资本在狂欢 － 情怀缺失的「新能源」能否如何实现真正的弯道超车？

撰文：徐鸿鹄 ｜ 排版：王晓峰 ｜编辑：芃娘娘

⚠ 全文总长约含5500字，预计您的阅读时间为10分钟。

公众号：几何四驱 (ID: GeometryAWD)

如果燃油车被历史淘汰了，

它一定是因为不会说话而憋死的，

这和「新能源」毫无关系！
为什么这么说？先来看一张图：

图中遍布的黑点和这些乱七八糟的化学名称都代表什么？

它是一张包含各种能量载体分布的能量密度表！

exempli gratia ：
汽油  ：46 MJ/Kg   
锂（元素）： 43MJ/Kg
锂电池（不能充电）：1.8MJ/Kg
锂离子电池（能充电）： 0.36~0.875MJ/Kg

如果上面这张图过于繁琐不够直观。

下面这张图我们换一个更简化的表达！

我们日常所使用的手机，平板，以及Tesla和其他绝大多数新能源厂商所使用的汽车电池，就是最左下角的那个渺小的存在。

⚠ 由于两张图所标注的单位不同，所以标尺码不一致！

这里一直存在着一个絮絮叨叨争论不休的话题：

你还别说，这个奇异的逻辑在当下还挺有市场的。

虽然锂很强，然而一旦做成了锂离子电池，和汽油相比，能量密度却差出整整两个数量级开外！

就拿赫赫有名的18650电池来佐证吧：

单块的重量大概42g，标称容量为2200mAh。

锂的含量不过才0.66g，占总重量的1.5%。

同样质量的锂和锂电池，锂含量正好差了两个数量级。

怎么相差这么多？我们再来看一张图！

如图所示，电池的原理可以被抽象为一个化学过程：

氧化＋还原

不管氧化，还是还原，它本质上实现的是电子的转移，能量也随电子的移动而同时发生转移。

为了让电子转移，就需要给电子搭建一个转移的介质和通道，让电子有序地移动。在锂电池里为了实现有序的锂离子和锂原子的分布，就需要引入电解质材料以及各种辅助材料，同时在电池的阴极阳极材料上再做出规整的结构，这些精细的控制工作都要以牺牲能量密度作为代价。

就好比苦逼程序员加班加点地赶代码，可是你不能让他露天工作风吹雨淋啊，得有房子有办公桌有电脑有网络，配套辅助设施配齐了才能开动脑力写出程序来。

电池技术已经发展了百余年，早以过了爆发期，理论突破早在二战之前就结束了。至于未来电池的技术的发展趋势，你从元素周期表里就会有所洞察：

铅酸  >>  镍镉 >> 镍氢 >> 锂离子

支持电池向大能量密度演化的过程 ＝ 就是不断地寻找原子量更小的元素，作为电池的氧化剂，还原剂和辅助结构的过程。

再往后呢？

元素周期表已经被化学家们研究了个遍：

钠，镁，锌，铝，他们的比能量没有一个能超过锂的。

既然如此，我们为什么要花力气去研究一个原理上就更差的选项呢？

能实现数量可观电子转移的元素就这么几种：氢，碳，硼，铍，锂。

氢和碳，那是竞争对手化石燃料的领地，跟固体电池没啥关系。

至于铍，这玩意毒性不小，也没见到谁成功地完成了产业化， 看来看去，能实现充放电双收造电池的只剩下锂了。

金属锂负极已经研究了三十多年，现在热门的组合锂硫、锂氧气、锂硅，全固态都是使用金属锂才能获得相对高的比能量的，但还是远远不够。 技术上也有一大堆问题需要解决，比如金属锂负极的枝晶问题，技术攻关三十多年了，不知道有没有可能解决，也许我是看不到那一天了。

电池，永远都是一个化学的问题。

而电的传输永远都是一个物理的问题。

它们永远也不可能达到半导体产业换代的速度，从而贴近摩尔定律。半导体能力的极限理论上只受制于普朗克常量的大小 — 宇宙最小的尺度单位，而当前人类所掌控的尺度极限仍然比普朗克常量还高出了17个量级，前途光明。

电池的发展符合倒摩尔定律 — Eroom’s law

每过一个周期发展速度减半。

这恰恰也是制药行业面临的窘境。

在「新能源」乱斗江湖里，或许你还听过一个科幻版存在的名字 － 石墨烯

电池遇到了瓶颈，石墨烯将成为救世主？

几乎成了一门玄学。

“石墨烯充电8分钟行驶1000公里”

这样骗转载的标题故事，虽然玄幻，但实现起来也不是不可能：只需要把整个车身截面都设计成海底电缆的结构就可以了。

这样看着，是不是很带感？

那就没有更好的替代选择了？也许核电池是个好选择吧，至少比石墨烯靠谱，此外根本就不用考虑如何充电的事。全球最大的航天军工企业：洛克希德马丁，正在开发以核聚变为基础的能量来源。

至于超级电容，这压根就不算是正规的解题方法好么！

只能提高比功率，跟比能量一毛钱关系都没有。

功率是动力学问题，能量是热力学问题。

这世界上难道还有比热力学更基础的理论吗？

就算所有的物理定律都失效了，热力学第二定律永远都是高举宇宙真理大旗的扛把子！

相比之下，燃烧就简单多了。

汽车内燃机工作只有三个条件：燃油，空气，点火时机。

更没朋友的是，汽车燃烧做功时，我们根本就不用考虑微观世界里的电子移动是否有序，只要燃料能爆炸（爆燃）就好了！简单粗暴，爆炸生成的压力就是动力的源泉。但这还没完，汽车跑起来根本就不需要随身携带氧化剂 — 空气作为助燃物简直是取之不尽用之不竭，让人嫉妒的牙根痒痒。即便是锂氧电池，也无法直接利用空气，因为锂跟空气中的许多物质也发生化学反应，甚至包括氮气！

燃油（汽油柴油煤油）这种碳氢化合物，是地球上最适合担任能量载体的两种元素，碳和氢的组合 。汽车选择这些高能量载体作为能量来源，已经是大自然中的最优解了，再结合人类最伟大的发现 — 火，简直是如虎添翼，我甚至想象不出更简单的能量获取方式了！

别说锂电池了，任何种类的电池，跟各种碳氢化合物相比，都是先天残疾。

仅仅对比能量密度，电池早已甘拜下风，但显然无法治愈车黑们的各种不服。

那好我们就继续比，比啥呢？

比成本，比污染，比效率！

// 我们先来比成本//

在国家新能源补贴到位的前提下 － 能源成本，保险，养车成本，车辆折旧成本等等，方方面面都是坑。

1. 电费 － 根据用电时间，用电的地点的不同，会一直浮动变化，有的时候还要额外掏点服务费啥的。汽油价格则透明得多了，消费起来也不必货比三家。如今的油价确实不低，但那是价格倒挂的后果，并不是由市场来决定的，一言难尽。一定要两相比较的话，根据用车方式和出行选择，互有胜负。

2. 保险 － 电动车的保险费用，是按照官方指导价计算的，不含购置补贴，还是不要抱怨电动车的贵了，乖乖掏钱吧。

3. 保养 － 电动车保养相对省心，省去了机油三滤皮带火花塞等的更换，貌似我们只要定期检查就行了。但是，检查哪些项目？

4. 折旧 － 燃油车的二手市场相对成熟，汽车折旧都可以通过市场行为完成价格评估。新能源车就坑爹了，新能源刚刚起步，一个汽车该有的完整的生命周期都没有走完，保值率因此惨不忍睹，开三年，残值只剩三成，开五年，或许有变废铁的可能性.

前三条，双方基本打了个平手，电动车胜多负少。但是！如果你考虑了折旧，就不一样了，要知道电池的折旧是能要了血命的！残值变成了惨值。电池是核心价值零件，老化起来也毫不含糊，燃油车开满几十万公里的例子常有，如此耐久的电动车的却不常有。你真觉得，现在的电动车能开满五年甚至十年以上？

有人说二手交易你可以换电啊，可你要知道，折旧是跟你的使用时间挂钩的，把未来的损失折算为现值，跟你花多少钱买回来无关。对于电动车折旧快的这个本质属性，你无能为力。

貌似，支持派只剩下一个选项了 － 你们现在买燃油车估计都上不了（起）牌照！

直到一直坐在旁边当听众的环保人士开始张口：

这一连串的问题一个比一个尖锐，让人无法招架并开始迷惑起来。我甚至开始担心起南极企鹅的存亡了！我开个车每天还要事无巨细地关注世界局势，避免我的不道德行为意外地导致世界毁灭，我简直太伟大了！

问出这些小儿科的问题之前，先来看看地球的伟大历史吧：奥陶纪大灭绝，让全球变冷海平面下降，地球85%生物遭到灭绝；泥盆纪大灭绝，同样的原因让海洋生物遭受了灭顶之灾；二叠纪大灭绝，由于大陆漂移消灭了地球上95%的生物；三叠纪大灭绝，陆地沉积形成大陆架，专门盯上了爬行动物，76%的物种灭绝；白垩纪大灭绝，小行星撞击地球恐龙成为化石，哺乳动物登上历史舞台。

环保，说白了，其实是人与人之间的战争。

空气污染确实不是好东西，不过它最大的危害不在于污染本身，而在于引发民众恐慌，进而推动政府实施各种乱七八糟的政策，这才是最大的损失，难以计数。

环境问题和别的问题不一样，它跨越了所有的社会群体 — 性别，年龄，族群，宗教，语言，文化，政治，价值观等等，引发了广泛而持续的共鸣。

也许空气污染最终可以被控制住，但不同的选择路径决定了各个群体人的权利分配。技术后面本身就有一种人类意志的推动，逆潮流技术演化的例子多了去了，环境污染就像是一个沉默的演说家，将越来越多的人动员起来成为它的反对派。

汽车也是类似的，你不让燃油车分散排放，而是通过汽车电动化，让火力发电厂来集中排放，这也是一个利益重新分配的过程，污染还在那里不会消失。在环保的层面上，只是你决定自己污染还是交给别人污染的选择题。

论效费比，电池和内燃机同样做功，电价比油价便宜。

但在火电发电厂里，煤比石油便宜，燃烧效率煤也比石油低。

再看储能物，电池有电就相当于油箱加上一箱油，电池没有电就相当于一个空油箱，买电就跟买汽油一样。油箱才几个钱？所以啊，你的电动车比燃油车多买了一个电池。

满格的电池日常跑三百公里来回，同样的开法，满油箱你可是五百公里画圆。所以，我们可以把电动车看作只有半个油箱的燃油车，去加油站的间隔变短了，在加油站里呆的时间更长了。但你也享受到了便利性：你或许可以在自己家（停车场）里还额外建了一座加油站呢，而且不用排队。

分析了利弊，最优的选择往往通过利益和代价的互相博弈最终达成和解。

炒菜，烧烤，都会带来空气污染，生成PM2.5，天然气燃烧也会产生温室气体。但问题是，人们不Care。比起生吃西红柿，人们更喜欢吃水煮蛋，吃炒鸡蛋，吃木须柿子，喝柿子蛋汤。当这些热气腾腾的菜肴摆上饭桌，它们带给家人的温馨感是无法比拟的。就算这些菜做的不好吃，但人们乐意！

利己是人类共有的本性，在不侵害他人利益的前提下实现利益的最大化并不为过，但将环保上升为道德问题，相当于指责他人的动机，动机是不可证明的东西，因此指责毫无意义。

所谓的「电动车狂热」还有一个诱因，那就是从上世纪70年代开始一度宣扬得甚嚣尘上的石油枯竭论。可在2010前后，伴随着材料学的进步，页岩油革命爆发了，这可不是一件小事。美国，居然从一个石油输入国变成了石油输出国，从此北达科他州页岩油产区灯火通明，仅得克萨斯一州的石油产量，就超过了阿联酋，墨西哥和尼日利亚的总和。

加拿大也不甘落后，重质原油开始发力，储量丰富的油砂也派上了用场，原本低丰度石油矿藏的开采在新技术的革新下变得有利可图。在可预见的未来，地球上的石油资源都不会枯竭。 这还不算俄罗斯石油公司在北极圈Kara Sea地区发现的10亿桶级别的超大油井。人类愿意的话，甚至可以将主意打向南极冰盖下埋藏的1000亿桶石油储备。

就好比把13亿中国人排成一排，已经实现了永生的你迎面跑过去跟他们每一个人击掌，由于人口的自然出生率太过强大，你永远也无法见到队列最后的那个人。

说好的石油资源枯竭哪去了？

忘记OPEC吧，一同迎接新的石油生产联盟：USO石油合众国（The United States of Oil） 。 电动车公司的高估值正是基于石油枯竭的预期支撑的，锂电池的光环因此又暗淡了一些。人类，还没有被逼到绝境。

抛开恐慌和狂热情绪以及政策的因素，我们再来剖析一下：

空气污染这件事，跟汽车排放到底有几毛钱关系。

这几毛钱关系到底值不值得我们放弃燃油车，拥抱电动化？

// 汽车到底制造了多少空气污染呢？//

如果我们谈论的是1952年曾经在英国伦敦爆发的肉眼可见的雾霾，那就是由于空气中颗粒物（PM）所引起的漫反射导致的，主要来源是火力发电燃煤，此外柴油车也会产生的PM。

如果我们谈论的是天使之城洛杉矶在上世纪40-70年代曾经发生过的光化学烟雾事件，那就是由于碳氢化合物与二氧化氮在空气中发生了化学反应导致的，它们主要来自于工业废气。

实际上，汽油车的排放以一氧化碳和碳氢化物为主，对颗粒物的贡献非常小。柴油车（卡车，客车，公交车）排放以氮氧化物和颗粒物为主，这才是污染的大头。大家都很关注PM值，而对于汽油车来说，颗粒物PM的排放的占比居然是0%。

极端一点说，全国汽油车排放PM的总量，或许都不如几个朋友来一顿大规模野外烧烤的污染大。

以欧洲排放标准为例，汽油车的氮氧化物和颗粒物的排放标准已经达到了变态的级别，所以那0%绝非浪得虚名。

没有对比就没有伤害，我们再来看看美国市场。

2017年美国销量最高的3款车，分别是福特F系列（年销量高达90万），雪佛兰梭罗德，道奇Ram，话说这哥儿三已经持续霸榜多年了，都是5L以上的V8大皮卡。

2017年，美国机动车的行驶里程达到了创纪录的3.21万亿英里，约合5.13万亿公里，按照中国2017年2.17亿的汽车保有量计算，相当于平均每台车每个月要跑上2000公里，我们可没有美国人这么爱旅行。加上美国大排量汽车的影响，无论如何中国的汽车污染物总排放都不会高于美国。

再单看重型货车在美国的行驶里程，甚至达到了中国的5倍之多，如果说货车排放的颗粒物PM是雾霾的元凶的话，那么当我们经历了严重的雾霾的时候，美国第一大城市纽约城就应该是样的：

可是人家不刮风下雨下雪的时候却是这样的：

再看炼油， 美国石油学会2017年《美国能源现状》的数据显示：
美国炼油量：9.18亿吨
中国炼油量：5.87亿吨
还能不能愉快地玩耍了？

或许直到多年后我们不经意地反思才发现，燃油车都没了，可雾霾还在。难道想要彻底治理雾霾，只能消灭老百姓了。

//既然雾霾与汽车关系不大，那么温室气体排放呢？//

温室气体排放不全是污染：最主要的温室气体二氧化碳就不是污染；温室效应最强的水汽更不是污染了，甲烷算作是温室气体，它的温室效应要比二氧化碳高得多。畜业也是重要的温室气体排放来源，仅次于火力发电和供热，牛放屁积少成多也是很可观的！

总结下温室气体排放的来源吧：

可以发现，人为温室气体排放的主要来源是电力和供热，接下来是农牧业、交通、制造业/建筑和陆地面积改变。其中，供电供热、交通、建筑，制造等都算作化石燃料的使用，占总数超过七成。所以就目前来说，改变能源结构是减少排放的主要措施。

汽车尾气是重要的温室气体排放源，但不是最主要的（10%左右）。

最终，电动车用电是要依靠火力发电厂燃煤来解决的，燃油车则是化石燃料的燃烧加上炼油厂的排放。没有哪一个更加清洁，只是排放的污染物类型存在差异。但不管是雾霾还是温室气体，贡献最多的火力发电站都脱离不了干系。

当智能自动驾驶普及的时候，续航里程不再关键。

当汽车的保值率变得不再重要，也许电动车抛弃私有属性的时候，才会找到它存在的核心价值。

电动车将长久地与燃油车共存，但电动车不会成为颠覆性的力量。环保的声音也许是国家意志，但并非决定性的导向，因为污染的主要原因还是能源结构的问题，短期内不会发生质的变化。燃油车和电动车比较，就像犀牛之于大象，不存在谁更清洁的问题，只是喜好和选择的不同。

早在19世纪晚期，电动车就应运而生了，直到40年后的1920年代，随着石油工业体系的成熟，燃油车开始走上历史舞台，击败了装备铅酸电池的电动汽车，虽然当时的电动车无气味、无震荡、无噪音、不用换挡和价格低廉，但也没有阻挡燃油车的攻城略地。

又一个一百年过去了，电动车又重回大众视野，这次带来的是锂电革命，前途未卜。但于我而言，还是会选择燃油车，我喜欢闻汽油的味道，倾听引擎的轰鸣，在高速路上飞奔，享受不受拘束的夏季清凉和冬季热风，我不愿抛弃这位可靠的老朋友，让他孤独地离去，老无所依。