电动汽车真的环保吗?揭露矿藏掠夺和回收背后的困境

电动汽车真的环保吗？揭露矿藏掠夺和回收背后的困境。

写作|喝马流花河

制作|零碳知识局

不久前，来自绿色和平组织的环保活动人员为金属公司展开了一场比赛（TMC）深海采矿勘探船舶和平抗议。

倾盆大雨中，他们乘坐皮划艇在公司的近海钻探船周围划船并抗议。之后，几名活动分子成功登录船，阻止了TMC的深海数据收集。

绿色和平认为，深海矿业开发将破坏海洋生态，释放污染物，影响海底碳储存系统，对地球环境产生不可逆转的影响，重复石油钻探的错误。

克拉里昂占领发生在克拉里昂·克利普顿区（CCZ），该地区位于墨西哥和夏威夷之间，含有数十亿多金属结核，富含钴、镍等矿物质，“锂、镍、钴”被称为电池金属，对于电动汽车、动力电池等绿色技术的应用至关重要，TMC公司正在进行最后的调查，然后提交历史上第一个商业利用国际海床的申请，促进深海矿产的发展。

  ISA深海底采矿勘探区

目前，深海采矿业仍缺乏明确的国际规则。国际海床管理局（ISA）负责制定该领域的规则。在2023年年会上，包括德国、法国、西班牙、智利、新西兰和一些太平洋岛国在内的年会认为深海采矿对海洋生态有重大风险，并提出暂停或禁止发放许可证。因此，ISA未能就海床矿物开采许可证和技术规则达成一致。2024年7月，ISA在金斯敦召开会议时，将再次讨论此争议，届时将展开一场关于深海矿产管理权的激烈外交战。

“TMC似乎决心忽视科学、理性和全球公众的反对，在世界上最后一个未触及的领域采矿，但我们呼吁阻止这个危险的行业，让他们知道深海采矿不会在我们的照顾下启动”，绿色和平国际深海采矿停止运动倡导者Louisaa Casson说。

资料来源：中外对话海洋

新兴产业与环保组织之间的拔河战深刻反映了全球电气化转型中的环境危机。麦肯锡预测，未来五年，电动汽车市场将需要超过100万吨碳酸锂，钴产量必须翻一番；到2030年，将增加130万吨镍和160万吨石墨。电动汽车和电池行业在整个产业链范围内对环境的破坏必须纳入国家政策考虑和公开讨论。

这也引发了一个老生常谈但争议很大的问题。从整个生命周期来看，电动汽车真的比油车环保吗？

2023年12月15日，以名字命名“反电动”丰田董事长丰田章男在接受媒体采访时再次炮轰电动汽车。他说电动汽车是“低级产品”，抵制到底。

在丰田章男看来，电动车既不是新技术，也不是低碳环保。他说电动车不算“新能源”，由于许多国家的电能仍然是火电，如果世界上所有的汽车都被电动汽车取代，所需的电能将是目前的两倍，这将导致更多的碳排放。而且电动汽车的生产过程会消耗大量的能源和资源，从锂矿开采到废电池处理都会造成环境破坏。

更疯狂的唾液攻击来自美国前总统特朗普，他指责电动汽车支持者是圣诞节期间举行的集会“邪恶而病态的暴徒”。今年9月，特朗普还断言，白宫宣传的电动汽车是一个骗局，并表示，如果他在今年的选举中获胜，他将支持美国的传统汽车工业。

电动汽车比油车更不环保吗？电池污染更严重吗？

直接污染

新能源汽车产业链包括上游锂矿、钴矿、稀土矿、中游发电、电池、电机、电气控制加工制造组装、下游车辆组装、使用回收等行业。

目前，新能源汽车锂电池中使用的金属锂在开采过程中存在明显的环境污染问题。一般来说，锂矿的开采方法主要包括露天开采和盐湖盐水提锂。

前者需要通过挖掘获得锂辉石，然后通过浮选、磁选、重介质和手工选择等步骤提取锂金属。后者采用离子交换法、蒸发结晶法、煅烧浸出法、纳滤膜分离法和溶剂提取法提取最终锂金属。

在盐湖锂提取技术中，煅烧浸出喷雾干燥时可能会产生酸雾，使用的盐水也可能导致土地盐碱化，从而破坏高原脆弱的生态环境。

去年年初，由于当地原住民和社区对环境污染的担忧，比亚迪在智利的锂矿开采计划被当地政府停止。阿根廷和赣丰锂业的锂盐湖项目也发生了社区争议。

在南美州的沙漠地区，锂提升会导致地下水位下降，加速沙漠化，影响当地用水。在缺水的南美洲，矿业企业在锂提升后会留下大量重金属污染，这是无法容忍的。

露天开采也会导致粉尘、矿渣和重金属污染。更重要的是，这种锂开采方法需要消耗大量的水资源，处理后难以完全清洁，对水资源造成长期污染。

2022年11月24日，宜春市生态环境监测部门在对锦江市干流饮用水源全指标的监测分析中发现，发现锂浓度异常。通知显示，锂盐企业江西永兴特钢新能源科技有限公司涉嫌以逃避监管的方式排放含有的锂污染物，引起当地居民的骚动。锂经常伴随着锂云母。在锂云母提取锂的过程中，污染控制不到位，会进一步富集，对人体造成伤害。

此外，钴矿、锰矿和稀土矿的开采也会造成一定程度的环境污染，其中许多污染是不可逆转的。此外，锂矿企业在开采后处理、回收和再利用大量剩余废渣是另一个难题。

目前，新能源汽车在电网能源供应下运行，增加了发电企业的生产能力需求。然而，为了确保稳定的供电，中国70%以上的火力发电将消耗传统能源，如煤炭、石油和天然气，导致空气污染和碳排放。这也是新能源汽车受到质疑的主要原因。

虽然我国正在积极推进风电和太阳能发电，但由于技术障碍，这些不稳定的电源难以大规模融入电网，甚至可能导致弃电。即使是政策大力支持的光伏发电，其部件在生产和使用过程中仍会带来一定的环境污染。因此，从电力供应的角度来看，资源浪费和污染问题仍然存在。

电池回收的尴尬

 电动汽车的另一个批评是废电池的污染。废动力电池不处理填埋或焚烧，不仅会污染水和土壤50年，还会造成严重的空气污染

电池污染的主要来源是几个方面。首先，石墨作为一种常见的负极材料，在处理过程中存在效率低下的问题，可能会造成一定程度的污染。其次，常用的正极材料，如三元材料、钴酸锂、镍钴铝酸锂等，含有一定的有毒钴元素。

 动力电池污染原理

第三，电解质通常含有有机溶剂和锂盐，其中碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙二醇二甲醚等有机溶剂毒性较弱，锂盐中使用的六氟磷酸锂在遇水时会产生剧毒氟化氢。

最后，聚烯烃和粘合剂（丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、丙烯酸等）的电池外壳和隔膜材料可视为潜在的白色污染物。

减少废电池污染最有效的方法是建立动力电池回收系统。随着我国新能源汽车的逐步报废，动力电池回收市场迎来了潜力巨大的发展时期。欧盟新电池也明确了关键电池矿物的回收比例要求。

动力电池回收路径

资料来源：头豹研究院

从经济角度来看，受资源条件的影响，锂产业链上下游扩张周期存在较大差异。产业链上游锂资源开发环节数量大，扩张周期长，平均约5年，电池制造扩张周期不到一年，周期不匹配导致锂矿开采不能满足电池制造的需要。

因此，电池回收不仅是节约资源和保护环境，也是抑制原材料波动、满足市场需求的重要途径。

动力锂电池的使用寿命通常为3-5年。2016年，中国开始大力推广新能源汽车电池，第一批动力电池已进入退休期。

 预计中国动力电池将退役

来源:公开资料整理、研究报告

据头豹研究所称，2018年至2022年，我国动力电池理论回收量从24.1万吨上升至75万吨。

虽然宁德时代、上汽、国家电网等巨头进入该局，但实际回收量仅从11.2万吨增加到30万吨，低于理论回收。

2018-2022中国动力电池理论回收和实际回收

资料来源：头豹研究院

主要原因是中国动力电池回收行业仍然缺乏稳定可行的安全回收机制；此外，回收行业利润率高，导致行业内存在大量无序竞争的小型回收车间。

这些小型电池回收车间不需要大量的生产和环保设备投资，成本低，缺乏监督。他们以高价抢劫商品供应，使一些废电池流入黑市并非法拆除。劣币驱逐良币，造成许多安全和环境风险。

根据高工锂电池数据，2018年至2020年符合要求“《新能源汽车废动力电池综合利用行业规范条件》”根据中国化工物理电源行业协会储能应用分会的统计，规定的企业只回收了不到20%的退役电池。目前流向白名单企业的退役电池不到25%，75%的业务被小作坊和尚未进入白名单的企业消化“正规军干不过小作坊”的现象。

“受电池回收供应市场回收渠道不畅等因素影响，2022年全国电池回收行业整体开工率约为65%，部分白名单企业生产线闲置。”中国化工物理电力行业协会储能应用分会副秘书长陈永冲在接受媒体采访时表示。

谁更环保

诚然，电车在整个生命周期中确实存在上述问题，但确实比油车污染更严重？答案是否定的，根据相关研究和实验。

施羽、张华、于智涵三位研究人员选择了2019年销量最高的三款油车(大众朗逸)、插电式混合动力(普锐斯PHEV)、作为研究对象，纯电车(日产倾听)分析了它们在整个生命周期中的减排效益和环境影响。

评估生命周期 ( life cycle assessment，LCA) 它是一种汇编和评估产品或工艺从原材料开采到报废回收过程整个生命周期中相关的输入、输出及其直接和间接环境影响的方法，也称为从 “摇篮”到 “坟墓” 的分析。

来源：电动汽车节能减排效益分析及环境影响评价全生命周期

研究发现，在整个生命周期内，传统燃油车（GICEV）、插电混动（PHEV）和纯电（BEV）总能耗分别为916 GJ、742 GJ和693 GJ。PHEV和BEV的总能耗低于GICEV，分别降低了18.94%和24.27%，这表明电动汽车可以在一定程度上降低能耗。

 研究认为，从综合污染物排放的环境影响来看，电动汽车对减少不完全燃烧和燃料挥发产生的CO和VOC排放效果最好，其次是CO2。然而，随着电力使用的急剧增加，SOX排放量显著增加。与传统燃油汽车相比，插电式混合动力电动汽车和纯电动汽车的环境影响分别降低了24.25%和40.72%。

然而，如果只考虑燃料周期的上游：包括燃料原料的开采、燃料或能源的生产、输配和消耗，电动汽车将消耗更多的能源 BEV 能耗最高，比 GICEV 高出64. 94% ，这主要是因为电能的生产需要消耗大量的一次性能源。我国以燃煤发电为主，煤电效率仅为 40% 左右，大部分能量在转化过程中丧失。

从温室气体排放来看，电动汽车（BEV）温室内的气体排放量也是生命周期中最低的。国际清洁运输理事会 ICCT 2021年发布的报告对欧洲、美国、中国和印度燃油汽车和纯电动汽车的温室气体排放进行了比较和分析。

 来源：ICCT

报告显示，在平均寿命期内，电车排放量已低于汽油车66%–69%在美国低60%–68%的中国低37%–45%，印度低19%–34%。

据统计，中国电动汽车的温室气体排放主要来自电力生产，油车的化石能耗是最大的排放源。随着电力结构的不断脱碳，预计2030年BEV与汽油汽车的气体排放差距将大幅增加。

因此，与燃料汽车相比，电动汽车在整个生命周期中具有节能环保的优势。但也应注意的是，由于上游电力生产阶段能耗大，整体效果降低，原材料开采阶段存在污染风险。

然而，随着未来清洁能源取代煤炭和电池回收系统的完善，电动汽车的节能潜力将逐步释放，电动汽车的推广将带来显著的环境效益。