特斯拉vs普锐斯：碳排放危机的持久战

在上个月的世界经济论坛（World Economic Forum）上，吉尔·普拉特（Gill Pratt）以一个全球共同关注的问题开始了他的演讲：阻止二氧化碳这种导致全球变暖的气体快速积聚的最佳方法是什么? 不过，这位丰田首席科学家提出的解决方案似乎与尽快实现汽车电气化以使世界摆脱对石油的依赖的呼声背道而驰。

 

“我们应该尽可能地让汽车电动化，但我们不必只以一种方式让汽车电动化。”身材瘦长、长着络腮胡的普拉特在瑞士达沃斯告诉他的听众说。虽然仅靠电池驱动的汽车在使用寿命内产生的碳排放更少，但每辆纯电动汽车都需要由锂、钴和镍等昂贵金属制成的锂离子电池。而目前，据基准矿业情报机构 （Benchmark Mineral Intelligence）等研究机构的数据显示，我们还没有足够的资源来满足市场的需求。

 

图片来源：丰田首席科学家兼丰田研究院首席执行官吉尔·普拉特。图片来源：WORLD ECONOMIC FORUM / VALERIANO DI DOMENICO

 

不过，虽然制造纯电汽车需要大量这些矿物材料，但插电式混动汽车所需的材料就要少得多，而像普锐斯这样的混动汽车所需的矿物材料还要更少。一个100千瓦时的电池组——就像特斯拉Model S或福特F-150闪电皮卡使用的那种——所含的矿物材料已足以为90多辆普锐斯提供动力。

 

普拉特说，一辆混合动力汽车“每公里会排放200克二氧化碳，所以其（碳减排效果）远不如电动汽车好——实际上是电动汽车的两倍，但一辆混动汽车可以抵90辆纯电汽车，因为每辆混动汽车的电池都更小。我们并不是建议完全转向混合动力汽车，但我们认为，在世界上某些地方，如果那里的充电基础设施不像美国这样环保，那里的充电网络也并不容易接入，那么保留其他这些选择可能会更好。”

 

他的观点实际上就是“不要让完美成为良好的敌人”，虽然这并不受环保人士的欢迎：在遏制二氧化碳污染方面，近期社会效益最大的做法就是让人们转向电动汽车、插电式混合动力汽车（在有限的距离内作为电动汽车运行），以及不需要插电的汽油混合动力汽车。考虑到一辆普通普锐斯的基本售价在2万多美元（或一辆每加仑汽油能跑53英里的丰田混动汽车卡罗拉的2.3万美元），而最便宜的特斯拉Model 3售价4.3万美元，买得起普锐斯的人要多得多。

 

一直以来，交通运输都是碳排放的最大来源，占美国碳排放总量的27%，因此在汽油和柴油驱动的汽车卡车运行了一个多世纪之后，转向电动汽车是正确的举措，但这是一个复杂而昂贵的过程。电动汽车的电池价格昂贵，导致许多买家难以购买这种汽车（根据凯利蓝皮书的数据，1月份新电动汽车的平均价格为5.9万美元），并且制造电动汽车需要的矿产开采也有环境和社会方面的负面影响（比如使用童工）。此外，在美国大部分地区，公共充电桩的数量都有限，甚至很少。

 

根据阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）的说法，由于电动汽车需要更多的原材料和不同的制造过程，它们比汽油动力汽车、混合动力汽车和插电式混合动力汽车的碳密集程度更高。该实验室创建了GREET模型，以测量汽车的温室气体排放的各个方面。尽管如此，其结果显示，大部分与汽车相关的污染都是它们多年来在道路上行驶时产生的。在此基础上，电动汽车胜出。

 

根据阿贡实验室的数据，如果驾驶者用类似尺寸的电动车取代小型汽油车，并配备60千瓦的电池组（大约是入门级特斯拉Model 3或雪佛兰Bolt的大小），在行驶至约18,000英里时，车辆的总碳排放量（包括制造过程中的碳排放）会低过汽油车。一辆同样大小的普通混合动力汽车——不一定非得是普锐斯——在行驶里程不到45,000英里的时候排放的碳更少，但自达到这个里程数以后，电动汽车更环保。而一辆小型插电式混合动力汽车（9千瓦时电池的电动行驶里程约为25英里）在行驶里程数68,000英里内是最环保的选择，但自那以后其碳排放就超过了电动汽车。

 

美国人平均每年驾驶13,000英里，因此鉴于这一点，电动汽车在行驶约三年半后比混合动力汽车更环保，在行驶约五年后比插电式汽车更环保。对于体重较重的司机来说，这种好处来得更快，而对于那些通勤里程不多或很少进行公路长途旅行的人来说，环保的好处则要来得慢一些——至少现在是这样。

 

阿贡实验室的首席分析师Jarod Kelly说，阿贡的估计是基于目前美国电网的平均水平，但在未来几年，电动汽车的环保情况会越来越好，而混合动力汽车的情况则会越来越差。

 

他说：“混合动力可以提高燃油的经济性，这很好。但一旦你可以开始与电网连接，无论是使用插电式混合动力汽车还是纯电动汽车，你可以利用的将不仅是现在的电网，而且还有未来的电网，而随着风能和太阳能发电的增加，这将大幅减少二氧化碳排放。”

 

因此，丰田关于混合动力汽车销量的大幅增长会带来更广泛的碳减排影响的说法，虽然现在是正确的，但可能不会持续太久，也不会加速社会摆脱石油依赖的转变。

 

劳伦斯伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley National Laboratory）的科学家Amol Phadke说：“我们必须考虑实现净零碳排放的长期途径。问题是，如果一个解决方案在今天起了作用，而且它可能是目前效益最大的解决方案，那么它会把我们带往零净碳排放的道路吗?这种解决方案也是长期的、具有成本效益的解决方案吗?”

 

基于他的研究，Phadke确信，不仅电网会变得越来越清洁，而且随着时间的推移，电池材料供应紧张的情况也将得到缓解，从而让电动汽车的价格出现下降。他说：“从长期的可承受性来看，电动汽车电池的价格很可能会下降。”不过，他也不知道这种下降具体会在什么时候出现。

 

普拉特说，未来几年锂元素的潜在短缺可能会使电动车市场无法像政府和环保人士希望的那样迅速扩张。

 

他说：“锂元素将会不够用，因为矿场需要10到15年……才能建成，而电池工厂只需2到3年。（锂元素）将会出现巨大的供应短缺。”

 

丰田提出的高度依赖混合动力汽车的策略看起来是有点自私的，因为丰田在这一技术上已经占据了四分之一个世纪的主导地位。尽管该公司正在销售一款电动跨界车bZ4X，并可能在新任首席执行官的带领下加速纯电动汽车计划，但混合动力汽车仍将是其整个十年战略的重要组成部分。前不久，一辆改版后的2023年款普锐斯刚刚上市，起价约2.7万美元，每加仑汽油可行驶57英里。令人惊讶的是，这款新车的车型也非常时髦且吸引人，摆脱了其前辈好似矫形鞋的外观。此外，将于今年晚些时候推出的插电式普锐斯Prime还可能在汽油发动机启动之前提供长达40英里的全电动驾驶，这比2022年普锐斯Prime的25英里电动行驶里程有了很大的改进。

 

普拉特在接受《福布斯》采访时表示，减缓全球碳积累意味着我们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个排水缓慢的浴缸里倒水，而这个浴缸已经接近满溢。

 

他说：“我们现在排放的二氧化碳已经超过了植物和海洋能够吸收的二氧化碳量，因此它们将会存在很长一段时间，事实上会超过一个世纪。随着‘浴缸’越来越满，也就是二氧化碳的浓度越来越高，地球上的温度就会不断攀升。”

 

“混合动力的驱动方式比单一驱动的车辆，即纯电动汽车，更能减少全球二氧化碳排放的总量。”