全球范围内，燃油车用到的储能多还是电车用到的能源材料储能多？

全球范围内，燃油车用到的储能多还是电车用到的能源材料储能多？两者投入到车的产业链中会对环境带来哪些风险？

一、燃油车储能与电车能源材料储能对比

1.燃油车储能方式及特点

- 燃油车主要以汽油或柴油等化石燃料作为储能介质。其储能原理基于化石燃料的化学能，在燃烧室中经过燃烧反应释放能量来驱动车辆。汽油和柴油的能量密度相对较高，例如汽油的能量密度平均约13000Wh/kg，这使得燃油车无需频繁补充燃料就能行驶较长距离，具有便捷性，但这种储能方式也存在很多弊端。传统燃油车依赖有限的石油资源，而全球石油供应面临着不确定性和波动性。石油价格的波动会对经济稳定性产生不利影响。而且在石油产品的开采、运输和加工过程中都会对环境造成负面影响，如石油开采过程中可能会造成土地资源破坏、地下水污染等问题；运输过程中如果发生泄漏事件则会对土壤、水体等生态环境造成巨大破坏；石油炼制过程中会产生大量污染物排放等 。

2.电车能源材料储能方式及特点

- 电车的储能依靠多种能源材料。电动汽车使用的电池技术包含化学电池技术，如锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池等，还有像超导储能技术、机械飞轮技术等其他类型。其中锂离子电池是目前应用最广泛的化学电池技术，例如当下的多数纯电动汽车均使用锂离子电池。它具有较高的能量转换效率，适合电动车辆的能量存储需求，但能量密度虽然在不断提高，目前与汽油相比仍有差距。另外超导储能技术能够实现快速充放电，机械飞轮技术则可将车辆制动过程中的能量回收存储，但在实际电车储能领域还处于发展或辅助应用阶段。电车可以使用电网电能充电，来源包括传统能源发电（火力发电等，存在污染），也能利用可再生能源（太阳能、风能、水能等）进行充电，可以有效减少对有限资源的依赖，提高能源利用效率，并促进能源的可持续发展 ​。

二、燃油车和电车产业链对环境的风险

1.燃油车产业链的环境风险

- 上游石油开采环节风险

石油开采作业常常需要大面积占用土地，这会对土地资源带来破坏，影响地表植被的分布和生长。并且在开采过程中，可能会造成地下水的污染，改变地下水质，影响区域水资源利用。例如在一些油砂开采地区，大量的水源被用于油砂的分离提取，产生的废水含有多种有害物质，处理不当就会严重污染水源。同时，石油开采过程中还会释放温室气体，如甲烷等，甲烷的温室效应能力远高于二氧化碳，对全球气候变暖的影响较大。

石油开采过程中如勘测失误或设备故障等原因，存在石油泄漏的风险。石油一旦泄漏到土壤里，会导致土壤结构破坏，使土壤肥力下降，影响农作物生长和植被存活。如果泄漏进入水体，还会形成油膜隔绝水体与空气的接触，使得水中溶解氧急剧下降，引发水生生物大量死亡，进而破坏整个水体生态系统。

- 中游炼油环节风险

炼油厂是能源密集型和高污染型的企业。炼油过程需要消耗大量的热能资源，通常来自燃烧煤炭或其他化石燃料，这会产生大量的二氧化碳排放。同时，炼油过程中由于燃料不完全燃烧、化学反应等会向大气中释放多种污染物。例如，硫化物的排放是炼油厂对环境影响的一大问题，硫化物会导致酸雨形成，酸雨降落到地表会腐蚀建筑物、伤害植被、酸化土壤和水体，破坏生态平衡。

炼油过程还会产生大量的废水。这些废水中含有各种石油类污染物、重金属污染物以及化学药剂。如果这些废水未经有效处理直接排放，会对周边水体造成严重污染，危害水生生物，并且影响周边居民饮水安全。 - 下游车辆使用环节风险

燃油车尾气排放造成空气污染，废气中包含二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物和颗粒物等污染物。二氧化碳是主要的温室气体之一，大量的排放是全球气候变暖的重要诱因。氮氧化物在大气中易形成酸雨和光化学烟雾，其中一些氮氧化物如二氧化氮是具有危害性的污染物，可引发居民呼吸道疾病、降低大气能见度等。颗粒物容易被吸入人体肺部，引发支气管炎、肺气肿等肺部疾病，同时也是城市雾霾天气形成的一个重要因素之一。

燃油车发动机的噪音污染对城市居民的生活产生困扰，特别是人口密集的城市交通拥堵时段，长期暴露在噪音环境下会危害人们的心理和生理健康，例如可能引发人出现焦虑、失眠、听力下降等情况。

2.电车产业链的环境风险

- 上游电池材料开采与加工环节风险

电池材料的开采如锂矿的开采过程对环境有诸多影响。在锂矿开采地常常面临水资源紧张的情况，因为开采和加工过程需要大量的水用于提取和分离锂矿物。同时，锂矿开采可能导致尾矿污染，开采后剩余的尾矿中含有重金属和其他有害物质，如果没有得到妥善的处理，这些有害物质会随着雨水冲刷等方式进入土壤和水体中对环境造成危害。

对于电池材料加工环节，例如电池正极材料的合成过程、负极材料的制作，往往需要在高温环境下进行，需要耗费大量的能源，能源主要来源可能是化石燃料，这就间接产生了温室气体排放。加工过程也可能会有废水产生，废水中如果含有的重金属离子和化学药剂处理不当会污染环境。

在电池材料的开采地区可能会引发一些社会和环境问题的连锁反应，比如严重影响当地原始生态系统及原住民的生活环境。 - 中游电池制造环节风险

在电池制造阶段会使用到大量的化学品，如电解液等成分，在生产过程中如果管理不善发生泄漏等事故，这些化学品会污染土壤和水体。并且电池制造过程中一些工序会产生温室气体排放，例如电极材料的烧结等环节可能需要燃烧化石燃料供热从而产生二氧化碳排放。

电池制造过程中会产生部分废弃物，如果这些废弃物缺乏合理处理处置途径，会造成环境污染。例如一块电池正负极材料、隔膜等组件生产过程中的废料，如果随意堆放会占用土地，里面的成分还会在雨水作用下溶出有害物质。

- 下游车辆使用与废弃环节风险

从整个电力供应的角度，如果电力来源主要是火力发电，那么虽然电车自身行驶零排放，但从全产业链角度考虑，电厂排放的颗粒物、二氧化硫等污染物会造成环境问题。而且电池使用寿命有限，如果废旧电池回收体系不健全，报废电池随意丢弃或者采用原始粗暴的拆解方式，其中的锂、钴等重金属元素会污染土壤和水体，并且电池内部的电解液也会对环境造成伤害。

三、全球范围内燃油车储能数量

-全球的燃油车保有量巨大，其中燃油车保有量是指在某一地区或国家中，所有使用燃油作为动力源的汽车的总数，这个数字受多种因素影响而在不同国家和地区有所区别，但总体规模数量非常庞大。不过并没有确切统计的全球燃油车储能总量数字。从能量密度角度来看，如果按照平均汽油能量密度为13000Wh/kg，考虑到全球燃油消耗的巨大数量情况，虽然能量在燃烧和利用过程中有损耗，但整体上存量和每年使用量所涉及的“储能”数量仍是非常可观的。以中国为例，在新能源汽车大规模普及之前，燃油车占据绝对主导地位，即使在新能源汽车逐步发展的现在，燃油车的保有量依然处于较大数量级。在全球范围内来看，许多发达国家以及新兴经济体等都存在着庞大的燃油车存量，这意味着巨大的燃油储能总量 ​。

四、全球范围内电车能源材料储能数量

-电车能源材料储能总量难以有精确统计数字。不过可以从电车的产量、保有量以及单个车辆能源储备能力角度大致估算趋势。随着全球电动汽车的市场规模逐年递增，例如国际能源署预测到2030年，世界能源系统将发生重大变化，全球电动汽车的数量将是现在的近10倍 ​。特斯拉等企业的储能业务发展迅猛，例如2024年一季度特斯拉储能产品装机量达4.1GWh，其2023年储能产品全年装机量为14.7GWh，是2022年的两倍 ​。如果按照目前趋势发展下去，电车能源材料储能数量在未来必将呈现逐年递增的趋势。现在很多国家和企业正在努力扩大储能设施及电池生产能力，像中国在全球电池储能市场就占据重要地位。随着各个国家对新能源汽车发展设定目标的推进，电车储能会不断增多。例如中国国内电池级碳酸锂均价较年初下降约18%，方形磷酸铁锂储能电芯价格较年初下降约32%，价格的下降使得储能系统的经济性提升，进一步推动了全球储能装机的高速增长，预测2024 - 2025年全球储能新增装机量将会有很大幅度增长，在这个过程中，电动汽车的储能也会同比例增加 ​。

五、燃油车产业链的环境影响

-石油开采及其前序环节的影响

勘探活动是石油开采的前期工作，勘探过程中使用的重型设备需要消耗大量能源，并且会对地面产生一定的压占和破坏。且勘探过程中的地震勘探等技术手段，可能会干扰周边的地下生态环境，影响地下水文过程以及一些地下生物的生存环境。另外在确定开采区域后，需要进行土地清理等工作，如果处理不当会进一步破坏地面植被，引发水土流失等问题。钻井作业过程中，除了产生各类温室气体排放，还可能造成局部地层的结构变化，对地下构造稳定性有一定影响，从而可能产生一些次生的环境地质问题。并且，石油开采用到的大量设备、管道等设施的生产制造环节同样消耗资源并存在一定污染排放。

-炼油环节的环境影响

在炼油厂建设阶段，虽然有现代的环保规划理念的影响，但依旧难以避免对所在地的土地利用规划产生改变，破坏原有的生态平衡。建成运营后，炼油过程中产生的废气除了硫化物等主要污染物，还含有挥发性有机物（VOCs），VOCs是形成臭氧的前体物质，会导致光化学烟雾和近地面臭氧污染，影响空气质量和人类健康。并且在炼油厂的存储和运输部分石油产品的过程中可能会产生泄漏事故，对周围土壤、水体和空气产生污染风险。而炼油过程产生的废渣等固体废弃物，如果处置不善，同样是危害环境的重要因素。

-汽车使用到废弃过程的环境影响

在车辆生产制造环节，虽然目前汽车制造工艺日益先进，但生产过程仍然会消耗大量的能源（如电力、热能）和资源（金属、塑料等各类材料），并且一些材料废弃后可能因为难以降解而长期堆积产生污染。关于燃油车的使用过程，除了前面提到的尾气排放对空气的污染等危害外，汽车上大量使用的塑料、橡胶等零部件随着车辆使用寿命结束面临废弃处理问题，如果进入垃圾填埋场或者被简易焚烧，塑料等会释放有害物质污染环境。而且燃油车在报废后进行拆解过程，如果拆解企业没有遵循环保规范操作，其中含有的各种重金属（如铅等在一些汽车部件中存在）、有害化学物质也会泄漏到环境中，如果使用暴力拆解手段还会产生大量固体废弃物，破坏环境卫生。

六、电车产业链的环境影响

-电池材料初始获取的环境影响

在锂矿开采方面，如果采用露天开采方式，会对大面积的地表植被进行破坏，景观环境发生很大改变，产生大量的废渣堆放问题。例如南美一些锂矿开采地区，矿区周边植被退化明显，还存在水土流失风险。对于镍、钴等元素获取过程也存在类似的问题，且钴矿开采在一些国家和地区还涉及一定的社会公平与童工问题。矿的开采过程还会消耗大量的能源，且能源来源如果大部分依靠老一代热能动力的话就会带来较高的碳排放。并且在电池材料加工时初始材料的提纯等精炼过程也需要消耗能源并产生少量的相关污染物排放。

-电池生产环节的环境影响

在电池制造车间，要严格控制内部环境，生产过程中的温湿度调节、废气净化、废水处理等都需要投入大量的设备和成本。例如建立无尘车间、废水处理系统等设施。在生产电池电极材料、粘结剂等组件时会涉及到化工反应过程，一些有害化学物质不可避免的用于其中一些环节，如果工厂管理上存在漏洞，这些物质可能泄漏到周围环境中。并且电池制造企业通常比较集中在特定区域，如果区域内众多电池企业产生的废弃物、废气、废水集中排放，很可能会对周边环境生态系统造成严重的慢性影响。

-电车使用与报废过程的环境影响

使用环节中，如果电力来源主要是不可再生能源发电，那整体产业链条上的碳排放就不能忽视。另外在一些特殊情况下（如寒冷天气），电池性能下降，导致车辆行驶里程降低从而增加充电频率，而充电过程中存在部分电能传输和转换的损耗。关于电车报废后的电池回收，虽然很多国家和企业意识到电池回用的重要性，但目前现有的回收体系还不够健全，回收率较低，一旦电池中有害物质泄漏就会造成污染，而且电池回收技术工艺复杂，成本较高，制约了电池回收行业的发展，进而影响整个电车环保社会经济效益。