出品 | 虎嗅汽车组
作者 | 王笑渔
东北人，又多了一条放弃纯电动车的理由。
近日，“限电潮”席卷全国多地省市。9月27日，辽宁、吉林、黑龙江有关部门先后就当前供电形势作出回应，称将全力保障基本民生用电需求，最大可能避免出现拉闸限电情况。
据新华社的报道称：对于此次全国多地出现的结构性电力紧缺，总体而言，其背后既有煤炭价格上涨等因素导致的供应不足，也有经济复苏订单增长导致的需求增长等多方原因。
广州就有一家充电站企业表示，其位于广州海珠区的南洲路的充电站，从9月24日起执行错峰用电。还有，蔚来车主在App上表示对限电的担忧，他准备去贵州自驾游，但是怕充电受到影响。有义乌的蔚来车主表示，去年12月底的那次“限电潮”，造成了换电站关闭，但今年未出现类似情况。
针对“限电潮”对蔚来充换电体系的影响，蔚来电源管理副总裁沈斐向虎嗅表示：我们正在持续推进监控评估影响。
对于消费者的焦虑和担忧，乘联会秘书长崔东树也表示：“这样的担心是合理的，但不必过度担心。8月电动车充电仅用0.2%的电力消费总量。目前600万电动车发展没有带来停电压力，未来，即使增长到6000万台的电动车保有量，其电力的结构影响也是不足2%的低风险状态。”
“拉闸限电”发生后，出现了一些公众不太熟悉的新词，比如“电网负荷”、“煤电供应紧张”、“能耗双控”。这不禁让我们思考一个问题：电不够用，为什么还要大力发展电动汽车？
此前，丰田汽车掌门人丰田章男，就曾公开表示纯电动车被过度炒作，日本政府没有考虑到纯电动车的二氧化碳排放量、对用电荒的影响、对消费者权益的损害以及对传统汽车行业的冲击。
诚然，在“碳减排”、“能耗双控”的大趋势下，有一个最根本的问题急需被重视和解决：烧着煤炭发的电，电动车还远远不及零排放。
一、制造电动车，是污染的源头
首先要知道，电动汽车也好，新能源汽车也好，根本是为了解决什么问题？
从能源角度来看，一是摆脱对石油的依赖。有数据表明，中国石油对外依存度已达到70%。而随着汽车保有量的快速增长，汽车所消耗的燃油占到整个中国石油消耗总量的70%。中国石油有70%到80%的进口量需经过马六甲海峡。中国消耗的石油有70%被交通业消耗，中国石油储存量只够使用28天。
另一方面就是节能减排。2020年，我国在联合国大会上明确提出二氧化碳排放量力争于2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和——碳达峰、碳中和，简称“双碳”。
化石燃料燃烧带来的温室气体排放规模巨大。温室气体排放过多导致地球平均气温过高，就会导致全球气候异常。今年8月中国交通领域二氧化碳排放占比10%，纯电动汽车保有量达到500万辆，可减少二氧化碳排放510万吨。
但这只是理论，残酷的事实是——电动汽车在制造阶段的碳排放，就比同类型燃油车要高。
绿色和平污染防治项目主任郑名扬告诉虎嗅：“电动汽车在车辆周期的碳排放是所有类型汽车中最高的，占其全生命周期的45.2%。车辆周期主要包含原材料获取、整车生产、维修保养等阶段。其中的主要原因在于电池。”
在动力电池的生产过程中，原材料的获取和加工阶段依然是碳排放的主要来源，约占其全生命周期碳排放的70%。相比于制造车身的主要材料——钢铁，生产单位质量锂、钴、镍和石墨的碳排放，普遍更高。
从电池的类型来看，生产磷酸铁锂电池和三元锂电池的碳排放强度分别为109.3kgCO2/kWh和104kgCO2/kWh。比如说现在市面上，比较常见的容量约为60kWh的动力电池来说，生产一块电池的碳排放超过8吨。
吉利汽车旗下极星汽车曾给出过一份全生命周期的碳排放足迹（LCA报告），其中提到：极星2从制造到下线一共产生了26吨碳排放量，略微高于同级别燃油车型。只有扩大到全生命周期中，电动车的碳排放才会低于燃油车。
以极星2双电机长续航版为例，在采用全球电力混合充电的环境下，其材料生产和使用环节产生二氧化碳排放量为50吨。在欧洲电力混合充电条件下，产生42吨二氧化碳排放量。如果采用风力充电，仅产生27吨二氧化碳排放，这意味着，在使用环节的排放几乎接近零。
那么问题就来了，电动车用的电，够“干净”吗？
二、又是煤电，拖了后腿
“相比于燃油汽车，电动汽车的全生命周期排放的确更低，但电动汽车并不是净零排放。”郑名扬告诉虎嗅，因为电动汽车的燃料周期碳排放比例，占其全生命周期的比例超过50%。
换句话说，电动汽车的电力来源决定了产品本身是否真正绿色。根据国际清洁交通委员会的分析，按照现有的能源结构，以一辆中型乘用车为例，在欧洲，纯电动汽车的全生命周期碳排放比燃油汽车低66%-69%，在美国这个数字是60%-68%，而在中国这个数字是37%-45%。
以中国，美国和德国三个国家的电力结构为例，德国的可再生能源发电比例最高，已经超过全部电力来源的50%，美国使用可再生能源发电的比例约为1/3，其余电能主要来自天然气和煤炭。相比之下中国使用可再生能源发电的比例接近1/3，但煤电依然是电力的最主要来源，这也是电动汽车行驶每公里碳排放较高的原因。
据国家统计局数据显示，以燃煤发电为主的火力发电量，占全国发电量比例为71.19%。其次，才是水力发电，占比达到16.37%，然后是风力发电、核能。最后，才是太阳能发电，比重仅为1.92%。
此次限电，煤炭也要“背锅”。据国泰君安证券分析，从历史数据来看，煤炭的产能周期大概在4年至6年。本轮产能周期开始于2017年，受疫情影响，2020年煤炭产能一直处于低位震荡，而真正的拐点出现在2021年初。目前，煤炭产能已经处于下行趋势中，煤炭供给将持续承压。
俗话说，雪崩的时候没有一片雪花是无辜的。除了煤炭要背锅以外，“风”也要背锅。据《辽宁日报》9月26日晚间发布的消息，辽宁省工信厅在当日召开全省电力工作保障会议，会议指出，9月23日至25日，由于风电骤减等原因，电力供应缺口进一步增加至严重级别。
煤炭和风，是两个极端。前者是不可再生能源，后者是可再生能源。所谓的可再生能源，指能够重复产生的天然能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等，这些能源可以重复产生，并且碳排放远低于化石燃料煤炭。
但是这些可再生能源发电，都存在着靠天吃饭的特性。在我国，由于大量的绿色新能源电力集中在用电需求较低的西北地区，离东部电力负荷中心距离较远，长期以来存在消纳难题。
一位从事能源大数据中心项目的人士告诉虎嗅：“光伏发电，风力发电，潮汐发电等有利用价值的清洁能源，都存在随机性、波动性，以及分布式的特点。而且光伏电站的规模可能都不大，和传统的水电厂、火电厂的发电量比起来，小巫见大巫了。”
盛世景资本智造中国投资总监吴川也表达了类似的看法：“譬如，东部地区的用电晚高峰，恰逢区域光伏退出生产时间，这就必然需要大量的西部电力调入，甚至作为主力电源调入。”
风电和太阳能发电代替煤电，是符合我国国情的发展路径。
今年7月，《经济日报》曾刊发《加快建设新型电力系统助力实现“双碳”目标》文章，其中提到：截至2020年底，我国风电、太阳能发电装机约5.3亿千瓦，占总装机容量的24%。未来新能源仍将保持快速发展势头，预计2030年风电和太阳能发电装机达到12亿千瓦以上，规模超过煤电，成为装机主体；到2060年前，新能源发电量占比有望超过50%，成为电量主体。
所以，只有解决电的环保，才能彻底解决电动汽车的环保。
三、储能，下一个风口
电力——主要分为生产、运输、利用三个关键步骤。
我国的电力生产和运输都不落后。截至2020年底，我国可再生能源发电装机总规模达到9.3亿千瓦，占总装机的比重达到42.4%，较2012年增长14.6个百分点。可再生能源装机已经是世界第一。
而我国的高特压技术，具有输送距离远、容量大、损耗低和效率高等优势。比如，在特高压等新技术的加持下，甘肃的光伏“弃光率”（发电浪费量）从2015年的40%降到了如今不到10%。所以，把西部的“绿电”运输到东部沿海城市、北上广等一线城市并不难。
在利用环节，是一个大问题。前面说到，电力即产即用的特性，任何时候生产量和需求量都需要严格匹配。比如，光伏在白天发的电太多，不能及时存储下来并网就只能白白浪费，这也是“弃光”严重的原因之一。而要解决“弃光”的问题，很重要的一个手段就是储能。
储能的分布位置通常也有几种：发电侧储能、电网储能、供电端储能。而在国内，常见的储能方式有几种：机械类储能、电磁储能、热储能、化学类储能、电化学类储能。其中，电化学类储能是新型储能方式之一，也是当下的风口。
宁德时代方面向虎嗅表示：“以电化学储能+可再生能源发电为核心，实现对固定式化石能源的替代，摆脱对火力发电的依赖，是宁德时代的三大发展方向之一。公司将持续推进储能系统在发电侧、输配电侧及用电侧的广泛应用。”
对于宁德时代的储能业务，业内早已开始关注。据外媒Teslarati报道，特斯拉在加州的Megafactory电池工厂破土动工，这家工厂将用于生产大型储能电池Megapack。有知情人士透露称，Megapack采用的是宁德时代的铁锂电池。
锂电池储能无疑是最方便的，但缺点到也很明显：贵。每度电储能成本高达0.6~0.8元，这个价格比电价还高了一倍。这就直接导致多发出来的电与其存起来，还不如弃掉划算。但如果能够大幅降低储能成本，“弃光”就可以得到解决。现在业内用得比较多的是，在成本和安全性方面有一定优势的磷酸铁锂储能方式。但成本战，仍未停止。
此前，宁德时代推出了第一代钠离子电池，官方表示：其具备高能量密度、高倍率充电、热稳定性优异、低温性能好、集成效率高等优势。其电芯单体能量密度高达160Wh/kg；常温下充电15分钟，电量可达80%以上；热稳定性超国家强标的安全要求；在-20°C低温环境中，也拥有90%以上的放电保持率；系统集成效率可达80%以上。
钠离子电池，因为原材料在地壳中储量更丰富、更易获取，使用成本更低，据英国钠离子电池公司FARADION预测，在规模生产后，钠离子电池成本比锂离子电池成本低30%。虽然成本下探空间很大，但与锂电池相比，钠离子虽然在低温、高功率下具备优势，但在最重要的能量密度一项，钠离子电池与锂离子电池的差距较大，所以在储能行业会有更好的发展前景。
另外，也是最容易忽视的一点，电动车可以作为移动的储能单元。
崔东树表示，每一辆新能源汽车都是一个智能的移动终端，都是储能单元。汽车电动化是能源体系的重要组成。尤其是有利于平衡电网负担，实现电能均衡有效利用。
这主要得益于V2G功能，Vehicle-to-grid（车辆到电网）。它指的是电动汽车与电网之间的双向流动，大量的电动汽车可以作为电网与可再生能源之间的缓冲，起到电力动态平衡蓄水池的作用。在电力低成本、非用电高峰时段，电动汽车利用电网充电，在用电高峰时期，电动汽车可将电力返销给电网。甚至，用户还可以通过V2G来赚钱。
与V2G技术相辅相成的，是一种叫“有序充电”的技术，简单的说就是“定时充电”，主要作用就是“削峰填谷”。本质上，就通过智能充电，将80%以上的充电负荷转移到电网低谷时段，并100%满足用户充电需求，实现社会整体充电成本最低，降低电网负荷。
很多人可能对峰谷电价没什么概念。举个例子，像北京朝阳公园国家电网充电桩，早上7点前的电价为0.3342元/度（不含服务费），而早上10点至下午3点的电价为0.944元/度，两者相差约0.61元/度。以蔚来汽车最新的100度电池包为例，在谷时电价充电和峰时电价充电，最大差额能达到61元。
写在最后
“能源转型的程度对电动汽车的清洁程度影响巨大。尤其对于以煤炭作为主要电力来源的中国，如果想要实现交通领域提前实现碳达峰，改善电力供应结构、提高发电环节中可再生能源使用比例是关键。”郑名扬向虎嗅表示。
从趋势上来看，“碳中和”已成为全球共识，我国能源低碳化转型的步伐日益加快，其关键就是在于提升可再生能源的开发和使用效率，但这恰巧也是符合电动车发展的路径。所以，越是限电，就越应该加速发展新能源汽车，但也决不能忽视配套的新能源基础设施建设。
正如崔东树所说，对汽车行业来说，电动化是实现汽车行业可持续发展的关键，是能源革命。马斯克曾多次强调特斯拉的使命是，加速世界向可持续能源的转变。
本质上，电动汽车市场的竞争，最终会是一场能源之争。
