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Mr.Green專欄|從不同角度來看節能減碳,電動車真的環保嗎?

更新於 2021/01/18閱讀時間約 4 分鐘
特斯拉股價表現亮眼,連帶帶動起電動車的風潮。在一般的認知裡,電動車不使用化石燃料,能有效減少二氧化碳的排放,並以更潔淨的方式進行運輸,在環境議題日益受到重視的情況下,理當是未來的交通首選。

就長遠來看,電動車的發展無疑是長期趨勢,科技的進步,未來有一天,或許真能做到100%零碳排,零污染,同時達到更好的效率。不過,在中短期,有一個挑戰終究是是無法避免,那就是從使用端而論,電動車確實基本上無碳排,那生產製造的過程呢?是否,一台電動車從原物料到組裝,進而最終送到終端消費者的過程中,「碳足跡」才真的高得嚇人?再說了,除了碳排之外的其他負面的「外部性」,是否也該來認真討論一下?

如同太陽能與風力,原料開採,貿易,生產,加工製造,物流,目的地組裝,長期的維護等,每個環節都可能是碳排放居高不下的元兇。不過,畢竟太陽能和風力還可以自行「產能」,只要產出大於排放,勉強算他們「碳中和」好了,至於電動車,是本文想來研究一下的題目。

直接先說其中一個結論,根據瑞典環境研究所(Swedish Environment Institute)的研究,以現在的技術,一台電動車的電池(注意喔,只是電池而已),製作過程需耗費(排放)17.5噸的二氧化碳,而如果是要製作更大儲能的電池,例如供應給休旅車,甚至貨運卡車,那二氧化碳的排放量將會更高。

為了方便比較,我們把汽油引擎(內燃機)在整個生命週期中(里程數160,000 miles),平均會產生的碳排大約為45噸,這樣看起來,好像還是電動車比較節能減碳?

別忘了,電動車的核心驅動是電池,而電池是要充電的。這些電哪裡來?如果你生活的地區/國家,仍仰賴很高比例的石化燃料發電,那其實你所充的「電」,本身也是滿滿的碳排。當然,如果你所處的區域使用了大量的再生能源,作為汽車充電站的電力供應,那或許比較符合電動車業者一直提倡的那套廣告說詞。

從2020的數據來看,台灣總發電為5,268萬瓩,其中火力佔74.6%,水力佔8.9%,核能佔8.6%,非水利之再生能源佔8.0%。各位台灣民眾,你如果開的是電動車,或許,真的沒你想的那麼減碳。

另外,電池的製造過程中,有遠比碳排更嚴重的問題。要讓電動車跑起來,最基本的三要素L:電池,電機和電控缺一不可,而電池和電機,核心材料就是「稀土」(tombarthite)。而釹、釤、鐠、鏑等這些元素,更是當代永久磁鐵的主要原物料,其中,釹鐵硼由於磁性最高,更是電動車「電機」元素中的重點。當然,目前電動車常見的「三元材料電池」(把鎳鹽、鈷鹽、錳鹽按不同比例調整,故稱為三元),同樣也需加入不同的稀土元素,方能使電池更穩定。特斯拉電動車第一代就是用感應式馬達,沒有用到永久磁鐵,但是耗電續航就會產生技術屏障(當然你可以說這是電池技術和馬達研發還不夠成熟),但是即便規避了永久磁鐵也會使用到電池材料,電池蕊芯現有技術還是用稀有金屬和貴金屬為主,幾乎無法替代。特斯拉現在為了續航,把後來出場的電動車馬達一律改成永磁式的。

開採稀土,你以為很環保?為什麼中國是稀土的最大出口國?因為那邊的「環評」並未如歐美一般的高標準。而也正因如此,在礦場的勞工權益,對採礦區的土地與環境傷害,毒害遺留,重金屬污染…等,其實嚴重程度並不亞於二氧化排放。

既然都說到電池,我們還沒談到電池效率和回收的問題,廢棄鋰電池需要非常高度專業的回收技術,中間也牽涉相當的程序,每一步,有沒有增加所謂的碳足跡,都很值得關注。

環保絕對是件好事,事件值得被提倡和落實的事。不過,很多時候我們在談的環保,我們不能僅是從最表面的地方,看待是否減少了對環境的傷害,不錯,電動車以最終呈現的效果來看,好像減少了二氧化碳的排放,但其他衍伸出來的議題,似乎就沒那麼「環保」了。當然,我們仍然鼓勵大家開電動車,畢竟政策推廣,且國際趨勢使然,再說了,或許有朝一日,技術發展也能克服電池的問題,那長遠來看,電動車還是很有優勢的。




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