政策层面,全球多个国家陆续提出了实现碳中和的目标,其中交通领域的低碳化是实现总体碳中和目标的重要环节。挪威、德国、英国和日本等国家相继出台禁售传统燃料汽车的计划,中国、挪威和日本等国家也将发展电动汽车作为主要战略。
表1.主要国家汽车领域低碳化目标
虽然在长期来看,大力促进电动汽车的生产和使用是实现碳中和的重要手段,但是研究发现,电动汽车产业仍需要在生产制造环节以及使用环节进行低碳化变革,才能真正助力国家的碳中和战略。其中,至关重要的两个方面是:保障动力电池的资源绿色供应,提升充电环节的可再生能源的比例。
动力电池资源开采碳排高,需构建绿色供应链
“清洁环保”一直是电动汽车的标签,也是车企在宣传中的一张“安全牌”。但“清洁环保”只是电动汽车的部分事实,也是一个相对概念。
在上图的数据中,依据5种汽车全生命周期碳排放强度对比,可以发现纯电动汽车的全生命周期碳排放,的确比其他类型汽车略低,其中燃料周期的碳排放显著低于其他车种。但是,纯电动汽车在车辆周期的碳排放较高,无论是碳排放占比、还是绝对数值,都是5种汽车中最高的。车辆周期包括原材料获取、整车生产、维修保养等阶段。
问题主要出在动力电池上。
对于这些资源来说,仅从碳排放的角度去衡量环境影响是远远不够的,其实际开采过程中引发的生态和社会问题难以用数字来衡量。
从矿石中提取矿物的过程中会使用化学品和砷等物质,这些物质暴露在空气和水中会变成有毒物质。含混着有毒有害物质的矿渣沉入海底,不仅对当地本就濒临灭绝的珊瑚礁造成致命损害,同时也影响到依托这些珊瑚礁生存的水产品,间接影响当地居民的生产生活。
俄罗斯的Daldykan河被镍工厂排放的化学物质染成了鲜红色。LizaUdilova/Greenpeace
除此以外,刚果(金)的钴供应链也出现了雇佣童工、手工采矿等问题,智利阿塔卡玛盐湖开采锂矿造成其本就匮乏地下水资源几近枯竭,引起当地居民的抗议。这些案例也揭示出,电动汽车在成为低碳产品的同时,不仅会将污染转移到其他地方,还有民众的身体健康和日常生活受到不可持续的采矿行为的威胁。
作为电动汽车的生产者,汽车企业应当肩负改善产业链环境问题的主要责任。
首先,汽车企业应设置明确的绿色供应链准则,保障其各级供应商的矿产采购、原材料生产加工和产品制造过程的绿色透明。也应将产业链资源循环视为最终目标,资源循环不但可以将废弃材料再利用,同时由于使用了再生材料,能够适当减少行业对于原生材料的需求,也能降低开采原生资源给生态环境带来的不良影响。
充电环节碳排放强度占比高,改善用电结构是关键
说回到电动汽车在燃料周期的碳排放,即燃料的生产排放和燃料的使用排放两个阶段。虽然相比其他车种,电动汽车在燃料周期的排放有一些优势,但距离真正的低碳化还有很大的进步空间。
从下图可以看出,使用传统能源发电技术(煤、石油和天然气)要比使用可再生能源发电技术(光伏和风电等)的碳排放强度高数倍甚至数十倍。
与此同时,充电端企业也应在能源转型的过程中扮演推动角色,通过绿电交易、绿证购买等市场化手段采购绿电,为电动汽车的绿电使用比例带来新增量。这其中包括:开设品牌充电站与换电站的电动汽车车企以及第三方充电站企业。随着中国电力市场化改革的深入,企业采购绿色电力将获得更大空间。
作为全球交通领域实现低碳转型的重要途径,电动汽车诞生的意义不应是仅比燃油汽车清洁一点。近年来,在政策支持和资本投入的驱动下,电动汽车的发展水平明显提高,但与其技术发展速度相比,汽车使用过程中的电力结构转型程度,以及生产过程中原材料的绿色供应还远远不够。长期来看,电动汽车行业应该追求全产业链、全生命周期的绿色低碳,将目标指向100%可再生能源使用、资源减量和资源循环。
参考资料:
-驱动绿色未来中国电动汽车发展回顾及未来展望,国际清洁交通委员会/中国电动汽车百人会,2021.1
-Emilsson,E.,&Dahllf,L.(2019).Lithium-ionvehiclebatteryproduction.Status2019onenergyuse,CO2emissions,useofmetals,productsenvironmentalfootprint,andrecycling.ReportNumberC,444.
-Hao,H.,Mu,Z.,Jiang,S.,Liu,Z.,&Zhao,F.(2017).GHGEmissionsfromtheproductionoflithium-ionbatteriesforelectricvehiclesinChina.Sustainability,9(4),504.