电动汽车的黑暗面：隐藏的污染问题

电动汽车电池生产可能会增加二氧化硫污染，中国和印度面临着不同的挑战。 清洁的供应链、严格的污染标准以及磷酸铁锂等替代电池化学物质对于在推进去碳化的同时减轻这些影响至关重要。电动汽车是全球向可持续能源转变的关键组成部分，但普林斯顿大学的一项新研究强调了一个重大挑战：提炼电动汽车电池所需的关键矿物可能会导致制造中心附近出现污染热点。

电动汽车对全球能源转型至关重要，但新的研究显示，为电动汽车电池提炼镍和钴等矿物可能会产生严重的污染热点。 这项以中国和印度为重点的研究发现，电动汽车供应链的国产化可能会使二氧化硫（SO2）排放量增加 20%，这凸显了清洁供应链战略的重要性。 图片来源：普林斯顿大学邦博尔-德杰苏斯

该研究以中国和印度为重点，揭示了将这两个国家的电动汽车生产供应链完全国产化可能会使全国二氧化硫 (SO2) 排放量比目前水平增加多达 20%。 这些排放大部分来自镍和钴的提炼和生产，而镍和钴是现代电动汽车电池的基本材料。

"许多关于电动汽车的讨论都集中在尽量减少交通和电力部门的排放上，"论文通讯作者、公共与国际事务助理教授、安德林格能源与环境中心（Andlinger Center for Energy and the Environment）魏鹏（音译）说。但我们在此表明，电动汽车的影响不仅限于汽车尾气排放或电力。 它还关系到整个供应链。"

研究人员在《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）上发表了他们的研究成果，认为各国在制定去碳化计划时，必须从战略角度考虑建立清洁供应链。

在电池制造方面，研究小组强调了制定和执行严格的空气污染标准的重要性，以避免向电动汽车过渡带来意想不到的后果。 他们还建议开发替代电池化学物质，以避免当今电池制造过程中的二氧化硫排放。

第一作者安佳丽-夏尔马（Anjali Sharma）说："如果你对任何清洁能源技术进行足够深入的研究，你就会发现其中存在着挑战或权衡，夏尔马是魏鹏研究小组的博士后研究员，现在是孟买印度理工学院气候研究中心和阿山克-德赛政策研究中心的助理教授。这些权衡的存在并不意味着我们要停止能源转型，但确实意味着我们需要积极行动起来，尽可能减轻这些权衡"。

两个国家的故事

中国和印度都有充分的理由避免二氧化硫的排放：这种化合物是细颗粒物的前体，会引发一系列心血管和呼吸系统问题。 这两个国家已经遭受了严重的空气污染。 仅在 2019 年，中国就有约 140 万人过早死亡，印度则有约 170 万人过早死亡。

然而，两国在电动汽车方面的发展阶段不同。 魏鹏说，在中国，国内电动汽车供应链是现状，但印度仍处于供应链发展的早期阶段。 这种比较有助于研究人员在继续或开始建立国内电动汽车供应链时确定近期的优先事项。

"中国需要考虑如何清理已经存在的供应链，而印度则有机会从头开始建立更好的供应链，同时也是能源与环境政策研究中心核心教师的魏鹏说。两种情况都有各自的挑战和机遇。"

在印度，"最低悬的果实"是首先集中精力清理电力部门的污染。 这需要利用烟气脱硫等成熟技术，对火力发电厂实施严格的二氧化硫污染控制措施。 研究人员表示，中国已经对电力行业实施了严格的排放控制措施，因此需要将重点转移到减少电池制造过程中的二氧化硫排放上，因为人们对电池制造过程不太熟悉。

不过，研究人员强调，忽视电池制造过程中的排放将是一个重大失误。 在中国和印度完全自主生产供应链的情况下，优先考虑更清洁的电网对降低二氧化硫2 排放几乎没有任何作用。 相反，只有专注于清洁电池制造工艺的方案才能避免二氧化硫污染热点。

夏尔马说："人们通常认为，向更环保的技术过渡总是双赢的--对气候和空气质量都有好处。但如果不考虑制造业，你可能会降低碳和氮氧化物的排放量，但最终会增加制造中心附近社区的空气污染负担。"

以人为本的脱碳方法

虽然分析的重点是中国和印度，但研究人员认为，如果不加以解决，随着电动汽车采用率的提高，电池制造产生的污染将日益成为全球性挑战。 夏尔马说，即使像中国和印度这样的国家将电池制造外包出去，如果没有减少二氧化硫排放的战略，它们也只是将问题推给了另一个国家。

夏尔马说："从全球供应链的角度来看待电动汽车非常重要。即使印度决定不建立国内供应链，而是选择从其他地方进口，污染也不会消失。 污染只会外包给另一个国家。"

除了可能在国家或国家以下层面实施的积极空气污染标准的政策建议外，研究人员还研究了改变电动汽车的电池化学成分如何在更大的全球范围内避免不必要的二氧化硫排放。

虽然目前大多数电动汽车电池都依赖于钴和镍，但使用铁和磷酸盐的替代化学物质（即所谓的磷酸铁锂电池）的兴起可以避免与开采和提炼钴和镍相关的一些问题。 通过避免使用这两种矿物，在磷酸铁锂电池普及率较高的情况下，生产过程中的二氧化硫排放量要少得多。

总之，魏鹏说，这些发现提醒我们，在设计去碳化计划时，要把人放在首位，因为即使是最有前途的技术，也可能带来不必要的意外后果。

"我们知道许多减少碳排放的重要技术。但另一部分是人们将如何受到这些技术的影响。 我的方法是思考技术与人相互交织的最佳方式，因为这些战略将为最多的人带来最好的结果。"

编译自/ScitechDaily