电动汽车更环保，“伪命题”还是“大趋势”？

一直以来，从以电动车型为代表的新能源汽车在国内推广至今，就不断有传统车企高管、业内外知名专家质疑纯电动汽车是否真正环保。抛开动力电池回收利用这一环节，很多人认为国内主要以煤炭为主的化石燃料发电的方式，从全生命周期角度计算，新能源电动汽车并非能够做到比传统燃油车更减排、更环保。由此判定汽车的电动化路径无法真正打破“碳中和”困局。这种观点是真的正确吗？

汽车电动化并非伪命题

清华大学一项实验研究发现，当煤电发电量占总发电量比例达到86%时，电动汽车全生命周期上所产生的碳排放量与燃油汽车所产生的碳排放量达成一致。这也就意味着当煤电发电量比例低于86%时，电动汽车所带来的碳排放量要低于燃油车所带来的碳排放量。

2020年中国的煤电发电量占比约为60%，实际上已经大大低于86%的临界阈值，随着“碳中和”战略目标的推进，未来煤电比例还将持续下降，而清洁能源发电比例将上升，届时电动汽车相比于传统燃油汽车的碳减排优势也将更加明显。

电动化将助力能源结构“脱碳”转型

随着中国“碳中和”发展与中国能源结构调整工作的推进，风能、太阳能在电力结构中占比增加，其随意性和波动性将导致电网调节能力的不足与频率稳定性的欠缺。中国若想长久使用这类能源，则必须对于这类能源的随意性和波动性特征进行调节：比如，在风能与太阳能发电能力富余时，进行电力储存；在风能与太阳能发电能力不足时，通过储存的电能进行及时补充。而电动汽车作为可调节负荷与储能的工具，与电网之间的 V2G 协同将显得尤为重要。电动汽车未来可以作为一个重要的能源稳定性的调节工具——储电器。

2020年，中国每天消费的总电量约为200亿度电。目前主流电动车的电池容量约为50-70千瓦时。因此当中国市场上电动车保有量达到3亿辆以上，电动汽车就可以储存约150-210亿度——相当于中国一天消费的总电量。通常情况下，电动汽车90%的时间都处于停驶状态。若在停驶状态下将电动车接入电网进行放电（V2G），足以解决清洁能源使用过程中的随意性与波动性等问题。

铜材料助力电动汽车更高效、更安全

在“双碳”愿景和国家节能减排的大趋势下，以电动车型为代表的新能源汽车已经迎来了产销的节节攀升，带动了动力电池、电机、电控、高压线束等核心零部件的快速增长，这些零部件有别于传统燃油车的鲜明特点之一是，在铜材料的使用量方面有着显著的提升，并且对铜材料的性能提出更严格的要求。

首先，里程焦虑始终是新能源汽车最大的痛点，而通过扩大电池包的容量能够有效地增加续航里程，满足消费者的诉求，这给铜材料的应用带来更多的机会。但里程焦虑也是把双刃剑，随着电池包的容量、能量密度的大幅提升，对安全可靠性也提出新的考验，相关企业一直在不遗余力地改善铜箔的性能。锂电铜箔越薄，对电池的能量密度提升作用越大。因此要想在电芯体积不变的情况下，增大活性材料镍钴锰的用量，使电芯的能量密度提升，加大续航里程，就必须尝试将电芯中的导电铜箔厚度从8微米减少到更薄。

其次，新能源汽车“三电系统”中，驱动电机是仅次于动力电池的核心部件，驱动电机的趋势是在体积更小更紧凑的同时，除了扁线电机，近年来一个新的名词越来越受到行业的聚焦——铜转子电机。根据在工业电机领域的实践，铜转子电机比相同的铝转子电机效率提升3%以上。铜的电导率更高，反之铜的电阻率就更低，在80℃的条件下，铜的电阻率仅为铝的60%，可以有效降低热量的产生，防止发生过热等热失控风险的发生。

再次，新能源汽车的高压线束仍将以铜导线为主，包括裸圆铜线和镀锡软圆铜线绞合而成。铜材料具有优良的导电性能。在大电流情况下，其工作温升更低，一方面可以减少输电时发热损失，另一方面铜材料优良的导热性能也确保了高压线束的工作温度稳定在安全范围之内。除了导电性能出色外，铜材料用于高压线束导线，还具有良好的拉伸强度、弯曲性能、化学稳定性、抗腐蚀性等，在复杂的车辆行驶工况下可以保证较高的可靠性和使用寿命。