在不到二十年的时间里,特斯拉单枪匹马地改变了全球汽车行业的格局。在此之前,几乎没有汽车公司认真投资开发全电动汽车 (EV)。
现在,世界各地的汽车制造商都在竞相赶超特斯拉,彻底改革他们的研发以优先考虑电动汽车。
我们认为特斯拉及其制造的汽车都不错。
是的,这些年来,它有相当多的争议和戏剧性,从对公司性骚扰的指控到首席执行官埃隆马斯克在 Twitter 上臭名昭著的善变行为(以及他努力直接购买它然后退出购买它)。特斯拉最近还从标准普尔 500 环境、社会和治理 (ESG) 指数中除名,这让许多人感到奇怪,这对于一家以消除化石燃料排放为存在理由的公司来说很奇怪。
抛开所有最近的新闻来看特斯拉的汽车本身,Model S、3、X 和 Y 在电动汽车领域确实具有开创性,因为它们是第一款无需询问驾驶员即可完成汽油动力汽车所能做的所有事情的汽车牺牲风格和奢华。人们已经成群结队地排队购买它们。因此,尽管存在争议,但该公司似乎在履行其“加速世界向可持续能源过渡”的使命方面做得令人钦佩。
我们最近对构成我们世界的材料产生了浓厚的兴趣,因此我们开始怀疑:特斯拉的汽车实际上是由什么制成的?
组装到其标志性电动汽车中的所有这些材料到底是什么?它们实际上是否比耗油量大的竞争对手中使用的材料更好?
在这篇博文中,我们“深入了解”特斯拉为何成为特斯拉。
制造业
我们遇到的第一个惊喜是,制造远程电动汽车的过程实际上比制造类似的汽油动力汽车多产生68%的温室气体排放。电动汽车电池是复杂的高科技产品,需要从地球开采、运输和加工的材料——所有这些都会向大气中释放大量二氧化碳。
但好消息是,这些制造排放在驾驶远程电动汽车仅 19,000 英里后就被抵消了。由于普通人每年驾驶约 14,000 英里,选择特斯拉而不是汽油动力汽车将在大约 18 个月后开始对地球产生净积极影响。此外,随着更多可再生能源发电厂上线,制造业排放量将继续下降。双赢。
电池
当然,特斯拉要生产的最密集部件之一是它的电池。
大多数人可能听说过特斯拉使用“锂离子”电池,该电池还为智能手机、笔记本电脑、电动牙刷、踏板车和电动自行车等各种消费电子产品供电。
Tesla Roadster 是世界上第一款使用锂离子电池技术的电动汽车,其存储的能量是以前类型电动汽车电池的两倍以上。
尽管它们被称为锂离子电池,但特斯拉开发的电池也使用钴,这是一种在地壳中发现的元素,排列方式称为钴酸锂 (LCO)。
最初的 Roadster 电池包含 6,831 个锂离子电池,排列成 11 个“薄片”。意识到需要降低大规模生产锂离子电池所需的成本和劳动力,特斯拉于 2013 年为此在内华达州沙漠建立了超级工厂。
虽然内华达州似乎是一个随机的位置选择,但事实并非如此。 2020年,该公司宣布计划在内华达沙漠开始用粘土生产锂,以进一步保障其电池原材料的供应。他们已经为他们计划使用的一种新的锂提取方法申请了专利。
但还记得钴吗?这也是一种原材料,而且它比锂要少得多(而且更贵),这意味着特斯拉在提高产量的同时,在为其电池采购足够的钴时会遇到问题。因此,在 2021 年, 特斯拉宣布从 LCO 电池转向磷酸铁锂 (LFP) 电池,尽管它将继续在其远程车辆中使用 LCO。
LFP 电池更便宜且更易于回收(请参阅下面的“回收”部分),因为铁是一种比钴或镍更容易获得的材料。它们的化学稳定性也更高,因此更安全。
另一方面,LFP 电池的能量密度较低,这意味着与其他类型的电池相比,它们每次充电的续航里程更小。但对于标准范围的电动汽车,它们似乎是一个更好的全能选择。
大约 95% 的 LFP 制造是在中国完成的,但对 LFP 的专利限制今年开始到期,这意味着其他国家的电池制造商可以生产自己的 LFP,而无需支付许可和特许权使用费。
皮革
与任何高端汽车一样,特斯拉的内饰采用皮革包裹。
但是,虽然皮革是一种在使用寿命结束时可以生物降解的天然材料,但所有这些牛皮都会对地球造成严重破坏。大多数来自巴西饲养的奶牛,为了满足美国汽车制造商对皮革的需求,巴西非法养牛正在以惊人的速度推动亚马逊雨林的森林砍伐。在《纽约时报》的一项分析中,几乎四分之三的牧场与巴西政府归类为非法砍伐森林、土著土地或保护区的土地重叠。
2019 年,特斯拉宣布在股东的压力下,将把所有车型的内饰从牛皮改成“纯素皮革”材料。除了没有牛,人造皮革不像真皮那样开裂,而且看起来更耐磨损。
合成开关中最棘手的部分?方向盘,它会因我们手上的油、汗水和其他东西而受到额外的伤害。
但是,就像任何合成材料一样,特斯拉的纯素皮革是由塑料制成的,而塑料最终是由化石燃料制成的(并且在某些条件下显然会起泡)。因此,纯素皮革是一种权衡:通过使用化石燃料减少森林砍伐和虐待动物。全球石油供应的约 8-10% 用于制造塑料,而森林砍伐导致全球每年温室气体排放量的约 20%。如果我们假设生产塑料的过程也会释放温室气体,那么从牛皮到合成皮革的转变似乎对整个地球来说稍微好一些。
硅
硅不仅用于计算机芯片 – 它也是玻璃的主要成分,特斯拉非常感谢 Model 3 和 Model Y 的全玻璃屋顶。超过 90% 的地壳由硅酸盐组成矿物质,因此硅很容易获得,而玻璃的制造成本也很便宜。
它无处不在,很容易忘记它的存在——我们大多数人在看电视、手机屏幕或透过窗户时几乎不会注意到玻璃。但是特斯拉的工程师们花了很多时间来思考他们汽车中的玻璃。如此之多,以至于他们创建了自己的专有版本,称为特斯拉玻璃,其功能远远超过您的平均窗玻璃。
在带有玻璃屋顶的车型上,添加了一个太阳能元件,可以吸收 99% 的照射到屋顶的紫外线,保护乘员免受阳光照射。所有的玻璃面板都像一个玻璃“三明治”,在隔音层的两侧各有两块玻璃,从而降低了道路噪音和风噪音。
特斯拉玻璃被用于该公司向客户销售的太阳能屋顶瓦片中,让他们可以在家中使用来自太阳的无化石燃料电力为汽车充电。
即将于 2023 年发布的 Cybertruck 据说有一种更耐用的玻璃,特斯拉的网站称之为“装甲玻璃”。
回收
除了电池、皮革和玻璃,特斯拉还包含更多材料,包括稀土金属、钢、铝、塑料和钛。
当汽车达到使用寿命时,这一切都去哪儿了?
该公司锂离子电池中使用的许多原材料都是可回收的,可以提取并再加工成其他产品。特斯拉报告称,2020 年从其电池中回收了 1300 吨镍、400 吨铜和 80 吨钴。它还表示,它已经在内华达州超级工厂安装了第一阶段的现场电池回收计划,并且所有退役的锂离子电池都被回收(尽管已经注意到绝大多数特斯拉电池尚未达到其使用寿命)。
特斯拉计划为其所有电池工厂配备回收设施,目标是回收和再利用多达 92% 的汽车原材料。除了回收之外,该公司还表示,2020 年,它在一些设施中减少了 50% 的制造废物,并减少了制造过程中使用的水和能源。
福特、 通用汽车和丰田等其他汽车公司已经宣布了他们在减少浪费和增加工厂回收方面的里程碑和成就,因此特斯拉并不是唯一一家采取行动最大限度地利用材料的公司。
击穿
特斯拉似乎真的在认真对待他们材料的可持续性,从承诺回收所有电池到消除巴西皮革的使用,再到在当地生产自己的锂,而不是在全球范围内开采和运输锂。如果我们缩小并在全球排放的更大背景下考虑它们,特斯拉电动汽车实际上是否比其他汽车更具可持续性?这个答案令人惊讶地难以确定。
在年度最环保汽车排名中, Greenercars.org将 Model Y 排在第 11 位。该排名反映了每辆汽车对地球的负面影响,基于其制造和处置、燃料或电力的生产和分配以及汽车的排气管产生的空气污染。它还考虑了生产汽车材料所释放的排放量,并在 2022 年的计算中包括了开采锂的排放量增加,而锂是几乎所有电动汽车电池的关键组成部分。虽然特斯拉的 Model Y 的排名高于所有汽油动力汽车,但其他几款电动汽车——包括丰田普锐斯、日产聆风,甚至一些混合动力车——也将其挤出了前十名。
然后是 ESG 问题。
标准普尔全球表示,其决定放弃特斯拉是基于其他公司排名的提高、特斯拉缺乏低碳战略以及披露其总体温室气体排放量、与种族歧视指控相关的事件以及弗里蒙特工厂恶劣的工作条件,以及处理与其自动驾驶功能相关的多起死亡和伤害调查。
马斯克批评标普 ESG 指数允许石油和天然气公司上榜,尽管它们的主要业务功能是生产更多的化石燃料。正如我们过去所写的那样,“什么才是 ESG 取决于你所观察的镜头”,虽然确实有很多镜头可以用来观察特斯拉,但我们认为该公司对为地球做好事的总体承诺比其 ESG 分数更有价值。
没有什么事情像看起来那么简单,即使是像汽车这样普通的东西。在重新构想电动汽车时代的汽车时,特斯拉必须决定哪些材料符合其对未来的特定愿景。
通过我们“推动世界向前发展”的视角,我们认为这些选择使特斯拉进入了“对地球有益”的类别,尽管可以就纯素皮革与牛皮的相对优势等问题进行争论。两种选择都不是 100% 好也不是 100% 坏,但特斯拉一直致力于做出让地球感觉更好的选择,我们尊重他们——不仅在皮革方面,在它采购的其他材料方面也是如此.
这让我们想知道……我们日常生活中还有哪些令人着迷的背景故事,而我们往往会忽视这些故事,以及学习它们可以教会我们关于当今和未来世界的什么?
请继续关注以更深入地了解日常物品背后的材料。
原文: http://www.collaborativefund.com/blog/breaking-down-a-tesla/