電動汽車的黑暗面：隱藏的污染問題

電動汽車電池生產可能會增加二氧化硫污染，中國和印度面臨着不同的挑戰。 清潔的供應鏈、嚴格的污染標準以及磷酸鐵鋰等替代電池化學物質對於在推進去碳化的同時減輕這些影響至關重要。電動汽車是全球向可持續能源轉變的關鍵組成部分，但普林斯頓大學的一項新研究強調了一個重大挑戰：提煉電動汽車電池所需的關鍵礦物可能會導致製造中心附近出現污染熱點。

電動汽車對全球能源轉型至關重要，但新的研究顯示，爲電動汽車電池提煉鎳和鈷等礦物可能會產生嚴重的污染熱點。 這項以中國和印度爲重點的研究發現，電動汽車供應鏈的國產化可能會使二氧化硫（SO2）排放量增加 20%，這凸顯了清潔供應鏈戰略的重要性。 圖片來源：普林斯頓大學邦博爾-德傑蘇斯

該研究以中國和印度爲重點，揭示了將這兩個國家的電動汽車生產供應鏈完全國產化可能會使全國二氧化硫 (SO2) 排放量比目前水平增加多達 20%。 這些排放大部分來自鎳和鈷的提煉和生產，而鎳和鈷是現代電動汽車電池的基本材料。

"許多關於電動汽車的討論都集中在儘量減少交通和電力部門的排放上，"論文通訊作者、公共與國際事務助理教授、安德林格能源與環境中心（Andlinger Center for Energy and the Environment）魏鵬（音譯）說。但我們在此表明，電動汽車的影響不僅限於汽車尾氣排放或電力。 它還關係到整個供應鏈。"

研究人員在《環境科學與技術》（Environmental Science & Technology）上發表了他們的研究成果，認爲各國在制定去碳化計劃時，必須從戰略角度考慮建立清潔供應鏈。

在電池製造方面，研究小組強調了制定和執行嚴格的空氣污染標準的重要性，以避免向電動汽車過渡帶來意想不到的後果。 他們還建議開發替代電池化學物質，以避免當今電池製造過程中的二氧化硫排放。

第一作者安佳麗-夏爾馬（Anjali Sharma）說："如果你對任何清潔能源技術進行足夠深入的研究，你就會發現其中存在着挑戰或權衡，夏爾馬是魏鵬研究小組的博士後研究員，現在是孟買印度理工學院氣候研究中心和阿山克-德賽政策研究中心的助理教授。這些權衡的存在並不意味着我們要停止能源轉型，但確實意味着我們需要積極行動起來，儘可能減輕這些權衡"。

兩個國家的故事

中國和印度都有充分的理由避免二氧化硫的排放：這種化合物是細顆粒物的前體，會引發一系列心血管和呼吸系統問題。 這兩個國家已經遭受了嚴重的空氣污染。 僅在 2019 年，中國就有約 140 萬人過早死亡，印度則有約 170 萬人過早死亡。

然而，兩國在電動汽車方面的發展階段不同。 魏鵬說，在中國，國內電動汽車供應鏈是現狀，但印度仍處於供應鏈發展的早期階段。 這種比較有助於研究人員在繼續或開始建立國內電動汽車供應鏈時確定近期的優先事項。

"中國需要考慮如何清理已經存在的供應鏈，而印度則有機會從頭開始建立更好的供應鏈，同時也是能源與環境政策研究中心核心教師的魏鵬說。兩種情況都有各自的挑戰和機遇。"

在印度，"最低懸的果實"是首先集中精力清理電力部門的污染。 這需要利用煙氣脫硫等成熟技術，對火力發電廠實施嚴格的二氧化硫污染控制措施。 研究人員表示，中國已經對電力行業實施了嚴格的排放控制措施，因此需要將重點轉移到減少電池製造過程中的二氧化硫排放上，因爲人們對電池製造過程不太熟悉。

不過，研究人員強調，忽視電池製造過程中的排放將是一個重大失誤。 在中國和印度完全自主生產供應鏈的情況下，優先考慮更清潔的電網對降低二氧化硫2 排放幾乎沒有任何作用。 相反，只有專注於清潔電池製造工藝的方案才能避免二氧化硫污染熱點。

夏爾馬說："人們通常認爲，向更環保的技術過渡總是雙贏的--對氣候和空氣質量都有好處。但如果不考慮製造業，你可能會降低碳和氮氧化物的排放量，但最終會增加製造中心附近社區的空氣污染負擔。"

以人爲本的脫碳方法

雖然分析的重點是中國和印度，但研究人員認爲，如果不加以解決，隨着電動汽車採用率的提高，電池製造產生的污染將日益成爲全球性挑戰。 夏爾馬說，即使像中國和印度這樣的國家將電池製造外包出去，如果沒有減少二氧化硫排放的戰略，它們也只是將問題推給了另一個國家。

夏爾馬說："從全球供應鏈的角度來看待電動汽車非常重要。即使印度決定不建立國內供應鏈，而是選擇從其他地方進口，污染也不會消失。 污染只會外包給另一個國家。"

除了可能在國家或國家以下層面實施的積極空氣污染標準的政策建議外，研究人員還研究了改變電動汽車的電池化學成分如何在更大的全球範圍內避免不必要的二氧化硫排放。

雖然目前大多數電動汽車電池都依賴於鈷和鎳，但使用鐵和磷酸鹽的替代化學物質（即所謂的磷酸鐵鋰電池）的興起可以避免與開採和提煉鈷和鎳相關的一些問題。 通過避免使用這兩種礦物，在磷酸鐵鋰電池普及率較高的情況下，生產過程中的二氧化硫排放量要少得多。

總之，魏鵬說，這些發現提醒我們，在設計去碳化計劃時，要把人放在首位，因爲即使是最有前途的技術，也可能帶來不必要的意外後果。

"我們知道許多減少碳排放的重要技術。但另一部分是人們將如何受到這些技術的影響。 我的方法是思考技術與人相互交織的最佳方式，因爲這些戰略將爲最多的人帶來最好的結果。"

編譯自/ScitechDaily