系好安全带:这次的情况可不太妙。但未来有可能比化石燃料带来的痛苦更好,这是有原因的。
随着选举日的临近,政治这口大熔炉里的情况只会越来越火热。尽管前总统、现任共和党候选人唐纳德·特朗普向埃隆·马斯克做出了一些让步以换取他的支持,但电动汽车比以往任何时候都更成为一个热点问题。
要是说有什么不一样的话,那边的错误信息宣传正在加快速度,所以我们将继续尽自己的一份力量,深入研究什么是真实的,什么不是。
上个月,我们深入研究了驾驶电动汽车与传统内燃机汽车的二氧化碳影响。我们相当全面地证明了,即使你将电池生产中的二氧化碳排放量考虑在内,驾驶电动汽车也能弥补这一差异。即使你生活在使用煤炭发电的地方,电动汽车的二氧化碳排放量也低于燃烧汽油或柴油的汽车。它们已经是比燃烧汽油和产生尾气排放更好、更清洁的选择——这是一个无可争议的事实。
本月我们将继续这个话题,研究电动汽车(以及延伸开来的混合动力汽车)的其他环境影响。具体来说,我们将深入研究电池和电动机生产中使用的许多更有问题的材料的来源。
公平地说一句,这次的结果没那么乐观,但我们不是来粉饰真相的。我们是来寻找真相的——以及乐观的理由,即接下来的情况如何能比造成自身痛苦的化石燃料经济更好。
如今电动汽车中使用的大多数电池都采用锂离子结构。这给人的感觉是它们在成分方面都是一样的。实际上,在构成电动汽车电池的模块中的电池单元内奇异果体育app官网,你会发现材料成分有无尽的变化。
这种元素赋予了锂离子电池它的名字。澳大利亚是世界领先的生产国,但智利位居第二,那里的锂矿开采业造成了自然资源保护委员会所说的“水危机”。
用于提高电池的能量密度和稳定性。刚果民主共和国是世界领先的生产国,据称,那里的采矿导致了“严重的侵犯人权行为”。
用于提高电池的能量密度。根据美国国际贸易委员会的数据,印度尼西亚是世界上最大的出口国。该行业被指控造成大规模森林砍伐、加剧土壤侵蚀和水污染。
基本上,这是资源开采;这可不是什么好事。我们从海底钻探、水力压裂以及世界各地深陷冲突或落后于冲突的国家获取石油。正如我们稍后将谈到的,电动汽车在真正的可持续性方面有一条比化石燃料领域更可行的道路,但我们现在才刚刚开始走。
电动汽车和混合动力汽车所使用的电动机,在结构和技术方面再次呈现出很大的差异,但一般来说,永磁同步电动机被认为是最先进的。它们比感应电动机效率更高、性能更好。
这些磁铁依赖于一些关键元素,如钕和镝。它们都属于被称作稀土的元素家族,其中包括一些令人不安的副产品元素,例如铀。
通用汽车 Ultium 平台:通用汽车的 255 千瓦永磁电动汽车电机将用于高性能全轮驱动和后轮驱动应用。
在缅甸,作为世界领先的来源地之一,整个村庄都因采矿作业而从地图上抹去,从前的居民被迫屈服。
上述令人不安的事实是电动汽车和混合动力汽车生产中最黑暗的一面,这是一个许多制造商都可以理解地保持沉默的话题。
稀土通常被认为是电动汽车生产中最令人烦恼的成分,但有改进的迹象,首先是稀土有了新的、更安全的来源。“中国是最大的生产国和市场的主要参与者,”尼哈·穆克吉告诉我。她是 基准矿产情报 的稀土高级分析师。她的工作是关注全球市场的趋势。“然而,我们看到供应源正在出现,特别是在美国和澳大利亚。”
穆克吉提到内布拉斯加州的埃尔克溪,还有怀俄明州的贝尔洛奇和哈勒克溪项目,将其视为这些材料极具前景的国内来源。
非洲、澳大利亚和北美的新来源有可能成为全球领先的生产商,同时提供比许多现有矿山更好的环境、社会和治理(ESG)实践。
“来自缅甸的镝供应中,只有不到 1%符合 ESG 标准,这令人担忧,”她说。“我们肯定需要更多的政府支持,他们已经在政策方面以及资本支持和运营支出支持方面在做了。”
就稀土而言,有什么能比环保的来源更好呢?那不需要它们又如何?许多公司正在研发不使用稀土的高效电机,包括特斯拉。然而,我们仍在等待那款备受吹捧的电机成型。
由于电池和电机所用的很多材料的来源有时不太确定,一些制造商宁愿您不清楚他们从何处采购这些东西。值得庆幸的是,这种情况正在改变。
电池护照将非常清楚地表明电池制造中使用了哪些材料,以及它们的来源。沃尔沃是电池护照方面的领导者之一,从期待已久的EX90 SUV开始。特斯拉的 Cybertruck 也包括电池护照。
这些护照不仅确定了电池组的来源,还指定了其结构类型和内部电池的性质,这将使最终的回收更容易。
在回收领域,像红木材料这类公司正在搭建框架,以构建未来可能适用于这些棘手材料的循环经济。换句话说,建立一个生态系统,在这个系统中,我们为新车提取的材料要少得多,对人类的危害也要小得多。
最终,从地下开采出来时非常有价值的材料,从报废或老化的电动汽车中出来时也同样有价值。事实上,它们可能更有价值,因为不必从地下开采,它们都在一个方便的包裹里,只等着被更新。
红木尤其引发了轰动,筹得了数十亿投资,同时扩大了其在内华达州的设施,并在南卡罗来纳州新建了一处设施。该公司由前特斯拉首席技术官和开创性的电池工程师 J.B. 斯特劳贝尔创立,与许多主要制造商签订了合同,不仅接受电池进行回收,还为电池生产提供更新的材料。
红木最近开始建设其第一个生产回收阴极材料的设施,从明年开始,这些材料将被松下和丰田的美国电池工厂使用。
要是那些电池不适合用在汽车上,甚至还能重新用于新能源存储单元,给家庭和建筑物供电。
除了收集废金属,或者可能修理废弃的发动机,这在燃油汽车上是不可能发生的。
我知道。以上所有这些内容都有点让人难以理解。考虑到电动汽车和混合动力汽车生产中所使用的很多材料的来源,其性质明显且令人不安,我认为重要的是要记住这是一个相对较新的行业。电动汽车成为主流才十年。就像制造电池所需的系统一样,建立回收方面的基础设施是需要时间的。
但背景因素很重要。看看全球石化经济,它已经强劲发展了 100 多年。尽管有无数的法规和保护措施,该行业每天都对环境造成不可估量的损害。这还不包括一个世纪以来由黑金引起的地缘政治冲突。
缅甸正在发生的事儿是一场悲剧,不过该行业正在朝着能更好获取这些材料的方向发展,很多材料会在短短几年内上线。与此同时,没有什么能阻止“深水地平线”事件再次发生,而且几乎没有希望在未来 100 年的石油钻探中能使该行业的性质得到丝毫改善。
如果我们致力于打造一个清洁、循环的电池经济,我们或许就能达到这样一种境地,也就是在能源需求方面不再有这么可怕的权衡了。
蒂姆·史蒂文斯是科技和汽车行业的资深编辑、分析师和专家。他领导 CNET 的汽车报道长达九年,并担任内容副总裁。在此之前,蒂姆曾担任 Engadget 的主编,甚至曾担任企业软件架构师。在 Twitter 上关注蒂姆@tim_stevens,并查看他的Substack。
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