特斯拉vs普銳斯：碳排放危機的持久戰(zhàn)

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(guān)注的問題開始了他的演講：阻止二氧化碳這種導(dǎo)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(xué)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(yīng)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(luò)腮胡的普拉特在瑞士達(dá)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(zhǔn)礦業(yè)情報機構(gòu) （Benchmark Mineral Intelligence）等研究機構(gòu)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(xué)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(yuǎn)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(rèn)為，在世界上某些地方，如果那里的充電基礎(chǔ)設(shè)施不像美國這樣環(huán)保，那里的充電網(wǎng)絡(luò)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?？紤]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(jì)之后，轉(zhuǎn)向電動汽車是正確的舉措，但這是一個復(fù)雜而昂貴的過程。電動汽車的電池價格昂貴，導(dǎo)致許多買家難以購買這種汽車（根據(jù)凱利藍(lán)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(fù)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(jié)果顯示，大部分與汽車相關(guān)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(chǔ)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?。?，在行駛至約18,000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(dá)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(fēng)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(guān)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(xué)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(yīng)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(yīng)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(shù)上已經(jīng)占據(jù)了四分之一個世紀(jì)的主導(dǎo)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(lǐng)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(dá)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(jì)。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。”