这波动力电池涨价给我们提了个醒汽车领域碳中和路径不能只靠电-北极星碳管家网

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最近，因为动力电池的涨价让各大车企不堪成本的增加，终于将成本嫁接到了消费者身上。据不完全统计，在短短时间内，各大新能源车企基本都宣布了涨价的消息。少则几千，多则上万。消费者大呼太黑，但车企也是苦不堪言，这涨的价根本就没进自己包里，自己反而还要继续掏钱加上消费者的钱往电池厂家送。你以为电池厂家该哈哈大笑了吧。非也，电池厂家也只是过过手，真正把这钱揣兜儿里的，是制造电池的那些原材料。

（来源：老汪聊碳中和 ID：Climate-Future 作者：低碳老汪）

据相关资料，2021年初电池级碳酸锂仅为5万元每吨，而现在的价格已经超过了50万元，一年时间涨了10倍！电池级镍、钴及其它原材料都是翻倍上涨。前段时间的妖镍大战更是让镍的期货价格在短短几天上涨了5倍。照这个涨价速度，过不了多久，动力电池的价格就要超过车自身的价格了。

更有之前预定的车主做起了“订单转让”的生意，1000元的订金，转手就能万元卖掉，让不少车友大呼买新能源车简直就是理财！一位朋友调侃道，未来不炒房了，就炒电动车，买辆车搁那，甭管开不开，几年后都能翻倍卖掉，因为几年后，光电池里的材料就涨到那个价。当然这个说法有夸张的成分，但也间接说明了我们之前忽略或者是小看了的一个问题：在碳中和大背景下，电力碳排放可以达到零排放，所以我们要搞电动车，但问题是，储能电池原材料能否支撑这么多的电动车？

汽车领域的碳中和路径

我国目前的碳排放总量大约为130亿吨，其中能源能领域的碳排放约为100亿吨，占总排放的76%左右，是碳排放的绝对大头。考虑到风电、光伏这种近乎零碳的能源成本已经低于传统火电，所以能源领域的碳中和路径非常清晰：让使用能源的地方尽可能全部改成电能，然后再让电能全部用可再生电力就能实现碳中和，也就是所谓的：能源电力化,电力零碳化。

根据清华大学相关研究，在我国实现2060年碳中和的场景下，终端能源使用中电力的比重将从现在的27%左右上升到80%左右。也就是我们现在几乎能想得到的用能的地方都将转化成电能，家里的热水器啊燃气灶啊、取暖用的燃气锅炉等等。当然这个比例不可能达到100%，因为有些地方的用能在当前技术下无法通过电能实现，比如大型窑炉这种高温度、大空间、热均匀且快速流动的场景。这些领域的碳中和路径只能通过零碳燃料来实现，比如绿氢或生物质燃料。总之一句话，只要技术可行，能电则电。

那汽车领域是包含在那80%里，还是包含在20%那里呢？从当前发布的政策和趋势我们已经看得出来，汽车领域的碳中和路径基本是以电动化为主，实在不能电动化的地方则采用氢能做补充，所以基本是在那80%里面。因为从技术层面上讲，电动车根本不存在任何问题。然而除了技术层面以外，我们可能还忽略了另一个问题——资源问题。

新能源车的初心是摆脱资源依赖

先讲讲汽车领域在双碳之前因资源问题而转型的故事。其实电动车、氢能车什么的最早造出来的目的并不是为了碳中和，而是为了应对石油危机（其实现在也算是石油危机了，油价那么贵…）。石油作为现代社会文明发展最需要的资源没有之一，一旦出现一些不可预见的原因导致油价大涨，就会对整个经济造成重大打击。而车辆这种维持经济体系运行的“血液系统”一旦没油就全部变成铁疙瘩，整个经济运行就会陷入停滞。为了摆脱车辆对石油的依赖，这才有了电动车、氢能车，也有甲醇车、乙醇车什么的替代能源。因为这些能源可以来自煤炭、生物质以及风光水等可再生能源。

但石油危机并不是持续发生的，一般涨着涨着也就跌回去了，所以人们好了伤疤忘了疼，开发新能源汽车的事也是走走停停，基本没成什么气候，直到全球碳中和时代的到来。

碳中和可不是走走停停的事儿，未来几十年都会是全球的主旋律，所以还想啥？撸起袖子加油干呗。所以相关技术突飞猛进，电动车动力越来越强，续航越来越长，价格越来越低，仿佛一切都在往好的方向发展。直到某一天，发现虽然新能源车能够摆脱对石油的依赖，但貌似仍没有摆脱对资源的依赖。

摆脱石油依赖就算摆脱资源依赖了吗？

大家都知道，车是需要移动的，在目前的技术水平下，根本不可能实现汽车边跑边充电。所以车辆需要有个储存电能的装置，这就是动力电池了。目前动力电池的主流技术是基于锂离子的电池，我们统称锂电池。而锂元素属于稀有金属，数量稀少且分布不均，被称为“白色石油”，虽然我国也存在不少锂矿，但大部分锂原料仍靠进口。2021年，我国超过65%的锂原料从国外进口，主要来源为澳大利亚和智利。美国方面更是囊中羞涩，为了确保在未来的新能源车大战中取得竞争优势，美国极有可能启动《国防生产法案》，并将锂、镍、钴、石墨等动力电池所需的重要原料纳入，以刺激本国企业去开采和生产动力电池所需的矿物。

所以，我们虽然从燃油车转换为电动车摆脱了对石油的依赖，但仍然没有摆脱对资源的依赖。拥有锂矿最多的几个国家稍微有个动荡，那整个产业链都得跟着动荡（世界一多半的钴矿都在刚果，不动荡都不行）。而且这还只是刚刚开始，全球目前电动车保有量连总保有量的5%都不到，就已经出现原材料吃紧的情况，要是这个比例达到20%，50%，甚至100%，这个动力电池的价格可能真就可能像前面那位朋友说的，现在买辆电动车放在家，过几年价格就翻倍了。所以，我几乎可以这样断定：基于锂离子的动力电池技术根本不可能实现车辆的全面电能替代。

如何摆脱资源依赖

甭管前面的路有多艰难，碳中和这事是一定要实现的，所以车辆的碳中和是必须实现的目标。那么如何在摆脱资源依赖的情况下实现车辆的碳中和呢？我们来自下而上地对可行的技术路径进行一下梳理。

首先是电池，电动车技术层面是可行的，电池储能技术也是可行的，但因为锂元素稀少，所以不能全靠它。那我们可以不可以找到像光伏板那样到处都有的元素来做电池呢？下图是地球地壳中的元素比例，我们可以看出，如果钠元素替代锂元素来做电池的话，就不存在资源依赖的问题了，海水里有的是钠。目前钠电池确实在研发过程中，但各项指标还有待优化。

再往上走是储能，造电池的目的是为了储能，但电池并不是储能的唯一方向，氢燃料电池就是储能的另一个方向——把能量储存在氢气里，需要的时候再通过电堆将氢能转化成电能，而氢气则可通过电解水生成。这种方式也完美避开了对稀有元素的依赖。

但按下葫芦起了瓢，氢能的储运是个大问题。大家都知道，氢元素是最轻的元素，氢气常温常压下的密度只有0.089g/L, 不到空气的7%。你要是常温常压下运氢气，车辆的载重得是负的，开起来比空车还轻。当然这点氢气不够货车自己用的，所以得降温加压增加氢气密度以提高载重。

但这就是个大难题了，氢气的液化临界温度低达零下240度。所以几乎不可能实现商业化的液态运氢，所以只有高压运氢。但即使高压运氢，其有效载重也少得可怜。

目前中国普遍采用20Mpa的气态高压储氢与集束管车运输方式，单车装载能力只有350千克，跑个短途还行，要是跑长途，怕是连运费都得搭进去一半。所以现在都在研究其它的储氢方式，如以含氢的化合物形式储氢，比如甲醇/氨等，以及各种氢的吸附方式储氢，如金属吸附等。个人比较看好甲醇/氨的储氢方式，不知以后会不会成为主流。

再再往上走就是不要储能也让电车走，没错，那就是无线输电。这个听起来就有点科幻了。在小说《三体》里曾经描述过这样一个场景，每个小车顶上都有一个伞型装置，用于收集地底核聚变电站发射出来的电能，然后车就可以无需充电无需储能随便乱跑。当然这种技术不说实现了，现在连个研究方向都没摸到。所以，至少当前技术条件下，这条路径是肯定不可行的。

总结

天南地北的扯了一大通，做个总结吧。这次的电池涨价给我们提了个醒，在当前的电池技术条件下，不能把汽车领域碳中和的宝全部压在电动车上，应同时发展氢能及其衍生能源（甲醇/氨等），生物质能也是个不错的方向。当然，如果钠离子电池能达到甚至超越当前锂离子电池的各项技术指标，那前面那句话当我没说。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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