車的碳排放量約為1.68噸。

相當于造一塊動力電池産生的碳排放,基本等同于一輛燃油車開了2年左右的碳排放,相當于燒了1400升汽油!真是不算不知道,一算吓一跳。

是以綜合來看,後續的用車階段電動車确實更環保,但生産制造過程的高能耗,給電動車的環保“拖了後腿”。

02. 零碳電池,正在成為現實

就連食品、紡織這些輕工業想要通過節能減排實作零碳,難度都不小。而對于電池制造這種能耗極高的産業,想要實作零碳必然是難上加難。

不過,讓社長沒想到的是,真的有電池企業明知山有虎,偏向虎山行。

就在前幾天,遠景動力釋出了全球首款零碳電池。

對于大衆消費者來說,遠景動力這個名字聽起來有點陌生,但提到奔馳應該沒人不知道,而遠景動力正是奔馳不久前釋出的EQ系列的主要電池供應商之一。

奔馳之是以會選擇遠景作為電池供應商,很大程度上也是因為遠景在碳中和領域,可以提供相對完善的解決方案。

實際上,遠景的老本行不是做電池的,而是做風電和能源網際網路的,在這兩個領域遠景都算得上第一梯隊。

遠景在2019年收購了日産汽車旗下電動電池廠AESC,正式邁入電動汽車行業。與甯德時代主打國内的戰略不同,遠景的電池業務是放眼全球的。在完成收購後,遠景動力陸續獲得了許多國際車企的訂單,與此同時遠景還在進一步擴産。

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遠景動力美國田納西工廠

值得一提的是,在遠景收購AESC之前,AESC就憑借為世界上首款量産的純電動汽車日産聆風供應動力電池,在2014年成為了世界第二大電動汽車電池生産商,僅次于松下。

更關鍵的是,從2010年到現在,12年一共賣出65萬輛日産聆風,竟然沒有一台車出現電池自燃的情況,這也是遠景一眼看中AESC的原因之一。

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視角再回到“零碳電池”。想要實作電池生産的零碳化,核心問題還是要解決用電清潔問題。

今年4月8日,遠景鄂爾多斯零碳産業園一期建成,園内遠景動力電池工廠一期10GWh産能投産。

把零碳電池廠落到鄂爾多斯也是很有意思,畢竟誰沒事會跑到大戈壁去建電池廠呢?

衆所周知,大陸的大西北無論是風力資源還是光照資源都非常充足。而風光電,本就是遠景的“看家本領”。

據了解,目前零碳産業園附近已經豎起了6台風機(未來還有更多規劃),建起了風光儲一體微電網系統,預計每年可以産生1億度“綠電”。園區内80%的電可以由風光儲可再生能源發電直供,20%用于電網交易,實作了100%綠色零碳能源供給。

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最近一兩個月,動力電池價格上漲,已經讓不少電動車企苦不堪言,被迫頂着市場壓力上調價格,不然就真的是賣一台虧一台了。

這麼一來大家可能會問,電池本來就很貴了,做成零碳豈不是更貴?

前兩天正好借着這個産業園落地,我有幸采訪到了遠景動力執行董事、中國區總裁趙衛軍,他給到的一組資料是:零碳産業園内風電、光伏自發自用産生的“綠電”,核算成本差不多比當地工商業用電電價還要便宜20%。随着可再生能源規模會越來越大,系統也會越來越成熟,這個成本還會持續降低。

除此之外,目前歐洲許多國家對當地和進口的産品碳排放标準越來越嚴,已經有很多車企因為碳排放不合規被罰錢了。

中國對于企業的碳排放标準也在逐漸加嚴,如果和歐洲對标,很可能碳排放的罰款成本會累加在電池上,進而導緻電動車價格的進一步上漲。而零碳電池,則可以讓車企少為排放問題發點愁。

也許,零碳電池生産端的低成本,真可能會在未來會成為電動車降價的“助推劑”。

從去年到現在,除了奔馳以外,還有不少車企,如雷諾、日産、本田、一汽等,在和遠景商讨零碳電池供應以及零碳系統解決方案等問題。零碳電池正在成為車企選供應商的一個“加分項”。

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但,自己生産的時候沒有碳排放,就算真正的零碳電池了嗎?顯然不是的。

在一塊動力電池的生産過程中,有大約60%的碳排放來自于電池的裝配過程,還有大約40%左右的碳排放,是來自于原材料生産的。

遠景科技集團零碳産品首席科學家邱林博士向我們介紹:“相比于電池工廠營運層面的碳中和,打造真正的零碳電池,需要對産品從‘搖籃到墳墓’,即上遊礦物開采到電池生産,再到電池報廢的全生命周期碳排放進行測算并中和。”

在采訪裡我們問到,怎麼想辦法讓供應鍊也能做到減排或者真正實作零碳呢?

“首先是要計算清楚”,邱林告訴我們遠景有一套“方舟能碳管理系統”,可以用來追蹤産品全生命周期的“碳足迹”。

這套系統有多厲害?打個比方說,正極材料企業在挖礦的過程中産生多少碳排放,把礦運輸到正極材料工廠要多少碳排放,生産線上每一步、每個細小的環節産生多少碳排放,這套系統都能把它們清晰的羅列并計算出來。

有了這份詳細的“碳清單”後,上下遊企業就能建立産品全生命周期碳排放的監測與追蹤體系,再通過準确的碳足迹分析,制定合理的減排措施。

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那麼,算清楚了後,産業鍊如何為減碳“對症下藥”?零碳産業園或許是當下最有效的“藥”之一。

隻要這些供應商和遠景一樣,也用上了零碳産業園的能碳管理系統和100%“綠電”,碳排放高的問題自然就迎刃而解了。

“遠景已經把産業園裡的0到1做起來了,有了基礎設施,我們在裡面隻要‘植樹栽花’就好了。”一位來到遠景鄂爾多斯零碳産業園中的電池上下遊公司的董事長這樣說。

目前,一汽解放、聖釩科技在内的多家電池上下遊企業正陸續入駐鄂爾多斯零碳産業園。

不過,從全生命周期來考慮,就算全用上綠電,還是會有些無法避免的碳排,這要怎麼處理?

邱林介紹:“這部分碳排放,遠景将通過開發、購買森林碳彙的方式進行抵消。”相當于植樹造林,為環保做貢獻了。

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說了這麼多,有人可能會好奇,為什麼是遠景第一個站出來做零碳電池的?

除了從可再生能源發家的背景外,還有一個很重要的原因:遠景在2021年地球日給自己立下了一個flag:要在2022年年底實作全球營運碳中和,2028年實作全價值鍊碳中和。而遠景動力則是其在營運層面碳排放最大的業務單元。

就在今年的世界地球日當天,遠景釋出了《2022碳中和行動報告》,這份報告有70多頁,詳細介紹了遠景過去一年的碳中和成績。

報告顯示,2021年,遠景動力傳遞的每GWh電池的碳排強度同比下降了16%。主要通過工藝改造、節能增效、可再生能源電力開發和使用以及綠電交易等方式,有效降低碳排放。

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而零碳電池生産出來之後,會被貼上經過國際權威機構認證的“零碳綠碼”,以便追溯電池各個環節的碳排放足迹以及中和手段。

我在采訪之後,也私下找到他們,要了片最新産的零碳動力電池的電極,掃上面的“零碳綠碼“,可以追蹤查到它在生産過程裡所産生的碳足迹資料,應該會很有意思。

等電極來了,我再發給大家看。

03. 寫在最後

社長曾經接觸過一個做光伏項目開發的朋友,平時的工作就是給工廠、農戶裝光伏發電系統,頂着大太陽爬房頂早已是家常便飯了。

我問他:“這個工作是不是很辛苦,會不會從房頂上掉下來。”

他隻是笑了笑說:“平時爬房頂一般不帶護具,确實得小心點。”

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聊天的過程中發現,他對每個戶型能裝多少容量的光伏電站、光伏元件安裝朝哪個方向發電量最大、逆變器放在哪最安全、客戶裝光伏多少年能賺錢等細節,都了如指掌。

他從2015年開始做光伏,到現在過去7年了,絕對算是個“老光伏人”。對于他來說,2018年光伏補貼大幅退坡時,是最艱難的,到現在他回憶起來,仍然記憶猶新。

“當時很多一起幹的兄弟都轉行了,有的做了電商去了,有的做IT去了,還有的回家做生意去了。”

我問他:“他們都走了,你為什麼要堅持留在光伏行業?”

“可能,當時自己已經喜歡上這個行業了吧。總覺得有種親自在推動能源變革的使命感。”

百年汽車産業,在新時代“染上”電動化後,“新能源”這三個字真的已經不再僅僅是名字,更已經成為了一種使命。

也許,這股使命感在遠景身上也同樣存在吧。

等疫情穩定後,有機會我帶大家去鄂爾多斯看看,去看看所謂的“零碳”到底是什麼。我想,應該會讓每個站在那片土地的人為之震撼吧。

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