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再論電動汽車的“偽環(huán)保”
2016-01-07 14:20:28　網(wǎng)絡(luò)　0次　我有話說
 
 
 

　　從十八屆五中全會以來，國內(nèi)外經(jīng)濟形勢發(fā)生了巨大的變化，隨著國家互聯(lián)網(wǎng)+大戰(zhàn)略的實施，越來越多的熱錢流入到“觸網(wǎng)”的公司，而傳統(tǒng)的能源業(yè)、制造業(yè)等都出現(xiàn)了萎縮甚至倒退，為了跟上目前的趨勢，越來越多的企業(yè)把精力投入到概念行業(yè)，以期得到熱錢的青睞。電動汽車就是這個背景下的產(chǎn)物。

　　進(jìn)入2015年以來，國家?guī)状伟l(fā)文，大力支持新能源汽車也就是電動汽車的發(fā)展，甚至不惜動用政治手段，強令各級政府購買電動汽車，由政府財政補貼電動汽車的發(fā)展。電動汽車的企業(yè)也大肆宣傳“0排放、無污染”，這一切美好的背后，又真的有多少人認(rèn)真分析過，電動汽車真的是那么美好么？
 
 
電池的來源
　　隨著電動汽車的種類不同而略有差異。在僅裝備蓄電池的純電動汽車中，蓄電池的作用是汽車驅(qū)動系統(tǒng)的惟一動力源。先以現(xiàn)在比較有風(fēng)頭的兩個品牌特斯拉和比亞迪做個例子，看看他們的電池是哪里來的。是不是真的足夠環(huán)保。
　　特斯拉和比亞迪基本上代表了電動車電池技術(shù)的兩大流派：鈷酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池。從公開資料可以查得，特斯拉使用的是松下18650電池，對于有些愛研究的人，應(yīng)該對這個很熟悉，筆記本電腦電池、充電寶電芯都是用的這種電池，只不過特斯拉里裝了7000顆這個電池。
　　18650電池屬于鈷酸鋰電池（鎳鈷鋁酸鋰（NCA））為技術(shù)基礎(chǔ)的，作為鋰電池為基礎(chǔ)發(fā)展起來的電池技術(shù)，首先，鋰金屬是一種能對環(huán)境產(chǎn)生危害的物質(zhì)。這點是毫無疑問的。美國環(huán)境保護局認(rèn)為用于制造鋰金屬電解質(zhì)和電池陰極的強效熔劑能導(dǎo)致包括癌癥和神經(jīng)系統(tǒng)疾病在內(nèi)的各種疾病。特別是用來制造壓縮型高功率鋰電池的鈷金屬，更是一種高致癌毒物。只要有人接觸了鈷金屬，他的肺、神經(jīng)、和呼吸道極有可能發(fā)生病變?，F(xiàn)在，人們發(fā)現(xiàn)一個規(guī)律：只要是用來制作工業(yè)熔劑的物質(zhì)都對環(huán)境和人類有危害。
眾所周知，在電池制造業(yè)，工業(yè)熔劑被大量使用。其他用來制造鋰電池的物質(zhì)可能沒有這么大的危害，但他們之中沒有一種是無害的。就致癌性而言，用來制造低能量密度的鋰鐵膜材料沒有鈷金屬那么高，但鋰鐵膜材料對生物的負(fù)面影響不容忽視。而且，我們不能忽視的是，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)電池同樣會帶來大量的二氧化碳排放，根據(jù)維基百科資料顯示為一輛純電動車制造電池產(chǎn)生的二氧化碳占了整個生產(chǎn)程序的43%。上面這些問題，對于另一技術(shù)流派，也同樣面臨。
　　比亞迪所代表的的技術(shù)流派使用的是磷酸鐵鋰電池，同樣歸屬這個流派的還有雪佛蘭VOLT、日產(chǎn)LEAF等。磷酸鐵鋰電池的全名應(yīng)是磷酸鐵鋰鋰離子電池，簡稱為磷酸鐵鋰電池，是用磷酸鐵鋰(LiFePO4)材料作電池正極的鋰離子電池。這種電池一般被認(rèn)為是不含任何重金屬與稀有金屬，無毒（SGS認(rèn)證通過），無污染，符合歐洲RoHS規(guī)定。但是作為鋰電池的延伸技術(shù)，磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)過程中也同樣面臨著和鈷酸鋰電池一樣的環(huán)保問題。它也不能避免污染的問題。有一些媒體也曾經(jīng)報道過“比亞迪在深圳正建設(shè)中的電池廠，曾受到了當(dāng)?shù)鼐用竦目棺h，直指其環(huán)保報告造假，意在獲得國家補貼。比亞迪只能把新建的鐵鋰電池廠生產(chǎn)布局進(jìn)行調(diào)整，把污染工序轉(zhuǎn)向他處生產(chǎn)。”這也從另一面證明了，電池的生產(chǎn)面臨著巨大的環(huán)保風(fēng)險。

 

電力的來源
　　2014年，全國全口徑發(fā)電量55459億千瓦時，比上年增長3.6%。分類型看，水電發(fā)電量10661億千瓦時，占全國發(fā)電量的19.2%；火電發(fā)電量41731億千瓦時，占全國發(fā)電量的75.2%；核電、并網(wǎng)風(fēng)電和并網(wǎng)太陽能發(fā)電量分別為1262億千瓦時、1563億千瓦時和231億千瓦時。（*中國電力企業(yè)聯(lián)合會）

由下圖可以看出，全國最大的電力來源仍然是火電，而且所占比重超過3/4，而目前國內(nèi)火力發(fā)電企業(yè)尤其是東北電網(wǎng)、華北電網(wǎng)99%的電力來自于火力發(fā)電，絕大多數(shù)發(fā)電企業(yè)使用的是燃煤發(fā)電，所以“清潔電力”的大部分來源卻是“霧霾”的元兇煤炭。


 
注:
有人會說，水力發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電，核電都是清潔的，讓我們分析一下:
風(fēng)力發(fā)電
　　隨著冬天的到來，大規(guī)模的霧霾又將籠罩京津冀地區(qū)。人們不斷地探索消除霧霾的有效方式，但目前為止，效果最立竿見影的似乎就是等來一場呼嘯而至的大風(fēng)。而事與愿違的是，近年來北方的風(fēng)總是非常不給力。人們一邊在霧霾中自強不“吸”，一邊苦苦思索著大風(fēng)減弱的緣由。
　　京津冀地區(qū)冬季多刮偏北風(fēng)，然而從2008年以來，在中國北方的“大風(fēng)口”內(nèi)蒙古地區(qū)，正發(fā)生著另外一場能源巨變。為發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，內(nèi)蒙古地區(qū)傾力打造“風(fēng)電三峽”，裝機容量從2007年底的58萬千瓦，發(fā)展到目前的1848.86萬千瓦，五年內(nèi)暴增了近32倍，躍居全國第一，為中國的風(fēng)電建設(shè)書寫了濃墨重彩的一筆。
　　巧合的是，京津冀地區(qū)霧霾天氣的劇增，也正是從2008年前后開始。以北京為例，根據(jù)2008年4月至2014年3月收集到的PM2.5數(shù)據(jù)顯示，2028天當(dāng)中，“非常不健康”天數(shù)約有311天，“有毒害”天數(shù)約94天，大大高于往年。
目前并沒有可靠的研究和確鑿的結(jié)論可以將風(fēng)力發(fā)電與北京的大風(fēng)減弱關(guān)聯(lián)起來。但這并不妨礙人們對此進(jìn)行深入思考。畢竟，亞馬遜雨林中一只蝴蝶偶扇翅膀，都可能會在大洋彼岸引發(fā)一場龍卷風(fēng)，更何況是如此大規(guī)模的風(fēng)力阻滯呢？
　　美國斯坦福大學(xué)土木與環(huán)境工程教授Archer和Mark Jacobson的研究顯示，海上的風(fēng)力發(fā)電機組可以降低地球上最狂暴的颶風(fēng)風(fēng)速。研究人員發(fā)現(xiàn)，風(fēng)力渦輪發(fā)電機會讓颶風(fēng)的外旋風(fēng)波高下降，降低空氣往颶風(fēng)中心的運動速度，從而增加中心部位的壓力，加快颶風(fēng)能量的消耗，并最終導(dǎo)致颶風(fēng)減弱。
　　清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)研究中心教授趙宗慈也認(rèn)為，國內(nèi)外的相關(guān)研究基本上一致認(rèn)為，風(fēng)電場對局地風(fēng)速有明顯影響。比如在丹麥一個風(fēng)電場進(jìn)行的觀測表明，進(jìn)入風(fēng)電場的風(fēng)速是8至9米/秒，經(jīng)過風(fēng)電場運行對風(fēng)量的吸收后，在風(fēng)電場的下風(fēng)的風(fēng)速明顯減弱，其下風(fēng)處6公里的風(fēng)速與原有風(fēng)速比率為0.86，下風(fēng)11公里處的比率是0.90。研究結(jié)果與人們的常識極為相符。
美國有科學(xué)家更是大膽推測，未來40年內(nèi)的風(fēng)速還將繼續(xù)下降10%左右。

 

水利發(fā)電


　　水利發(fā)電對“霧霾”的影響不是直接的，但是水力發(fā)電對環(huán)境的破壞卻一直存在爭論，自然方面：巨大的水庫可能引起地表的活動，甚至誘發(fā)地震。生物方面：對陸生動物而言，水庫建成后，可能會造成大量的野生動植物被淹沒死亡，甚至全部滅絕。對水生動物而言，由于上游生態(tài)環(huán)境的改變，會使魚類受到影響，導(dǎo)致滅絕或種群數(shù)量減少。同時，由于上游水域面積的擴大，使某些生物(如釘螺)的棲息地點增加，為一些地區(qū)性疾病(如血吸蟲病)的蔓延創(chuàng)造了條件。

 

核能發(fā)電
　　還記得日本福島么……

　　可能有人會說，那人類不用電，直接返回原始社會好了，本文并不是要違反人類發(fā)展的歷程，只是想告訴大家，人類對于自然，對于地球一定要懷有一顆敬畏之心，不能因為某些電動汽車企業(yè)“虛偽的”宣傳而蒙蔽了自己的雙眼。

 

電池的回收
　　電池本身就是一種復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)，我們還要面臨報廢以后的電池污染。動力鋰電池的使用壽命大約為20年，一旦用于汽車，經(jīng)過3-5年的使用時間，就必須報廢。2015年1~8月，新能源汽車?yán)塾嬌a(chǎn)12.35萬輛，同比增長3倍。其中，純電動乘用車生產(chǎn)5.21萬輛；插電式混合動力乘用車生產(chǎn)3.28萬輛；純電動商用車生產(chǎn)2.83萬輛；插電式混合動力商用車生產(chǎn)1.02萬輛。如果以一輛車配備20kWh（千瓦時）動力電池來計算，那么這些新能源汽車配備的動力電池總量已經(jīng)超過2.4GWh（1000000千瓦時）。
　　據(jù)業(yè)界專家預(yù)測，今年，我們國家動力電池的報廢量累計約為2萬-4萬噸，到2020年前后，我國僅純電動乘用車和混合動力乘用車的電池累計報廢量，將突破15萬噸，達(dá)到17萬噸左右的規(guī)模。這些電池如果不及時地進(jìn)行回收和處理，將會對地球造成二次污染，環(huán)境問題將變得更加嚴(yán)重。
　　當(dāng)電池結(jié)束了使用周期后，怎樣處理成為了重要問題。目前為止，在國內(nèi)除了收集存放、找地填埋之外仍沒有形成回收利用的產(chǎn)業(yè)鏈。這個問題也困擾著歐美等發(fā)達(dá)國家，包括小日本。近日，美國國家交通研究聯(lián)盟發(fā)表了一篇文章，給出了三種可行的方案。
1、維修制造：替換電池上的損壞零件，重新制造電池并裝配給電動汽車。
2、轉(zhuǎn)變用途：改變電池調(diào)校，將其裝配給非車用的靜態(tài)儲能裝置。
3、分解處理：分解提取電池中的貴重金屬、化學(xué)材料和其他副產(chǎn)品，并在原材料市場出售或重新投入車用電池的生產(chǎn)。
　　中國的現(xiàn)狀是無論政策還是技術(shù)都不能像國外，形成一個良性的回收產(chǎn)業(yè)鏈，將廢舊電池拆解提煉得到有用的重金屬。在國內(nèi)的電池回收利用率幾乎為零，這種現(xiàn)狀也是很無奈的。

 

總結(jié)
　　電和電池是純電動汽車是否環(huán)保的兩個關(guān)鍵點。發(fā)電方式不環(huán)保，發(fā)展純電動汽車，只是轉(zhuǎn)移了污染地域，集中了污染源。電池制造回收不環(huán)保，只是換了一種污染的方式。
　　發(fā)展電動汽車，盡管減少了傳統(tǒng)汽車的尾氣排放，做到了低碳，但間接的環(huán)境問題決不容小覷。比如發(fā)電廠污染問題，比如蓄電池的回收問題。當(dāng)大規(guī)模發(fā)展電動汽車的時候，如果蓄電池的相關(guān)產(chǎn)業(yè)，尤其是其蓄電池回收產(chǎn)業(yè)不能及時跟上，那么由于廢舊蓄電池而帶來的水、土壤等污染隱患，就暴露了這種低碳中不利于環(huán)保的一面。國家發(fā)展改革委和工信部發(fā)布了《電動汽車動力蓄電池回收利用的技術(shù)政策（2015版）》（征求意見稿）實際上間接承認(rèn)了廢舊電池如果回收不好就會對環(huán)境造成巨大破壞。

　　所以，我們呼吁國家相關(guān)部門正視汽車以及能源行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的綜合環(huán)境污染問題，對于電動汽車與其他清潔能源汽車給予相同的待遇，不要等到土地被電池污染，霧霾還是依舊時再思考變化。

清潔能源應(yīng)用與發(fā)展協(xié)會

2015.12.30

 

 


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