最近，因?yàn)閯?dòng)力電池的漲價(jià)讓各大車(chē)企不堪成本的增加，終于將成本嫁接到了消費(fèi)者身上。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在短短時(shí)間內(nèi)，各大新能源車(chē)企基本都宣布了漲價(jià)的消息。少則幾千，多則上萬(wàn)。消費(fèi)者大呼太黑，但車(chē)企也是苦不堪言，這漲的價(jià)根本就沒(méi)進(jìn)自己包里，自己反而還要繼續(xù)掏錢(qián)加上消費(fèi)者的錢(qián)往電池廠家送。你以為電池廠家該哈哈大笑了吧。非也，電池廠家也只是過(guò)過(guò)手，真正把這錢(qián)揣兜兒里的，是制造電池的那些原材料。

據(jù)相關(guān)資料，2021年初電池級(jí)碳酸鋰僅為5萬(wàn)元每噸，而現(xiàn)在的價(jià)格已經(jīng)超過(guò)了50萬(wàn)元，一年時(shí)間漲了10倍！電池級(jí)鎳、鈷及其它原材料都是翻倍上漲。前段時(shí)間的妖鎳大戰(zhàn)更是讓鎳的期貨價(jià)格在短短幾天上漲了5倍。照這個(gè)漲價(jià)速度，過(guò)不了多久，動(dòng)力電池的價(jià)格就要超過(guò)車(chē)自身的價(jià)格了。

更有之前預(yù)定的車(chē)主做起了“訂單轉(zhuǎn)讓”的生意，1000元的訂金，轉(zhuǎn)手就能萬(wàn)元賣(mài)掉，讓不少車(chē)友大呼買(mǎi)新能源車(chē)簡(jiǎn)直就是理財(cái)！一位朋友調(diào)侃道，未來(lái)不炒房了，就炒電動(dòng)車(chē)，買(mǎi)輛車(chē)擱那，甭管開(kāi)不開(kāi)，幾年后都能翻倍賣(mài)掉，因?yàn)閹啄旰?，光電池里的材料就漲到那個(gè)價(jià)。當(dāng)然這個(gè)說(shuō)法有夸張的成分，但也間接說(shuō)明了我們之前忽略或者是小看了的一個(gè)問(wèn)題：在碳中和大背景下，電力碳排放可以達(dá)到零排放，所以我們要搞電動(dòng)車(chē)，但問(wèn)題是，儲(chǔ)能電池原材料能否支撐這么多的電動(dòng)車(chē)？

汽車(chē)領(lǐng)域的碳中和路徑

我國(guó)目前的碳排放總量大約為130億噸，其中能源能領(lǐng)域的碳排放約為100億噸，占總排放的76%左右，是碳排放的絕對(duì)大頭?？紤]到風(fēng)電、光伏這種近乎零碳的能源成本已經(jīng)低于傳統(tǒng)火電，所以能源領(lǐng)域的碳中和路徑非常清晰：讓使用能源的地方盡可能全部改成電能，然后再讓電能全部用可再生電力就能實(shí)現(xiàn)碳中和，也就是所謂的：能源電力化,電力零碳化。

根據(jù)清華大學(xué)相關(guān)研究，在我國(guó)實(shí)現(xiàn)2060年碳中和的場(chǎng)景下，終端能源使用中電力的比重將從現(xiàn)在的27%左右上升到80%左右。也就是我們現(xiàn)在幾乎能想得到的用能的地方都將轉(zhuǎn)化成電能，家里的熱水器啊燃?xì)庠畎　⑷∨玫娜細(xì)忮仩t等等。當(dāng)然這個(gè)比例不可能達(dá)到100%，因?yàn)橛行┑胤降挠媚茉诋?dāng)前技術(shù)下無(wú)法通過(guò)電能實(shí)現(xiàn)，比如大型窯爐這種高溫度、大空間、熱均勻且快速流動(dòng)的場(chǎng)景。這些領(lǐng)域的碳中和路徑只能通過(guò)零碳燃料來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如綠氫或生物質(zhì)燃料?？傊痪湓?，只要技術(shù)可行，能電則電。

那汽車(chē)領(lǐng)域是包含在那80%里，還是包含在20%那里呢？從當(dāng)前發(fā)布的政策和趨勢(shì)我們已經(jīng)看得出來(lái)，汽車(chē)領(lǐng)域的碳中和路徑基本是以電動(dòng)化為主，實(shí)在不能電動(dòng)化的地方則采用氫能做補(bǔ)充，所以基本是在那80%里面。因?yàn)閺募夹g(shù)層面上講，電動(dòng)車(chē)根本不存在任何問(wèn)題。然而除了技術(shù)層面以外，我們可能還忽略了另一個(gè)問(wèn)題——資源問(wèn)題。

新能源車(chē)的初心是擺脫資源依賴(lài)

先講講汽車(chē)領(lǐng)域在雙碳之前因資源問(wèn)題而轉(zhuǎn)型的故事。其實(shí)電動(dòng)車(chē)、氫能車(chē)什么的最早造出來(lái)的目的并不是為了碳中和，而是為了應(yīng)對(duì)石油危機(jī)（其實(shí)現(xiàn)在也算是石油危機(jī)了，油價(jià)那么貴…）。石油作為現(xiàn)代社會(huì)文明發(fā)展最需要的資源沒(méi)有之一，一旦出現(xiàn)一些不可預(yù)見(jiàn)的原因?qū)е掠蛢r(jià)大漲，就會(huì)對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)造成重大打擊。而車(chē)輛這種維持經(jīng)濟(jì)體系運(yùn)行的“血液系統(tǒng)”一旦沒(méi)油就全部變成鐵疙瘩，整個(gè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就會(huì)陷入停滯。為了擺脫車(chē)輛對(duì)石油的依賴(lài)，這才有了電動(dòng)車(chē)、氫能車(chē)，也有甲醇車(chē)、乙醇車(chē)什么的替代能源。因?yàn)檫@些能源可以來(lái)自煤炭、生物質(zhì)以及風(fēng)光水等可再生能源。

但石油危機(jī)并不是持續(xù)發(fā)生的，一般漲著漲著也就跌回去了，所以人們好了傷疤忘了疼，開(kāi)發(fā)新能源汽車(chē)的事也是走走停停，基本沒(méi)成什么氣候，直到全球碳中和時(shí)代的到來(lái)。

碳中和可不是走走停停的事兒，未來(lái)幾十年都會(huì)是全球的主旋律，所以還想啥？擼起袖子加油干唄。所以相關(guān)技術(shù)突飛猛進(jìn)，電動(dòng)車(chē)動(dòng)力越來(lái)越強(qiáng)，續(xù)航越來(lái)越長(zhǎng)，價(jià)格越來(lái)越低，仿佛一切都在往好的方向發(fā)展。直到某一天，發(fā)現(xiàn)雖然新能源車(chē)能夠擺脫對(duì)石油的依賴(lài)，但貌似仍沒(méi)有擺脫對(duì)資源的依賴(lài)。

擺脫石油依賴(lài)就算擺脫資源依賴(lài)了嗎？

大家都知道，車(chē)是需要移動(dòng)的，在目前的技術(shù)水平下，根本不可能實(shí)現(xiàn)汽車(chē)邊跑邊充電。所以車(chē)輛需要有個(gè)儲(chǔ)存電能的裝置，這就是動(dòng)力電池了。目前動(dòng)力電池的主流技術(shù)是基于鋰離子的電池，我們統(tǒng)稱(chēng)鋰電池。而鋰元素屬于稀有金屬，數(shù)量稀少且分布不均，被稱(chēng)為“白色石油”，雖然我國(guó)也存在不少鋰礦，但大部分鋰原料仍靠進(jìn)口。2021年，我國(guó)超過(guò)65%的鋰原料從國(guó)外進(jìn)口，主要來(lái)源為澳大利亞和智利。美國(guó)方面更是囊中羞澀，為了確保在未來(lái)的新能源車(chē)大戰(zhàn)中取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，美國(guó)極有可能啟動(dòng)《國(guó)防生產(chǎn)法案》，并將鋰、鎳、鈷、石墨等動(dòng)力電池所需的重要原料納入，以刺激本國(guó)企業(yè)去開(kāi)采和生產(chǎn)動(dòng)力電池所需的礦物。

所以，我們雖然從燃油車(chē)轉(zhuǎn)換為電動(dòng)車(chē)擺脫了對(duì)石油的依賴(lài)，但仍然沒(méi)有擺脫對(duì)資源的依賴(lài)。擁有鋰礦最多的幾個(gè)國(guó)家稍微有個(gè)動(dòng)蕩，那整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都得跟著動(dòng)蕩（世界一多半的鈷礦都在剛果，不動(dòng)蕩都不行）。而且這還只是剛剛開(kāi)始，全球目前電動(dòng)車(chē)保有量連總保有量的5%都不到，就已經(jīng)出現(xiàn)原材料吃緊的情況，要是這個(gè)比例達(dá)到20%，50%，甚至100%，這個(gè)動(dòng)力電池的價(jià)格可能真就可能像前面那位朋友說(shuō)的，現(xiàn)在買(mǎi)輛電動(dòng)車(chē)放在家，過(guò)幾年價(jià)格就翻倍了。所以，我?guī)缀蹩梢赃@樣斷定：基于鋰離子的動(dòng)力電池技術(shù)根本不可能實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的全面電能替代。

如何擺脫資源依賴(lài)

甭管前面的路有多艱難，碳中和這事是一定要實(shí)現(xiàn)的，所以車(chē)輛的碳中和是必須實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。那么如何在擺脫資源依賴(lài)的情況下實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的碳中和呢？我們來(lái)自下而上地對(duì)可行的技術(shù)路徑進(jìn)行一下梳理。

首先是電池，電動(dòng)車(chē)技術(shù)層面是可行的，電池儲(chǔ)能技術(shù)也是可行的，但因?yàn)殇囋叵∩伲圆荒苋克?。那我們可以不可以找到像光伏板那樣到處都有的元素?lái)做電池呢？下圖是地球地殼中的元素比例，我們可以看出，如果鈉元素替代鋰元素來(lái)做電池的話，就不存在資源依賴(lài)的問(wèn)題了，海水里有的是鈉。目前鈉電池確實(shí)在顏值過(guò)程中，但各項(xiàng)指標(biāo)還有待優(yōu)化。

再往上走是儲(chǔ)能，造電池的目的是為了儲(chǔ)能，但電池并不是儲(chǔ)能的唯一方向，氫燃料電池就是儲(chǔ)能的另一個(gè)方向——把能量?jī)?chǔ)存在氫氣里，需要的時(shí)候再通過(guò)電堆將氫能轉(zhuǎn)化成電能，而氫氣則可通過(guò)電解水生成。這種方式也完美避開(kāi)了對(duì)稀有元素的依賴(lài)。

但按下葫蘆起了瓢，氫能的儲(chǔ)運(yùn)是個(gè)大問(wèn)題。大家都知道，氫元素是最輕的元素，氫氣常溫常壓下的密度只有0.089g/L, 不到空氣的7%。你要是常溫常壓下運(yùn)氫氣，車(chē)輛的載重得是負(fù)的，開(kāi)起來(lái)比空車(chē)還輕。當(dāng)然這點(diǎn)氫氣不夠貨車(chē)自己用的，所以得降溫加壓增加氫氣密度以提高載重。

但這就是個(gè)大難題了，氫氣的液化臨界溫度低達(dá)零下240度。所以幾乎不可能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的液態(tài)運(yùn)氫，所以只有高壓運(yùn)氫。但即使高壓運(yùn)氫，其有效載重也少得可憐。

目前中國(guó)普遍采用20Mpa的氣態(tài)高壓儲(chǔ)氫與集束管車(chē)運(yùn)輸方式，單車(chē)裝載能力只有350千克，跑個(gè)短途還行，要是跑長(zhǎng)途，怕是連運(yùn)費(fèi)都得搭進(jìn)去一半。所以現(xiàn)在都在研究其它的儲(chǔ)氫方式，如以含氫的化合物形式儲(chǔ)氫，比如甲醇/氨等，以及各種氫的吸附方式儲(chǔ)氫，如金屬吸附等。個(gè)人比較看好甲醇/氨的儲(chǔ)氫方式，不知以后會(huì)不會(huì)成為主流。

再再往上走就是不要儲(chǔ)能也讓電車(chē)走，沒(méi)錯(cuò)，那就是無(wú)線輸電。這個(gè)聽(tīng)起來(lái)就有點(diǎn)科幻了。在小說(shuō)《三體》里曾經(jīng)描述過(guò)這樣一個(gè)場(chǎng)景，每個(gè)小車(chē)頂上都有一個(gè)傘型裝置，用于收集地底核聚變電站發(fā)射出來(lái)的電能，然后車(chē)就可以無(wú)需充電無(wú)需儲(chǔ)能隨便亂跑。當(dāng)然這種技術(shù)不說(shuō)實(shí)現(xiàn)了，現(xiàn)在連個(gè)研究方向都沒(méi)摸到。所以，至少當(dāng)前技術(shù)條件下，這條路徑是肯定不可行的。

總結(jié)

天南地北的扯了一大通，做個(gè)總結(jié)吧。這次的電池漲價(jià)給我們提了個(gè)醒，在當(dāng)前的電池技術(shù)條件下，不能把汽車(chē)領(lǐng)域碳中和的寶全部壓在電動(dòng)車(chē)上，應(yīng)同時(shí)發(fā)展氫能及其衍生能源（甲醇/氨等），生物質(zhì)能也是個(gè)不錯(cuò)的方向。當(dāng)然，如果鈉離子電池能達(dá)到甚至超越當(dāng)前鋰離子電池的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，那前面那句話當(dāng)我沒(méi)說(shuō)。

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