在上個月的世界經(jīng)濟
論壇(World Economic Forum)上,吉爾·普拉特(Gill Pratt)以一個全球共同關注的問題開始了他的演講:阻止二氧化碳這種導致全球變暖的氣體快速積聚的最佳方法是什么? 不過,這位豐田首席科學家提出的解決方案似乎與盡快實現(xiàn)汽車電氣化以使世界擺脫對石油的依賴的呼聲背道而馳。
“我們應該盡可能地讓汽車電動化,但我們不必只以一種方式讓汽車電動化。”身材瘦長、長著絡腮胡的普拉特在瑞士達沃斯告訴他的聽眾說。雖然僅靠電池驅(qū)動的汽車在使用壽命內(nèi)產(chǎn)生的
碳排放更少,但每輛純電動汽車都需要由鋰、鈷和鎳等昂貴金屬制成的鋰離子電池。而目前,據(jù)基準礦業(yè)情報機構 (Benchmark Mineral Intelligence)等研究機構的數(shù)據(jù)顯示,我們還沒有足夠的資源來滿足市場的需求。
圖片來源:豐田首席科學家兼豐田研究院首席執(zhí)行官吉爾·普拉特。圖片來源:WORLD ECONOMIC FORUM / VALERIANO DI DOMENICO
不過,雖然制造純電汽車需要大量這些礦物材料,但插電式混動汽車所需的材料就要少得多,而像普銳斯這樣的混動汽車所需的礦物材料還要更少。一個100千瓦時的電池組——就像特斯拉Model S或福特F-150閃電皮卡使用的那種——所含的礦物材料已足以為90多輛普銳斯提供動力。
普拉特說,一輛混合動力汽車“每公里會排放200克二氧化碳,所以其(
碳減排效果)遠不如電動汽車好——實際上是電動汽車的兩倍,但一輛混動汽車可以抵90輛純電汽車,因為每輛混動汽車的電池都更小。我們并不是建議完全轉(zhuǎn)向混合動力汽車,但我們認為,在世界上某些地方,如果那里的充電基礎設施不像美國這樣環(huán)保,那里的充電網(wǎng)絡也并不容易接入,那么保留其他這些選擇可能會更好。”
他的觀點實際上就是“不要讓完美成為良好的敵人”,雖然這并不受環(huán)保人士的歡迎:在遏制二氧化碳污染方面,近期社會效益最大的做法就是讓人們轉(zhuǎn)向電動汽車、插電式混合動力汽車(在有限的距離內(nèi)作為電動汽車運行),以及不需要插電的汽油混合動力汽車。考慮到一輛普通普銳斯的基本售價在2萬多美元(或一輛每加侖汽油能跑53英里的豐田混動汽車卡羅拉的2.3萬美元),而最便宜的特斯拉Model 3售價4.3萬美元,買得起普銳斯的人要多得多。
一直以來,交通運輸都是碳排放的最大來源,占美國碳排放總量的27%,因此在汽油和柴油驅(qū)動的汽車卡車運行了一個多世紀之后,轉(zhuǎn)向電動汽車是正確的舉措,但這是一個復雜而昂貴的過程。電動汽車的電池
價格昂貴,導致許多買家難以購買這種汽車(根據(jù)凱利藍皮書的數(shù)據(jù),1月份新電動汽車的平均
價格為5.9萬美元),并且制造電動汽車需要的礦產(chǎn)開采也有環(huán)境和社會方面的負面影響(比如使用童工)。此外,在美國大部分地區(qū),公共充電樁的數(shù)量都有限,甚至很少。
根據(jù)阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)的說法,由于電動汽車需要更多的原材料和不同的制造過程,它們比汽油動力汽車、混合動力汽車和插電式混合動力汽車的碳密集程度更高。該實驗室創(chuàng)建了GREET模型,以測量汽車的溫室氣體排放的各個方面。盡管如此,其結果顯示,大部分與汽車相關的污染都是它們多年來在道路上行駛時產(chǎn)生的。在此基礎上,電動汽車勝出。
根據(jù)阿貢實驗室的數(shù)據(jù),如果駕駛者用類似尺寸的電動車取代小型汽油車,并配備60千瓦的電池組(大約是入門級特斯拉Model 3或雪佛蘭Bolt的大?。谛旭傊良s18,000英里時,車輛的總碳排放量(包括制造過程中的碳排放)會低過汽油車。一輛同樣大小的普通混合動力汽車——不一定非得是普銳斯——在行駛里程不到45,000英里的時候排放的碳更少,但自達到這個里程數(shù)以后,電動汽車更環(huán)保。而一輛小型插電式混合動力汽車(9千瓦時電池的電動行駛里程約為25英里)在行駛里程數(shù)68,000英里內(nèi)是最環(huán)保的選擇,但自那以后其碳排放就超過了電動汽車。
美國人平均每年駕駛13,000英里,因此鑒于這一點,電動汽車在行駛約三年半后比混合動力汽車更環(huán)保,在行駛約五年后比插電式汽車更環(huán)保。對于體重較重的司機來說,這種好處來得更快,而對于那些通勤里程不多或很少進行公路長途旅行的人來說,環(huán)保的好處則要來得慢一些——至少現(xiàn)在是這樣。
阿貢實驗室的首席分析師Jarod Kelly說,阿貢的估計是基于目前美國電網(wǎng)的平均水平,但在未來幾年,電動汽車的環(huán)保情況會越來越好,而混合動力汽車的情況則會越來越差。
他說:“混合動力可以提高燃油的經(jīng)濟性,這很好。但一旦你可以開始與電網(wǎng)連接,無論是使用插電式混合動力汽車還是純電動汽車,你可以利用的將不僅是現(xiàn)在的電網(wǎng),而且還有未來的電網(wǎng),而隨著風能和太陽能發(fā)電的增加,這將大幅減少二氧化碳排放。”
因此,豐田關于混合動力汽車銷量的大幅增長會帶來更廣泛的碳減排影響的說法,雖然現(xiàn)在是正確的,但可能不會持續(xù)太久,也不會加速社會擺脫石油依賴的轉(zhuǎn)變。
勞倫斯伯克利國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的科學家Amol Phadke說:“我們必須考慮實現(xiàn)凈零碳排放的長期途徑。問題是,如果一個解決方案在今天起了作用,而且它可能是目前效益最大的解決方案,那么它會把我們帶往零凈碳排放的道路嗎?這種解決方案也是長期的、具有成本效益的解決方案嗎?”
基于他的研究,Phadke確信,不僅電網(wǎng)會變得越來越清潔,而且隨著時間的推移,電池材料供應緊張的情況也將得到緩解,從而讓電動汽車的價格出現(xiàn)下降。他說:“從長期的可承受性來看,電動汽車電池的價格很可能會下降。”不過,他也不知道這種下降具體會在什么時候出現(xiàn)。
普拉特說,未來幾年鋰元素的潛在短缺可能會使電動車市場無法像政府和環(huán)保人士希望的那樣迅速擴張。
他說:“鋰元素將會不夠用,因為礦場需要10到15年……才能建成,而電池工廠只需2到3年。(鋰元素)將會出現(xiàn)巨大的供應短缺。”
豐田提出的高度依賴混合動力汽車的策略看起來是有點自私的,因為豐田在這一技術上已經(jīng)占據(jù)了四分之一個世紀的主導地位。盡管該公司正在銷售一款電動跨界車bZ4X,并可能在新任首席執(zhí)行官的帶領下加速純電動汽車計劃,但混合動力汽車仍將是其整個十年戰(zhàn)略的重要組成部分。前不久,一輛改版后的2023年款普銳斯剛剛上市,起價約2.7萬美元,每加侖汽油可行駛57英里。令人驚訝的是,這款新車的車型也非常時髦且吸引人,擺脫了其前輩好似矯形鞋的外觀。此外,將于今年晚些時候推出的插電式普銳斯Prime還可能在汽油發(fā)動機啟動之前提供長達40英里的全電動駕駛,這比2022年普銳斯Prime的25英里電動行駛里程有了很大的改進。
普拉特在接受《福布斯》采訪時表示,減緩全球碳積累意味著我們需要利用一切可用的工具。他把迅速上升的全球二氧化碳比作向一個排水緩慢的浴缸里倒水,而這個浴缸已經(jīng)接近滿溢。
他說:“我們現(xiàn)在排放的二氧化碳已經(jīng)超過了植物和海洋能夠吸收的二氧化碳量,因此它們將會存在很長一段時間,事實上會超過一個世紀。隨著‘浴缸’越來越滿,也就是二氧化碳的濃度越來越高,地球上的溫度就會不斷攀升。”
“混合動力的驅(qū)動方式比單一驅(qū)動的車輛,即純電動汽車,更能減少全球二氧化碳排放的總量。”
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