作者:Russell Hensley, Stefan Knupfer, Dickon Pinner

電動汽車需求正在超車道上蓄勢待發。盡管電動汽車僅占2016年全球汽車年銷量的1%左右,保有量占比更是低至0.2%;但據麥肯錫預計,到2030年,電動汽車有望占據新車銷量的20%左右。在激進情景中,增速甚至可能更快。消費者調研印證了上述預計。最新調查顯示,30%的購車者和近50%的“千禧一代”表示下一輛車會考慮購買電動汽車,而不是傳統燃油汽車。伴隨著電動汽車的高速發展,其對能源、土地及礦物原材料的影響將發人深省。

1. 化石燃料:電動汽車的導入在短期內不會對石油消費帶來實質性影響

從原油開始談起。電動汽車的增多會大幅降低石油需求——難道不是嗎?

其實不然。預計在未來10至15年,電動汽車的保有量增長對石油需求的影響微乎其微。事實上,石油需求的下行壓力大部分來自內燃機效率的提升和汽車輕量化。自2005年以來,傳統汽車的燃油效率每年提升近2%。我們預計,從現在到2025年,燃油效率每年會繼續提升2.5%以上。然而,即便燃油汽車效率越來越高且市場份額受到電動汽車的沖擊, 全球原油需求仍會持續增長。石油需求的增加涉及多個來源,包括:化工和航空等行業、中國和其他新興市場、包括燃油汽車在內的全球汽車銷量持續增長,以及全球汽車行駛里程數不斷提升等。

然而,電動汽車的普及會顯著影響另一種化石燃料的需求:天然氣。電動汽車的增加意味著需要生產更多電力。盡管煤炭也是電力生產的原料,但在美國電力需求的預期增長中,預計約有80%將由天然氣發電滿足。如果在美國道路上行駛的汽車半數為電動汽車,美國的天然氣日需求量預計將會提升20%以上。

2. 土地:在哪里建造充電站?

目前,全球有超過40萬個在用公共充電站點為300多萬輛電動汽車提供支持。根據對2030年全球電動汽車普及度的預測,未來需大幅增加公共充電站點方能滿足需求。僅用充電站點替換加油站或僅增加與加油站規模相當的充電站點,都不足以滿足預期電動汽車數量的增長。根據我們的測算,若想達到標準規格加油站所輸出的每小時里程數,我們需要部署若干個配備8個120千瓦快速充電位的充電站。

電動汽車充電站建設給中國和歐洲帶來的土地方面的挑戰遠大于美國。只有40%的歐洲電動汽車車主和30%的中國電動汽車車主擁有私人車位和壁掛充電樁,而在美國這一數字為75%。

除了充電位之外,電網容量也是考慮因素。目前的電力基礎設施確實可以滿足電動汽車保有量大增帶來的用電需求,但前提是電動汽車必須在非高峰時段充電。目前看來,這一前提還很難實現。單臺電動汽車使用快充所需的負荷可達到普通家庭峰值用電負荷的80倍,我們必須承認,在高峰時段大規模使用快充會給電網帶來實質性影響。

這些潛在的制約因素需要全社會通力合作才能解決。中國政府制定了2020年建成500萬個充電樁的目標;鑒于中國政府在推進公共基礎設施方面的上佳表現,我們相信該目標會按時達成。但是,對中國以外的國家,事情就沒有那么按部就班了。例如,加州公用事業希望通過設置強制回報率來增加公共投資。除公共投資之外,不同來源的私人投資對充電網絡的建設也至關重要。一些零售業巨頭已開始考慮向客戶提供邊充電邊購物的便利,希望將充電體驗轉化為自身優勢。正如大型商場早已勾勒出以購物體驗為中心的領先零售商形象一樣,以零售為導向的大型充電站可能會成為商業格局中的新星。

3. 礦業:路向何方?

一輛電動汽車的成本大致可分解為電池(40%~50%)、電驅系統(約20%)和其他車輛元件(30%~40%)。毫無疑問,其中最重要的是電池成本。目前,電池成本約為每千瓦時200至225美元。隨著全球各地政府開始逐步削減電動汽車補貼,我們估計,在沒有補貼的情況下,對于大多數緊湊型及中型車而言,電池成本需降至每千瓦時100美元,方能與燃油車成本匹敵。

隨著各大電池制造商競相擴大產能,電動汽車銷量的增加有望實質性地降低電池成本。與此同時,電動汽車的增長會驅使包括鈷和鋰在內的關鍵電池原材料價格上漲,而這種上漲早已拉開序幕。自2015年以來,鈷和鋰的價格上漲逾一倍,直接導致了電動汽車的生產成本在此期間出現凈增長。

原材料的相對稀缺是否會抑制電動汽車的普及?樂觀地說,不會。即便原材料價格預期會上升,電池成本仍有望逼近100美元左右的閾值。轉向其他電池化學配方能緩解短缺風險;對礦業的持續投入也有望擴大原材料的供應。當然,后者需要巨額的持續投入,而且從勘探到原材料商業化開采將需要若干年的時間。同時,我們也不能忽視礦業的嚴酷現實,尤其是擁有豐富原材料的非洲及南美洲地區的生態及社會問題。

盡管電動汽車是一個受人推崇的綠色解決方案,但它對社會、環境及資源消耗而言,并非完美無缺。

 

Russell Hensley為麥肯錫全球董事合伙人,常駐底特律分公司;
Stefan Knupfer為麥肯錫全球資深董事合伙人,常駐斯坦福德分公司;
Dickon Pinner為麥肯錫全球資深董事合伙人,常駐舊金山分公司。
三位作者均為麥肯錫未來出行研究中心(McKinsey Center For Future Mobility / MCFM )的成員。