Kdy se vyplatí elektromobil z pohledu emisí: Studie a fakta

Klimatičtí aktivisté a politici se nás snaží přesvědčit, že elektrická auta jsou čistší, levnější a celkově lepší. Mnoho států dokonce během následujících dvou desetiletí zakáže prodej nových benzinových a naftových automobilů. Jsou-li však elektromobily tak dokonalé, proč musíme zakazovat ostatní alternativy? Ve skutečnosti je to mnohem komplikovanější, než jak se nám snaží jejich příznivci namluvit.

Emise a výroba baterií

Emise oxidu uhličitého z elektromobilu závisí na tom, zda je dobíjen čistou, nebo uhelnou energií. Výroba baterií navíc vyžaduje ohromné množství energie, která se v Číně získává převážně z uhlí. Na základě těchto poznatků Mezinárodní energetická agentura (IEA) odhaduje, že elektromobil využívající celosvětově průměrnou kombinaci zdrojů energie po dobu své životnosti vyprodukuje pouze o polovinu méně emisí CO2 než auto se spalovacím motorem.

Podle firmy totiž výroba 500 kilogramů těžké baterie pro elektromobil v továrně využívající fosilní palivo znamená o 74 % vyšší emise uhlíku než výroba konvenčního automobilu.

Elektromobily potřebují k výrobě velké množství nerostných surovin, takže nadšený přechod na elektromobilitu zvýší do roku 2050 poptávku po kobaltu, niklu a manganu 40 až 80krát. Poptávka po lithiu pro elektromobily se dostane až na 140násobek dnešní hodnoty, přičemž automobily a úložiště ročně spolknou až 10násobek jeho současné roční celosvětové produkce.

Znečištění a váha elektromobilů

Motor elektromobilu sice neznečišťuje ovzduší, nicméně potřebuje ke svému fungování elektřinu, což nakonec může vést k ještě většímu znečištění. Nová studie odhalila, že elektrické automobily způsobují ve dvou třetinách amerických států větší znečištění vzduchu nejnebezpečnějšími částicemi než auta na benzín.

Čtěte také: Pro a proti recyklace pneumatik

Elektromobily musí mít obrovskou kapacitu baterie, takže jsou mnohem těžší než srovnatelné vozy se spalovacím motorem. Z nové studie vyplývá, že už samotný váhový rozdíl vede k tomu, že elektromobily vyprodukují více pevných částic, a to z důvodu většího opotřebení pneumatik, silnic a brzd. V případě nehody jsou pak elektrické vozy pro ostatní účastníky nebezpečnější.

Jak ukazuje studie z časopisu Nature, váhově těžší elektromobily budou mít na svědomí smrt mnohem většího počtu lidí, což může v konečném důsledku převážit pozitiva plynoucí ze snížení emisí CO2.

Ekonomické aspekty

Přestože je provoz elektromobilů levnější, nákup nového vozu je poměrně drahá záležitost. Průměrné auto ve Spojených státech stojí 48 tisíc dolarů, kdežto elektromobil nyní vyjde na více než 66 tisíc dolarů. Nová zpráva americké vlády uvádí, že náklady na elektromobil jsou za celou dobu jeho životnosti o devět procent vyšší, a to i za velkorysého předpokladu, který počítá s tím, že se s ním bude jezdit stejně často jako s klasickým benzinovým vozem.

Ve skutečnosti však mají elektromobily zhruba o polovinu menší využití, což z nich dělá mnohem dražší volbu. Z nové studie vyplývá, že výhradně na elektromobil spoléhá pouze jedna z deseti domácností. Ostatní mají alespoň jedno auto, které nejezdí na elektřinu, přičemž nejčastěji to bývá SUV, pick-up či minivan.

Emisní stopa v různých zemích

V závislosti na tom, kde se dané elektroauto vyrábí, vytváří výroba jeho baterií vysokou uhlíkovou stopu. A to podle firmy tak vysokou, že v některých zemích elektrovozu trvá 10 let, než se ekologicky vyplatí ve srovnání s konvenčním autem s naftovým motorem. Podle firmy totiž výroba 500 kilogramů těžké baterie pro elektromobil v továrně využívající fosilní palivo znamená o 74 % vyšší emise uhlíku než výroba konvenčního automobilu.

Čtěte také: Elektromobil vs. Spalovací Motor

Konkrétně v sousedním Německu je to o něco lepší, avšak ne zcela ideální. Berylls odhaduje, že v Německu může řidič provozovat běžné auto se spalovacím motorem tři a půl roku nebo ujet s ním 50.000 kilometrů, než se elektromobil typu Nissan Leaf kvůli tamější uhelným elektrárnám ekologicky vyplatí. V České republice je situace podobná, protože vysoký podíl využívání neobnovitelných zdrojů při výrobě elektřiny je podobný jako v Německu.

Třeba v Německu nebo Polsku se tak lidem stále vyplatí jezdit automobilem s naftovým agregátem, aby jízdou vytvářeli menší uhlíkovou stopu. V těchto zemích je totiž elektřina získávána hlavně z elektráren využívajících neobnovitelné zdroje. To samé platí třeba pro Čínu, která přitom dnes výrazně podporuje automobily s elektrickým pohonem.

Studie VUT v Brně

Studie, kterou podpořilo VUT v Brně, ale ukazuje, že je to jinak. Výzkum detailně porovnával emise při výrobě a provozu jednotlivých typů automobilů. Zaměřil se na hlavní zdroje emisí během životního cyklu elektromobilu a srovnal je s auty se spalovacím motorem.

Výroba elektrického vozidla v České republice vyprodukuje o 40-70 % více emisí než srovnatelný benzinový vůz. Rozdíl souvisí především s baterií a její kapacitou. Zatímco u samotného automobilu je emisní náročnost 4 kg CO₂eq/kg vozu, u baterií je to 80 kg CO₂eq/kg.

Nicméně i tak elektrické auto u nás vyrovná své výrobní emise s benzínem po ujetí 32 tisíc kilometrů (u varianty s baterií 64 kWh) nebo 18 tisíc kilometrů (u baterie 39 kWh). I v Polsku s vysokým emisním faktorem zaviněným specifickým energetickým mixem se tento dluh vyrovná do 50 tisíc najetých kilometrů.

Čtěte také: Elektromobily a emise

Česko a Polsko produkují při výrobě elektřiny pro elektromobily výrazně více emisí než při výrobě paliv pro spalovací vozy. Maďarsko a zvláště Slovensko naopak vyrábí elektřinu s nižšími emisemi než paliva.

I tak ale elektromobily v Polsku sníží celkové emise skleníkových plynů skoro o 29 procent proti benzinovým autům. Důvodem jsou nižší emise z výroby elektřiny oproti součtu emisí z výroby paliv a jejich spalování.

Porovnání emisí z výroby a provozu různých vozů v České republice ukazuje, že benzinový vůz vyprodukuje za svoji životnost nejvíce emisí skleníkových plynů, 38 tun CO₂. Následuje naftový vůz s 34 t, hybridní vůz s 30 t, elektromobil s baterií 64 kWh s 21 t a elektromobil s baterií 39 kWh s 18 t. Elektromobil s menší baterií se oproti benzínu a naftě začíná vyplácet už po 20 tisících kilometrech.

Tabulka: Srovnání emisí CO2 během životního cyklu vozidla v ČR

Studie ČVUT v Praze

Odborníci z Centra vozidel udržitelné mobility na ČVUT v Praze, Jan Macek a Josef Morkus, však ve své podrobné studii přinášejí střízlivější pohled. Jejich analýza ukazuje, že přehnaná očekávání od plošného nasazení bateriových vozidel jsou postavena na zkreslených datech a ignorování klíčových faktorů.

Studie ČVUT zdůrazňuje, že se zapomíná na ještě většího viníka: technologické teplo. Metalurgické a chemické procesy při těžbě a zpracování materiálů jako lithium, nikl, kobalt či hliník vyžadují obrovské množství tepla, které se dnes vyrábí převážně spalováním zemního plynu nebo uhlí.

Přibližně 80 % materiálů a bateriových článků se dnes vyrábí v Číně, jejíž energetický mix je stále z velké části závislý na uhlí. Emisní faktor čínské elektřiny je proto několikanásobně vyšší než evropský průměr. Baterie s kapacitou 64 kWh si s sebou nese z továrny emisní dluh téměř 10 tun CO₂.

Dalším zásadním zkreslením je spoléhání na oficiální testovací cykly, jako je WLTC. Reálná průměrná spotřeba elektromobilů je o 30 až 50 % vyšší než deklarované hodnoty z WLTC. Například u testovaného vozu Hyundai Kona byla reálná spotřeba vyšší dokonce o 48 %.

Při provozu v zemi se „špinavou“ elektřinou, jako je Polsko, mají oba testované elektromobily po 150 000 km emise o 30 %, resp. o 45 % vyšší než dieselová verze.

Autoři studie upozorňují na klíčový, avšak často opomíjený faktor: časovou degradaci. Pro mnoho domácností je elektromobil druhým autem v rodině s menším ročním nájezdem (např. 10 000 km). V takovém případě je velmi pravděpodobné, že baterie dosáhne konce své životnosti (typicky 8-10 let) dříve, než stihne najet dostatek kilometrů k tomu, aby splatila svůj emisní dluh.

Trend výroby elektromobilů s obřími bateriemi a dojezdem přes 500 km je z ekologického hlediska kontraproduktivní. Emisní dluh je příliš velký.

Alternativní paliva a elektromobilita

Syntetická paliva, označovaná také jako e-paliva, jsou kapalná nebo plynná paliva vyráběná syntézou zeleného vodíku a oxidu uhličitého, zachyceného buď z průmyslových zdrojů, nebo z atmosféry. Ačkoli e-paliva mohou být z pohledu CO₂ „čistší“, nezbavují spalovací motory produkce oxidů dusíku (NOₓ) a dalších škodlivin, jež mají významný vliv na kvalitu ovzduší a lidské zdraví. Z těchto důvodů se předpokládá, že e-paliva nebudou hrát zásadní roli v dekarbonizaci osobní dopravy.

Energetická účinnost je v porovnání s vodíkem a e-palivy výrazně vyšší - bateriové elektromobily využívají zhruba 77 - 81 % vstupní energie. Také ekonomicky se elektromobily vyplatí - studie ukazují, že provoz vozidla na syntetická paliva by vyšel zhruba o 240 000 Kč dráž během pěti let než provoz elektromobilu.

V silniční dopravě zůstává nejefektivnější cestou rozvoj elektromobility. Klíčové je však zajistit, aby elektromobily byly ekonomicky dostupné pro široké vrstvy obyvatelstva.

Výpočet návratnosti emisí

Pro srovnání byl zvolen Ford Focus Electric a Ford Focus III s motorem 1.0 Ecoboost, což je varianta s nejnižšími provozními emisemi CO2. Reálná spotřeba Focusu Electric je 18 kWh/100 km. V českém energetickém mixu se při výrobě elektřiny vypustí do ovzduší přibližně 0,5 kg CO2/kWh. Focus benzínový uvádí výrobce kombinovanou spotřebu 4,1 l/100km a emise 99 gCO2/km.

Elektromobil podle odhadu ušetří ovzduší na každém kilometru o 67 g CO2. Po najetí přibližně 42 000 kilometrů se tedy smaže rozdíl v emisích daný výrobou.

Provedený výpočet odpovídá české realitě a dvěma konkrétním vozům. Všechny uvedené hodnoty se můžou měnit.

• S mixem zdrojů EU (0,3 kgCO2/kWh) je návratnost 28 500 km.
• S mixem zdrojů v Norsku (0,05 kgCO2/kWh) je návratnost 20 00 km.
• Pokud by se baterie vyráběly v gigatovárně Tesla, která pojede na větrnou a sluneční energii, byla by návratnost s českým mixem zdrojů 19 00 km.
• Pro stejné emise CO2 z provozu by bylo třeba mít mix zdrojů elektřiny odpovídající 0,93 kgCO2/kWh. To odpovídá elektřině z hnědého uhlí získané v elektrárně slušné kvality.

Srovnání emisí CO2 v životním cyklu vozidel v Česku

Pro české porovnání jsme počítali s vozem nižší střední třídy, která je v Česku nejprodávanější, a ohledně emisí z výrobu baterií s průměrem EU, protože čínských aut v Česku moc nejezdí. Zatímco elektromobil má celkové emise za celý životní cyklus 123 g/km, tak u naftového auta to je 233 g/km, u benzínového dokonce 253 g/km. Podle této studie se tedy v Česku z pohledu emisí CO2 elektromobil vyplatí po ujetí 27 331 km ve srovnání s benzínem, ve srovnání s naftou po 36 258 km.

Tato studie navíc řeší pouze emise CO2, nikoliv například pevné částice nebo NOx, které jsou největším problémem u naftových motorů. K tomu se na prašnosti ve městech velkou měrou podílí i prach z brzd, kterého je u elektromobilů také výrazně méně díky tomu, že při defenzivní jízdě většinu ubrzdí rekuperací.

tags: #kdy #se #vyplati #elektromobil #z #pohledu

Oblíbené příspěvky:

• Podrobný návod na lepení odpadu
• Petr Dlouhý a zemědělství
• Průvodce výběrem odpadkových košů 10l
• Jak úspěšně naplánovat školu v přírodě?
• Jak se zvířata stravují?