电动汽车只是可持续交通的一部分

政界人士和汽车制造商都加入了电动汽车大军。3 月底，拜登政府宣布计划向电动汽车市场投资 1740 亿美元，其中一部分资金将用于建立全国性的充电站网络。加州州长去年发布了一项行政命令，要求到 2035 年，该州销售的所有新车必须实现零排放。通用汽车等汽车制造商已承诺在不久的将来清理其车队。

交通电气化是实现脱碳未来的关键基石。电动汽车在整个生命周期内产生的温室气体排放量低于内燃机汽车。但一些专家警告称，我们在讨论交通排放时倾向于关注电动汽车，这又表明我们渴望快速找到技术解决方案。佛蒙特大学公共政策教授理查德·沃茨说：“这很有吸引力，因为这意味着你不必改变自己的行为。”

让我们明确一点：用电池驱动的发动机取代汽油和柴油发动机将有助于应对气候变化。去年， 《自然可持续性》杂志的一项研究发现，在全球 95% 的交通系统中，驾驶电动汽车的终生排放量（包括生产、使用和处置过程中产生的温室气体）比汽油驱动的汽车要少。唯一的例外是主要燃烧煤炭作为能源的地方，比如波兰。即使驱动电动汽车的电力来自天然气，它们仍然比耗油汽车占上风，因为它们更节能。电动汽车将超过 77% 的驱动能量转化为车轮转动；然而，在燃烧过程中，大量的能量被浪费了——只有 12% 到 30% 的能量真正用于推动汽车。

这种好处有多大取决于你住在哪里，因为为电网供电的燃料决定了电力的碳密集程度。然而，随着许多国家开始脱碳，现在购买电动汽车意味着你的汽车将逐渐变得越来越清洁。

电池是电动汽车最脏的部分

但电动汽车在气候方面的优势是其在道路上的效率。制造阶段是另一个问题。制造电动汽车对环境的影响比制造内燃机汽车更大。在此阶段，制造电动汽车所需的能源和材料会导致更多的温室气体排放。这在很大程度上要归功于为电动汽车提供动力的大型电池组。多伦多大学可持续发展研究员亚历山大·米洛瓦诺夫 (Alexandre Milovanoff) 表示：“平均而言，生产一块电池的排放量是生产一辆电动汽车排放量的一半。”仅仅生产一个电动汽车电池组本身，有时就会产生与制造整辆燃气或柴油汽车相同的排放量。

电动汽车的各种部件。AFDC

组成电池组的每个小电池都需要锂、钴和镍等金属。开采这些材料可能具有破坏性、污染性，并且耗能巨大。例如，阿贡国家实验室能源系统分析师戴强表示，从矿石中提炼镍和钴会释放二氧化硫空气污染。然后，将这些材料转化为电池组件（如阴极粉末，有助于将储存的能量转化为汽车动力）也会消耗大量能源；例如，电池单元必须在需要严格湿度控制的特殊“干燥室”中组装。

其中一些成分也被美国政府视为“关键矿物”，这意味着它们对经济有价值，但来自脆弱的供应链。钴就是一个例子，其中 70% 产自刚果民主共和国，那里的采矿活动因侵犯人权而受到担忧。

电池供应链横跨各大洲，因此必然会产生大量温室气体，而且难以监管。戴说：“即使只是一种材料，也可能在一个国家开采，在另一个地方提炼，然后在另一个国家转化为活性阴极粉末等。”当你驾驶一辆新电动车时，它的电池已经走遍了世界各地。

重新配制和回收可以减轻电池的影响

电池还有很大的改进空间。研究人员正在积极调整电池制造所用的材料，从而生产出更便宜、更环保的电池。戴说：“目前的趋势是，他们正试图降低活性阴极材料中的钴含量，增加镍含量。”这一进步可以增加原材料的获取，因为镍的供应更加广泛，从而降低电池成本，并增加车辆续航里程。

再利用和回收也为减少电动汽车的环境足迹提供了机会。然而，戴说，目前路上行驶的电动汽车数量还不够多，它们的电池无法产生可观的回收量。不过，随着电动汽车数量的增长，一些材料可能会有回收的潜力。电池中的贵金属比原矿中的贵金属浓度高得多，因此能够提取和再利用它们将减少生产新电池的影响。

Milovanoff 补充说，在电动汽车使用结束后，电池本身并不一定是过时的。电池中的电池芯可以被取出并重新用于其他用途。但回收利用并不是一个无限的闭环。在某个时候，这些材料无法再次被重新利用，并且不可避免地会被送往垃圾填埋场。“这是物理学决定的极限，”Milovanoff 说。“总是需要从关键材料中获取新的原材料。”