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評論 | 從消費期、生產端分析電動汽車

2017-12-26 10:51:30 來源:晶見 作者:何為之  點擊量: 評論 (0)
奇文共欣賞,疑義相與析。這兩天一篇《所有的電動汽車,都是垃圾》的文章在能源圈里傳瘋了。首先,作者能站在全生命周期上的角度去審視電動車的能耗和污染,不論其出發點和結論如何,這一方法是值得充分肯定的。

生產端分析
 
作者同時提出在車輛生產過程中(尤其是電動汽車電池的生產過程中)的能耗和排放,不能不說,是“挺電派”在這場由來已久的辯論過程中相對忽視的一點。
 
先看排放
 
因為汽油生命周期(燃燒為主,生產為輔)中的污染種類——主要是氣態污染,和電池生命周期(生產為主、回收為輔)中的污染種類——主要是固態液態化學污染——差別較大(不光是污染物的物理化學性質差別大,就連它們的生命周期、影響范圍差別也很大),所以,要想定量對比其環境影響,是很困難的。
 
原文作者似乎忘記了,目前全世界電動汽車電池的主力早已不再是污染嚴重的鉛酸電池,而是身輕如燕、冰清玉潔的鋰電池。單單從生產鋰電池的環節講,不能說沒有污染,但比起鉛酸電池時代的重金屬狂潮,已經不知道干凈到哪里去了。
 
當然剛才僅僅比較了單位量。數據的缺乏,讓筆者不敢斷言電動汽車在使用年限內需要的電池總量,和燃油汽車同樣時間內所需的燃油總量是否有較大差距。
 
因此在這一點上,我們既不能抱殘守缺地因為電池污染太大而抵制電動車,也不能沾沾自喜地忽視電池生產和丟棄所帶來的污染,得想辦法去解決才是正道。
 
再看能耗
 
且不說生產過程當中的能耗,至少在有一點上,電池是完敗的。因為電池本身的電化學特性(滿充電量越充越少),當其滿充電量降到其原始電量的80%以下的時候,從安全性和經濟性考慮,就不再適合為電動汽車供能了。而油箱大小又不會變。
 
換句話說,如果不能為這80%的電能找到用處,電動車代表隊在這場比賽中出場就1:5大比分落后。因此,電動汽車的電池在退休之后必須給找個去處,而且最好能自然而然地安排到政協里面去,最好別為了它們而專門設個老干部局“為利用而利用”——舉個極端點的例子:為了表示我節能,在鬼都沒有的深山老林里裝幾萬盞LED燈。
 
多余的話
 
電動車plus
 
電動汽車不只是交通工具,而是未來智能交通的載體。做個形象的比喻,現在手機的功能還有多少固定在通話上?電動車天生適配智能,其所帶來的新生活模式、消費模式乃至社會經濟模式,都值得期待。
 
同時,雖然現在電動車無法同時滿足續航里程長、充電速度快、成本低三點,但為什么不可以分別在這三點上突破,即便拋棄另外兩點,來專門面向特定市場服務呢?比如我服務街區級別的電動小巴,為什么要求續航里程長呢?
 
電動車minus
 
電動車的續航和充電已經是老生常談的話題,筆者不愿累述,僅僅提出兩個問題——請大家一定站在消費者的角度來思考,就好像是你家要買電動車:
 
第一,如果充電設施方便到隨便一個車位都有樁、家里的插頭也能接充,而且車輛能夠基本準確地告訴你電池還能撐多久,不考慮續航多久、充電多快,你會不會接受電動車?
 
第二,如果第一條的正面假設都不成立,但你可以以較低的價格買電動車、電池的話需要以比較合理的價格租用——你能接受嗎?前提是換電池的過程非常快,而且可換電池的點位也非常多。
 
同時,筆者認為指望電動車成為智能電網中能源的載體(V2G) 并不靠譜。電動車的主要功能是滿足出行需求,在出行的電力都無法滿足的前提下,你還要求它去平衡電網的波動?而如果真有這個能力了,電網的穩定性是另一個挑戰。成千上萬輛電動車一起開充的影響不容忽視——必須有新的技術和商業模式來避免這種現象。
 
涉及到整個電力行業的革新,就不展開了。
 
另外,因為眾所周知的原因,國內有些電動車制造商的PPT做得比汽車更好。誰能保證今天風光的產業新生代中沒幾個明天的賈布斯?“退潮之后,才看得見誰在裸泳”。
 
期待2020。
 
極限在哪里?
 
地球上鋰元素的總量是4000萬噸(包括現有技術條件下無法開采的資源)。
 
如果全部拿來做動力電池(鋰元素占比1%),可以做出40億噸的電池。
 
按單車電池重500公斤計算,全世界正好人手一輛比亞迪e6; 按每公斤0.25度電(每噸250度電)的超高能量密度計算,可以儲存1萬億度電——
 
全球2016年的能耗是132.76億噸油當量;換算成電量,是154.4萬億度電。
 
其實,我很希望有人做這樣一道計算題,只是手里的數據太少:
 
假設某年全球交通行業(當然,只算汽車)的能源消耗是x噸標準油;
 
如果其中a%由汽油提供,那么,為了提供這么多能量,需要生產的汽油、生產過程中的能耗與排放,燃燒過程中的能量損失和排放,是可以用函數表達的。
 
剩下的就算電動吧……需要多少電力(考慮損耗)?為了提供這些電力,又需要多少電池?這些電池生產過程中的能耗和排放,以及后端的浪費也可以一望而解啊?
 
然后相加,求函數最小值時的a值。
 
當然,因為邊際成本(收益)的關系,函數關系不會那么線性;
 
而且,上一段提到的電動汽車的附加價值與附加成本也沒有考慮。
 
甚至,沒有考慮電動車和燃油車的壽命——如果一輛燃油車的壽命可以有10年而電動車只有5年,那豈不還有一杯茶具(一倍差距)?
 
何況,世界雖由數學寫就,可數學豈是方程般簡單?
 
但我相信a會逐漸減小、趨近于零。
 
謹此為記。
 
原標題:電動汽車真的(不)是垃圾嗎?

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電動汽車 鋰電池 鉛酸電池
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