限電，為什么還要搞電動(dòng)車？

近日，“限電潮”席卷全國(guó)多地省市。

東北人，又多了一條放棄純電動(dòng)車的理由。

近日，“限電潮”席卷全國(guó)多地省市。9月27日，遼寧、吉林、黑龍江有關(guān)部門先后就當(dāng)前供電形勢(shì)作出回應(yīng)，稱將全力保障基本民生用電需求，最大可能避免出現(xiàn)拉閘限電情況。

據(jù)新華社的報(bào)道稱：對(duì)于此次全國(guó)多地出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)性電力緊缺，總體而言，其背后既有煤炭?jī)r(jià)格上漲等因素導(dǎo)致的供應(yīng)不足，也有經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇訂單增長(zhǎng)導(dǎo)致的需求增長(zhǎng)等多方原因。

廣州就有一家充電站企業(yè)表示，其位于廣州海珠區(qū)的南洲路的充電站，從9月24日起執(zhí)行錯(cuò)峰用電。還有，蔚來(lái)車主在App上表示對(duì)限電的擔(dān)憂，他準(zhǔn)備去貴州自駕游，但是怕充電受到影響。有義烏的蔚來(lái)車主表示，去年12月底的那次“限電潮”，造成了換電站關(guān)閉，但今年未出現(xiàn)類似情況。

針對(duì)“限電潮”對(duì)蔚來(lái)充換電體系的影響，蔚來(lái)電源管理副總裁沈斐向虎嗅表示：我們正在持續(xù)推進(jìn)監(jiān)控評(píng)估影響。

對(duì)于消費(fèi)者的焦慮和擔(dān)憂，乘聯(lián)會(huì)秘書長(zhǎng)崔東樹也表示：“這樣的擔(dān)心是合理的，但不必過(guò)度擔(dān)心。8月電動(dòng)車充電僅用0.2%的電力消費(fèi)總量。目前600萬(wàn)電動(dòng)車發(fā)展沒(méi)有帶來(lái)停電壓力，未來(lái)，即使增長(zhǎng)到6000萬(wàn)臺(tái)的電動(dòng)車保有量，其電力的結(jié)構(gòu)影響也是不足2%的低風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。”

“拉閘限電”發(fā)生后，出現(xiàn)了一些公眾不太熟悉的新詞，比如“電網(wǎng)負(fù)荷”、“煤電供應(yīng)緊張”、“能耗雙控”。這不禁讓我們思考一個(gè)問(wèn)題：電不夠用，為什么還要大力發(fā)展電動(dòng)汽車?

此前，豐田汽車掌門人豐田章男，就曾公開表示純電動(dòng)車被過(guò)度炒作，日本政府沒(méi)有考慮到純電動(dòng)車的二氧化碳排放量、對(duì)用電荒的影響、對(duì)消費(fèi)者權(quán)益的損害以及對(duì)傳統(tǒng)汽車行業(yè)的沖擊。

誠(chéng)然，在“碳減排”、“能耗雙控”的大趨勢(shì)下，有一個(gè)最根本的問(wèn)題急需被重視和解決：燒著煤炭發(fā)的電，電動(dòng)車還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及零排放。

制造電動(dòng)車，是污染的源頭

首先要知道，電動(dòng)汽車也好，新能源汽車也好，根本是為了解決什么問(wèn)題?

從能源角度來(lái)看，一是擺脫對(duì)石油的依賴。有數(shù)據(jù)表明，中國(guó)石油對(duì)外依存度已達(dá)到70%。而隨著汽車保有量的快速增長(zhǎng)，汽車所消耗的燃油占到整個(gè)中國(guó)石油消耗總量的70%。中國(guó)石油有70%到80%的進(jìn)口量需經(jīng)過(guò)馬六甲海峽。中國(guó)消耗的石油有70%被交通業(yè)消耗，中國(guó)石油儲(chǔ)存量只夠使用28天。

另一方面就是節(jié)能減排。2020年，我國(guó)在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上明確提出二氧化碳排放量力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和——碳達(dá)峰、碳中和，簡(jiǎn)稱“雙碳”。

化石燃料燃燒帶來(lái)的溫室氣體排放規(guī)模巨大。溫室氣體排放過(guò)多導(dǎo)致地球平均氣溫過(guò)高，就會(huì)導(dǎo)致全球氣候異常。今年8月中國(guó)交通領(lǐng)域二氧化碳排放占比10%，純電動(dòng)汽車保有量達(dá)到500萬(wàn)輛，可減少二氧化碳排放510萬(wàn)噸。

但這只是理論，殘酷的事實(shí)是——電動(dòng)汽車在制造階段的碳排放，就比同類型燃油車要高。

綠色和平污染防治項(xiàng)目主任鄭名揚(yáng)告訴虎嗅：“電動(dòng)汽車在車輛周期的碳排放是所有類型汽車中最高的，占其全生命周期的45.2%。車輛周期主要包含原材料獲取、整車生產(chǎn)、維修保養(yǎng)等階段。其中的主要原因在于電池。”

在動(dòng)力電池的生產(chǎn)過(guò)程中，原材料的獲取和加工階段依然是碳排放的主要來(lái)源，約占其全生命周期碳排放的70%。相比于制造車身的主要材料——鋼鐵，生產(chǎn)單位質(zhì)量鋰、鈷、鎳和石墨的碳排放，普遍更高。

從電池的類型來(lái)看，生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的碳排放強(qiáng)度分別為109.3kgCO2/kWh和104kgCO2/kWh。比如說(shuō)現(xiàn)在市面上，比較常見的容量約為60kWh的動(dòng)力電池來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)一塊電池的碳排放超過(guò)8噸。

吉利汽車旗下極星汽車曾給出過(guò)一份全生命周期的碳排放足跡(LCA報(bào)告)，其中提到：極星2從制造到下線一共產(chǎn)生了26噸碳排放量，略微高于同級(jí)別燃油車型。只有擴(kuò)大到全生命周期中，電動(dòng)車的碳排放才會(huì)低于燃油車。

以極星2雙電機(jī)長(zhǎng)續(xù)航版為例，在采用全球電力混合充電的環(huán)境下，其材料生產(chǎn)和使用環(huán)節(jié)產(chǎn)生二氧化碳排放量為50噸。在歐洲電力混合充電條件下，產(chǎn)生42噸二氧化碳排放量。如果采用風(fēng)力充電，僅產(chǎn)生27噸二氧化碳排放，這意味著，在使用環(huán)節(jié)的排放幾乎接近零。

那么問(wèn)題就來(lái)了，電動(dòng)車用的電，夠“干凈”嗎?

又是煤電，拖了后腿

“相比于燃油汽車，電動(dòng)汽車的全生命周期排放的確更低，但電動(dòng)汽車并不是凈零排放。”鄭名揚(yáng)告訴虎嗅，因?yàn)殡妱?dòng)汽車的燃料周期碳排放比例，占其全生命周期的比例超過(guò)50%。

換句話說(shuō)，電動(dòng)汽車的電力來(lái)源決定了產(chǎn)品本身是否真正綠色。根據(jù)國(guó)際清潔交通委員會(huì)的分析，按照現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)，以一輛中型乘用車為例，在歐洲，純電動(dòng)汽車的全生命周期碳排放比燃油汽車低66%-69%，在美國(guó)這個(gè)數(shù)字是60%-68%，而在中國(guó)這個(gè)數(shù)字是37%-45%。

以中國(guó)，美國(guó)和德國(guó)三個(gè)國(guó)家的電力結(jié)構(gòu)為例，德國(guó)的可再生能源發(fā)電比例最高，已經(jīng)超過(guò)全部電力來(lái)源的50%，美國(guó)使用可再生能源發(fā)電的比例約為1/3，其余電能主要來(lái)自天然氣和煤炭。相比之下中國(guó)使用可再生能源發(fā)電的比例接近1/3，但煤電依然是電力的最主要來(lái)源，這也是電動(dòng)汽車行駛每公里碳排放較高的原因。

據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，以燃煤發(fā)電為主的火力發(fā)電量，占全國(guó)發(fā)電量比例為71.19%。其次，才是水力發(fā)電，占比達(dá)到16.37%，然后是風(fēng)力發(fā)電、核能。最后，才是太陽(yáng)能發(fā)電，比重僅為1.92%。

此次限電，煤炭也要“背鍋”。據(jù)國(guó)泰君安證券分析，從歷史數(shù)據(jù)來(lái)看，煤炭的產(chǎn)能周期大概在4年至6年。本輪產(chǎn)能周期開始于2017年，受疫情影響，2020年煤炭產(chǎn)能一直處于低位震蕩，而真正的拐點(diǎn)出現(xiàn)在2021年初。目前，煤炭產(chǎn)能已經(jīng)處于下行趨勢(shì)中，煤炭供給將持續(xù)承壓。

俗話說(shuō)，雪崩的時(shí)候沒(méi)有一片雪花是無(wú)辜的。除了煤炭要背鍋以外，“風(fēng)”也要背鍋。據(jù)《遼寧日?qǐng)?bào)》9月26日晚間發(fā)布的消息，遼寧省工信廳在當(dāng)日召開全省電力工作保障會(huì)議，會(huì)議指出，9月23日至25日，由于風(fēng)電驟減等原因，電力供應(yīng)缺口進(jìn)一步增加至嚴(yán)重級(jí)別。

煤炭和風(fēng)，是兩個(gè)極端。前者是不可再生能源，后者是可再生能源。所謂的可再生能源，指能夠重復(fù)產(chǎn)生的天然能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等，這些能源可以重復(fù)產(chǎn)生，并且碳排放遠(yuǎn)低于化石燃料煤炭。

但是這些可再生能源發(fā)電，都存在著靠天吃飯的特性。在我國(guó)，由于大量的綠色新能源電力集中在用電需求較低的西北地區(qū)，離東部電力負(fù)荷中心距離較遠(yuǎn)，長(zhǎng)期以來(lái)存在消納難題。

一位從事能源大數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的人士告訴虎嗅：“光伏發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電，潮汐發(fā)電等有利用價(jià)值的清潔能源，都存在隨機(jī)性、波動(dòng)性，以及分布式的特點(diǎn)。而且光伏電站的規(guī)模可能都不大，和傳統(tǒng)的水電廠、火電廠的發(fā)電量比起來(lái)，小巫見大巫了。”

盛世景資本智造中國(guó)投資總監(jiān)吳川也表達(dá)了類似的看法：“譬如，東部地區(qū)的用電晚高峰，恰逢區(qū)域光伏退出生產(chǎn)時(shí)間，這就必然需要大量的西部電力調(diào)入，甚至作為主力電源調(diào)入。”

風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電代替煤電，是符合我國(guó)國(guó)情的發(fā)展路徑。

今年7月，《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》曾刊發(fā)《加快建設(shè)新型電力系統(tǒng)助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)》文章，其中提到：截至2020年底，我國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)約5.3億千瓦，占總裝機(jī)容量的24%。未來(lái)新能源仍將保持快速發(fā)展勢(shì)頭，預(yù)計(jì)2030年風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到12億千瓦以上，規(guī)模超過(guò)煤電，成為裝機(jī)主體;到2060年前，新能源發(fā)電量占比有望超過(guò)50%，成為電量主體。

所以，只有解決電的環(huán)保，才能徹底解決電動(dòng)汽車的環(huán)保。

儲(chǔ)能，下一個(gè)風(fēng)口

電力——主要分為生產(chǎn)、運(yùn)輸、利用三個(gè)關(guān)鍵步驟。

我國(guó)的電力生產(chǎn)和運(yùn)輸都不落后。截至2020年底，我國(guó)可再生能源發(fā)電裝機(jī)總規(guī)模達(dá)到9.3億千瓦，占總裝機(jī)的比重達(dá)到42.4%，較2012年增長(zhǎng)14.6個(gè)百分點(diǎn)?？稍偕茉囱b機(jī)已經(jīng)是世界第一。

而我國(guó)的高特壓技術(shù)，具有輸送距離遠(yuǎn)、容量大、損耗低和效率高等優(yōu)勢(shì)。比如，在特高壓等新技術(shù)的加持下，甘肅的光伏“棄光率”(發(fā)電浪費(fèi)量)從2015年的40%降到了如今不到10%。所以，把西部的“綠電”運(yùn)輸?shù)綎|部沿海城市、北上廣等一線城市并不難。

在利用環(huán)節(jié)，是一個(gè)大問(wèn)題。前面說(shuō)到，電力即產(chǎn)即用的特性，任何時(shí)候生產(chǎn)量和需求量都需要嚴(yán)格匹配。比如，光伏在白天發(fā)的電太多，不能及時(shí)存儲(chǔ)下來(lái)并網(wǎng)就只能白白浪費(fèi)，這也是“棄光”嚴(yán)重的原因之一。而要解決“棄光”的問(wèn)題，很重要的一個(gè)手段就是儲(chǔ)能。

儲(chǔ)能的分布位置通常也有幾種：發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能、電網(wǎng)儲(chǔ)能、供電端儲(chǔ)能。而在國(guó)內(nèi)，常見的儲(chǔ)能方式有幾種：機(jī)械類儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能、化學(xué)類儲(chǔ)能、電化學(xué)類儲(chǔ)能。其中，電化學(xué)類儲(chǔ)能是新型儲(chǔ)能方式之一，也是當(dāng)下的風(fēng)口。

寧德時(shí)代方面向虎嗅表示：“以電化學(xué)儲(chǔ)能+可再生能源發(fā)電為核心，實(shí)現(xiàn)對(duì)固定式化石能源的替代，擺脫對(duì)火力發(fā)電的依賴，是寧德時(shí)代的三大發(fā)展方向之一。公司將持續(xù)推進(jìn)儲(chǔ)能系統(tǒng)在發(fā)電側(cè)、輸配電側(cè)及用電側(cè)的廣泛應(yīng)用。”

對(duì)于寧德時(shí)代的儲(chǔ)能業(yè)務(wù)，業(yè)內(nèi)早已開始關(guān)注。據(jù)外媒Teslarati報(bào)道，特斯拉在加州的Megafactory電池工廠破土動(dòng)工，這家工廠將用于生產(chǎn)大型儲(chǔ)能電池Megapack。有知情人士透露稱，Megapack采用的是寧德時(shí)代的鐵鋰電池。

鋰電池儲(chǔ)能無(wú)疑是最方便的，但缺點(diǎn)到也很明顯：貴。每度電儲(chǔ)能成本高達(dá)0.6~0.8元，這個(gè)價(jià)格比電價(jià)還高了一倍。這就直接導(dǎo)致多發(fā)出來(lái)的電與其存起來(lái)，還不如棄掉劃算。但如果能夠大幅降低儲(chǔ)能成本，“棄光”就可以得到解決。現(xiàn)在業(yè)內(nèi)用得比較多的是，在成本和安全性方面有一定優(yōu)勢(shì)的磷酸鐵鋰儲(chǔ)能方式。但成本戰(zhàn)，仍未停止。

此前，寧德時(shí)代推出了第一代鈉離子電池，官方表示：其具備高能量密度、高倍率充電、熱穩(wěn)定性優(yōu)異、低溫性能好、集成效率高等優(yōu)勢(shì)。其電芯單體能量密度高達(dá)160Wh/kg;常溫下充電15分鐘，電量可達(dá)80%以上;熱穩(wěn)定性超國(guó)家強(qiáng)標(biāo)的安全要求;在-20°C低溫環(huán)境中，也擁有90%以上的放電保持率;系統(tǒng)集成效率可達(dá)80%以上。

鈉離子電池，因?yàn)樵牧显诘貧ぶ袃?chǔ)量更豐富、更易獲取，使用成本更低，據(jù)英國(guó)鈉離子電池公司FARADION預(yù)測(cè)，在規(guī)模生產(chǎn)后，鈉離子電池成本比鋰離子電池成本低30%。雖然成本下探空間很大，但與鋰電池相比，鈉離子雖然在低溫、高功率下具備優(yōu)勢(shì)，但在最重要的能量密度一項(xiàng)，鈉離子電池與鋰離子電池的差距較大，所以在儲(chǔ)能行業(yè)會(huì)有更好的發(fā)展前景。

另外，也是最容易忽視的一點(diǎn)，電動(dòng)車可以作為移動(dòng)的儲(chǔ)能單元。

崔東樹表示，每一輛新能源汽車都是一個(gè)智能的移動(dòng)終端，都是儲(chǔ)能單元。汽車電動(dòng)化是能源體系的重要組成。尤其是有利于平衡電網(wǎng)負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)電能均衡有效利用。

這主要得益于V2G功能，Vehicle-to-grid(車輛到電網(wǎng))。它指的是電動(dòng)汽車與電網(wǎng)之間的雙向流動(dòng)，大量的電動(dòng)汽車可以作為電網(wǎng)與可再生能源之間的緩沖，起到電力動(dòng)態(tài)平衡蓄水池的作用。在電力低成本、非用電高峰時(shí)段，電動(dòng)汽車?yán)秒娋W(wǎng)充電，在用電高峰時(shí)期，電動(dòng)汽車可將電力返銷給電網(wǎng)。甚至，用戶還可以通過(guò)V2G來(lái)賺錢。

與V2G技術(shù)相輔相成的，是一種叫“有序充電”的技術(shù)，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是“定時(shí)充電”，主要作用就是“削峰填谷”。本質(zhì)上，就通過(guò)智能充電，將80%以上的充電負(fù)荷轉(zhuǎn)移到電網(wǎng)低谷時(shí)段，并100%滿足用戶充電需求，實(shí)現(xiàn)社會(huì)整體充電成本最低，降低電網(wǎng)負(fù)荷。

很多人可能對(duì)峰谷電價(jià)沒(méi)什么概念。舉個(gè)例子，像北京朝陽(yáng)公園國(guó)家電網(wǎng)充電樁，早上7點(diǎn)前的電價(jià)為0.3342元/度(不含服務(wù)費(fèi))，而早上10點(diǎn)至下午3點(diǎn)的電價(jià)為0.944元/度，兩者相差約0.61元/度。以蔚來(lái)汽車最新的100度電池包為例，在谷時(shí)電價(jià)充電和峰時(shí)電價(jià)充電，最大差額能達(dá)到61元。

寫在最后

“能源轉(zhuǎn)型的程度對(duì)電動(dòng)汽車的清潔程度影響巨大。尤其對(duì)于以煤炭作為主要電力來(lái)源的中國(guó)，如果想要實(shí)現(xiàn)交通領(lǐng)域提前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，改善電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)、提高發(fā)電環(huán)節(jié)中可再生能源使用比例是關(guān)鍵。”鄭名揚(yáng)向虎嗅表示。

從趨勢(shì)上來(lái)看，“碳中和”已成為全球共識(shí)，我國(guó)能源低碳化轉(zhuǎn)型的步伐日益加快，其關(guān)鍵就是在于提升可再生能源的開發(fā)和使用效率，但這恰巧也是符合電動(dòng)車發(fā)展的路徑。所以，越是限電，就越應(yīng)該加速發(fā)展新能源汽車，但也決不能忽視配套的新能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

正如崔東樹所說(shuō)，對(duì)汽車行業(yè)來(lái)說(shuō)，電動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)汽車行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，是能源革命。馬斯克曾多次強(qiáng)調(diào)特斯拉的使命是，加速世界向可持續(xù)能源的轉(zhuǎn)變。

本質(zhì)上，電動(dòng)汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，最終會(huì)是一場(chǎng)能源之爭(zhēng)。