Дали е екологичен наистина електромобилът?

При сравняване на отделните типове задвижвания, много фактори са важни. Това включва както класа на превозното средство, така и дизайна. Големите и тежки превозни средства като SUV от луксозен клас се нуждаят от батерии с по-високо енергийно съдържание и за ежедневни, и за дълги разстояния. Тяхното производство в момента все още е много енергоемко, така че има високи емисии на CO2. Следователно автомобилите, захранвани от батерии, все още носят и голям товар от въглероден двуокис.

През 2018 г. Международната автомобилна федерация FIA , ADAC и австрийският автомобилен клуб ÖAMTC възлагат на австрийския институт Johanneum Research Forschungsgesellschaft да създаде анализ на жизнения цикъл на различните типове задвижвания. Оттогава инструментът е преработен и актуализиран многократно. Изчисленията, направени от изследователския център, вземат предвид общата консумация на енергия през целия живот на автомобила.

Един от основните въпроси, разглеждани в т.нар. LCA инструмент (оценка на жизнения цикъл) е пробегът, над който електромобилите ще са по-екологични от другите задвижващи системи. Примерното изчисление се отнася за компактни автомобили като VW Golf с около 120 к.с. Направено е изрично разграничение между настоящия германски електрически микс и използването на чисто зелена електроенергия. Johanneum Research е оценил общия пробег на 240 000 километра, т.е. 16 години при 15 000 километра годишно. Основните данни обаче се промениха значително в полза на електрическата мобилност. Сега се предлага повече електроенергия от възобновяеми източници, а производството на батерии става все по-благоприятно за климата.

Модерните батерии са готови за голям пробег

Сегашното поколение системи за съхранение на енергията в батериите издържат много по-дълго. Например ADAC изпробва захранването на BMW i3 от 2014 г. като част от дългосрочен тест. След изминати 100 000 километра в продължение на пет години 86 процента от първоначалния капацитет на батерията все още е наличен в батерията. Тестовете прогнозират, че капацитетът след 10 години и изминати 200 000 километра все още ще бъде 70 процента от първоначалния. Производителите вече се доверяват значително на своите батерии, тъй като те са станали по-издръжливи благодарение на интелигентното управление на батерията и оптимизирания химичен състав на клетките. Дъщерното дружество на Toyota Lexus например дава гаранция от 10 години или един милион километра за своите литиево-йонни батерии.

Електромобилът вече е по-щадящ климата само след 3 години

Заради драстичните промени FIA възложи на Johanneum Research през 2022 г. да актуализира инструмента LCA. Изследователите първоначално приеха, че капацитетът на батерията на чисто електрическа кола е около 40 киловатчаса (kWh), но за последната версия на инструмента са взети по-реалистичните 55 kWh. Таблицата показва при какъв пробег електромобилът е по-щадящ климата от сравними превозни средства с други концепции за задвижване:

Таблицата ясно показва, че с настоящия микс от електроенергия, електрическите автомобили са много по-щадящи климата от бензиновите, дизеловите, автомобилите със задвижване на природен газ и plug-in хибридите. В сравнение с първата версия на инструмента LCA, пробегът, необходим за достигане на този праг, намалява почти наполовина. Ако 100% от електричеството идва от възобновяеми източници, електромобилите се представят по-добре от всички други задвижвания в климатичния баланс само след няколко години.

Оценката на жизнения цикъл е факторът, който определя този резултат. Повечето шофьори знаят колко гориво изразходва превозното им средство. Но кой знае колко енергоемко е било производството му? Следователно не е чудно, че за повечето хора екологична кола е тази, която отделя малко вредни емисии при шофиране. За околната среда обаче въглеродният отпечатък започва още с производството на автомобила. Всички вредни влияния от производството през целия жизнен цикъл до рециклирането са обобщени под термина "оценка на жизнения цикъл".

Федералната агенция по околната среда на Германия обяснява термина като метод за "записване и оценка на всички свързани с околната среда процеси". Взети са предвид всички фактори, които могат да увредят околната среда. Какви суровини се използват? Кои емисии възникват преди производството и кои по време на изхвърлянето на стария продукт? Какви замърсители или парникови газове се произвеждат при генерирането на енергията, която се използва в целия процес? Колко е тя по време на транспорта?

В обобщение, следните стойности се събират в общата оценка на жизнения цикъл:

• CO2 емисии, които възникват по време на производството
• CO2 емисии от рециклиране
• Свързани с климата емисии, които възникват по време на производството на електроенергия или гориво и тяхното предоставяне
• Емисии по време на шофиране

Разбира се, и други фактори определят екологичността на електрическите превозни средства. Електромобилите са тихи и техните задвижващи компоненти не замърсяват директно околния въздух. Енергията, от която се нуждаят за задвижване, идва от контакта, зарядната станция или се възстановява по време на шофиране чрез рекуперация. Тази енергия се съхранява в батериите под формата на електричество. Батериите, от своя страна, захранват електрическия мотор или двигателя, както и други консуматори (климатик, инфоразвлекателна система, отопление и др.). В зависимост от размера на батерията електрическите автомобили в момента са с пробег от 220 до 883 километра (според новия стандарт WLTP).

Два фактора играят основна роля в екологичния баланс на електрическите автомобили: батериите и електричеството. Електромобилите изискват сравнително големи батерии. Колкото по-голямо и по-тежко е едно превозно средство, толкова по-мощна трябва да бъде така наречената тягова батерия, за да може да предложи добро шофиране и пробег, подходящ за дълги разстояния.

Производството на батерии все още тежи

Производството на батерии в момента интензивно генерира CO2. Те съдържат критични суровини като литий или кобалт. Последното често се цитира от противниците на електрическата мобилност като един от основните негативни фактори - околната среда ще бъде увредена при добива и обработката на тези метали. Индустрията вече активно работи по проблема: някои производители на автомобили значително намалиха дела на кобалта в клетките на техните батерии. Те се опитват и да проследят веригата за доставки, за да могат да следят пътя на суровините от мината до доставката на автомобила. В тази област обаче трябва да се направи много повече.

Рециклирането и иновациите смекчават проблема

Фактът, че батериите могат да бъдат рециклирани след края на живота си като тягови батерии и използвани другаде като съхранение на енергия, има положителен ефект върху климатичния баланс. Освен това големите производители на батерии и някои автомобилни компании планират заводи за рециклиране за повторна обработка на съставките на батериите. Според проучванията в дългосрочен план по-голямата част от суровините, използвани в системите за съхранение на електроенергия, трябва да могат да бъдат рециклирани в нови батерии без значителна загуба на качество.

Освен това някои стартиращи фирми и развойни отдели на автомобилните производители работят върху нови видове устройства за съхранение на електроенергия, като твърдотелната батерия, която не изисква критични суровини като кобалт или никел. Това вече се прилага от Teslа с нейните литиево-желязофосфатни батерии, които се инсталират в много от своите автомобили. Благодарение на новите производствени техники и последователното използване на зелено електричество във фабриките, въглеродният отпечатък на конвенционалните литиево-йонни батерии също намалява непрекъснато.

Извод - електромобилът е най-екологичен

Според повечето експерти, задвижвания, използващи енергия само от акумулатор, са най-подходящи за намаляване на емисиите от въглероден двуокис в транспортния сектор в дългосрочен план. Причината е, наред с други неща, неговата превъзходна ефективност, която при 64 процента от случаите е повече от 3 пъти по-висока от тази на бензинов двигател и превъзхожда тази на моделите с водородни горивни клетки.

Понастоящем основните изисквания, като естеството на текущия електрически микс и високата консумация на енергия при производството на батерии, не са идеални. Но дори при настоящите условия, тези първоначални недостатъци ще се изплатят след няколко години. Изследванията на Joanneum Research в Грац потвърждават тази оценка. Щетите върху околната среда при добива на суровини за батериите в момента все още са основен проблем, но индустрията твърди, че се опитва да премахне и този недостатък. Понастоящем най-екологичният начин за шофиране на електрическа кола е закупуването на употребяван електромобил и зареждането му основно с електричество, доставено от домашна слънчева система.