Являются ли электромобили зелеными?

1 доля 1

Дать честный ответ на такой вопрос сложно, потому что он требует ориентира и определения того, какое решение мы считаем экологическим. В крайних случаях единственной полностью экологичной формой человеческого передвижения является ходьба, потому что даже велосипед с нулевым уровнем выбросов должен производиться, а производство стали — это​​# 8230; эмиссионный бизнес. Здесь, однако, мы не будем впадать в такие крайности. Автомобильный контекст очевиден, и вопрос должен звучать так: являются ли электромобили более экологичными, чем автомобили с двигателем внутреннего сгорания? Давайте проясним одну вещь: ответ да , даже в самом экстремальном сценарии (высокоэмиссионное производство стали, энергобаланс страны на основе угля, энергоемкое производство аккумуляторов и т. д.), что, впрочем, не исключает проблем, стоящих перед электромобильностью, а также означает, что сжигание двигатели будут с нами намного дольше, чем это кажется экологам. Мир не черно-белый, а преобразование энергии имеет множество оттенков серого давайте взглянем на них на основе строго научных материалов и инженерных знаний, а не на мнениях разных гуру от фейсбука.

Может ли Green NCAP считать? Не совсем

Электромобили зеленые?

Давайте начнем с того, что стало основной причиной жарких отраслевых споров о выбросах электромобилей. Некоторое время назад британское издание Auto Express со ссылкой на тесты выбросов различных моделей автомобилей, проведенные Green NCAP, сообщило, что различия в выбросах на протяжении жизненного цикла различных моделей автомобилей невелики. Речь идет о сравнении автомобилей с двигателями внутреннего сгорания и электродвигателями. Речь идет не об испытаниях энергоэффективности, выбросов парниковых газов или качества воздуха мы увидим эти результаты для отдельных моделей, когда мы посетим веб-сайт Green NCAP, но об оценках экспертов Green NCAP коэффициента излучения в течение всего жизненного цикла данного продукта (так называемый LCA Life Cycle Оценка; конечно же речь здесь идет об автомобилях).

Соответствующие оценки можно найти в разделе LCA Information gt; Результаты LCA для Европы . До недавнего времени каждый посетитель веб-сайта Green NCAP мог увидеть в красивой таблице сводную информацию об общем коэффициенте излучения и энергопотреблении конкретных моделей автомобилей на протяжении их жизненного цикла и увидеть, что электрические модели вовсе не такие уж «зеленые». как предлагают их производители. Хотя мы можем подозревать, что производители слегка приукрашивают маркетинговый потенциал своей продукции (независимо от того, говорим ли мы о производительности, комфорте, коэффициенте излучения, расходе топлива или о чем-то еще), сообщение Green CAP не показывает Сухая нить, оставленная Ауке Хекстра, ученым Эйндховенского технологического университета, руководителем исследовательской программы NEON, специализирующейся на электромобильности, устойчивом управлении энергопотреблением, преобразовании энергии. Более того, критика публикации Green NCAP встретила соответствующий отклик со стороны самого Green NCAP. Сегодня при посещении вышеупомянутого раздела с результатами оценок выбросов и энергопотребления транспортных средств на протяжении их жизненного цикла на сайте Green NCAP вы увидите говорящую запись:

 Являются ли электромобили экологичными?

Как видите, в настоящее время публикуются оценки LCA, т.е. выбросов парниковых газов и энергопотребления конкретных моделей на протяжении всего жизненного цикла, только для автомобилей внутреннего сгорания. Ранее полученные результаты для BEV (только электрические), PHEV (подключаемые гибриды) и FEC (электромобили с нулевым уровнем выбросов, работающие на водородных топливных элементах) исчезли и согласно видимой заметке в настоящее время анализируются.

Электромобили и их выбросы. Что неправильно посчитали?

Во-первых, ознакомьтесь с твитом Хекстры:

В своем посте в Твиттере Хоэкстра сослался на конкретную ситуацию, на сравнение Golf с бензиновым двигателем 1,5 TSI с механической коробкой передач и полностью электрическим VW ID. 3 с электроприводом мощностью 150 кВт. Сам исследователь отмечает, что согласно данным Green NCAP, суммарные (LCA) выбросы полностью электрической модели составляли целых 74 процента. выбросы сопоставимого Golf VIII, но после корректировки расчетов, сделанных учеными, фактические выбросы LCA составляют всего 34 процента. Выбросы Фольксваген Гольф. Что пошло не так?

Ответ можно найти в обширной статье, опубликованной в авторитетном научном журнале Joule, издаваемом CellPress (в портфолио издателя также есть журнал “Cell”&#). 8211; в мире науки — рецензируемый журнал, публикующий статьи в области экспериментальной биологии, молекулярной биологии, генетики и др.). В статье под названием Недооцененный потенциал аккумуляторных электромобилей по сокращению выбросов Хуекстра ясно указывает на проблемы, возникающие в результате недооценки потенциала BEV во многих исследованиях, сравнивающих выбросы транспортных средств с разными типами привода. Ученый отмечает, в частности, за завышение производства аккумуляторов, занижение срока их службы, установление неизменного энергетического баланса на весь жизненный цикл автомобиля (!), который длится многие годы. Маленький? Хоекстра также обращает внимание на существенную ошибку в проведении испытаний энергопотребления с учетом стоимости выбросов автомобилей и производства аккумуляторов, но … полностью минуя выбросы нефтяной промышленности. Это отсутствие системного мышления и целостного подхода к вопросу суммарной энергоемкости и коэффициента излучения любого продукта приводит к таким абсурдным сравнениям, как публикации Green NCAP (к счастью, уже удаленные).

Электромобили и настоящие проблемы с излучательной способностью

Экологически ли электромобили?

Стоит отметить, что в своей критике Хекстра далек от гринвошинга то есть манипулирование данными в пользу электромобилей. Сам исследователь обращает внимание на ахиллесову пяту электромобильности — выбросы парниковых газов при производстве тяговых аккумуляторов, а также приводит случаи, когда выбросы в жизненном цикле электромобиля чрезмерно низки (эту ошибку допустила Renewable Future).. Ниже, из статьи Hoekstra, сравнение выбросов C 220d (с дизельным двигателем) и Model 3 с батареей NCA 75 кВтч (литий-ионные никель-кобальт-алюминиевые элементы) с опубликованными данными. немецкой исследовательской группы под руководством Кристофа Бушала, физика из Кёльнского университета (неверная оценка — согласно которой дизель менее выбрасывает, чем электромобиль!), данные, рассчитанные командой Хекстры и гиперчувствительные (в контексте электромобилей, а также преувеличены текущим энергетическим балансом) данные, опубликованные Renewable Future. Возможно, точнее: данные Renewable Future — это не столько манипуляция, сколько спекулятивная оценка с нереалистичным сегодня предположением, что мировая энергетическая экономика является энергетически устойчивой.

 Являются ли электромобили зелеными?

Самые большие различия заключаются в выбросах парниковых газов на этапе производства аккумуляторов. Действительно, наиболее выбрасываемым процессом является добыча и переработка сырья. Согласно более ранним исследованиям, выбросы на этом этапе составляли от 48 до 216 кг парниковых газов на каждый кВтч батареи. В более поздних исследованиях уже проводится различие между диверсификацией месторождений, добычей полезных ископаемых и технологией производства. В результате, например, реальные выбросы при производстве аккумуляторов NCA (таких, как в сопоставимой Tesla Model 3) в США составляют 43 кг парниковых газов на каждый кВтч. Аналогичный тип аккумуляторов китайского производства уже выбрасывает 82 кг парниковых газов на кВтч, но значение выше 200 кг/кВтч нигде не встречается, ведь технология производства аккумуляторов также постоянно развивается.

Ошибочная оценка срока службы электромобилей

 Являются ли электромобили зелеными?

Еще одна проблема — некорректная оценка срока службы электромобилей (точнее аккумуляторов). Немецкая команда под руководством проф. Бучал предполагаемый пробег в 150 тысяч. км и необходимость замены аккумуляторов. Нетрудно заметить, что это неправильный подход, ведь уже сегодня по дорогам ездят электромобили с большим пробегом, а их аккумуляторы абсолютно не отбираются на утилизацию или свалку. Для дизеля принят срок службы 300 тысяч. км до капитального ремонта. Было бы справедливо, по крайней мере, связать эти цели, что Хекстра и его команда только что сделали.

Еще одной ошибкой, которую допустили немецкие ученые, продвигая тезис о том, что дизель (Мерседес 220d) имеет меньше выбросов, чем электрика (Тесла Модель 3 75 кВтч), были предположения о расходе топлива. Команда Бучала предположила расход 4,5 л/100 км, используя самое низкое значение из цикла NEDC для данной модели. NEDC общеизвестно занижает фактическое потребление, между тем разумнее использовать гораздо лучший источник, либо значения EPA (они более реалистичны), либо значения WLTP (также ближе к фактическому потреблению), но еще лучше использовать среднее значение 3000 дорожных испытаний для конкретной модели автомобиля, данные о которой можно извлечь из немецкой базы spritmonitor.de, которую проф. Бухал уж точно знает немца как немца. Согласно данным из этой базы, Mercedes 220d сжигает в среднем 6,9 л/100 км, что по выбросам дает упомянутые выше 217 г/км езды (пункт “Вождение”).

< h2 id = "electric-cars-emissions-and-energy-mix"> Электромобили, выбросы и энергобаланс

 Являются ли электромобили зелеными?

Конечно, справедливо также считать фактическое потребление электромобиля реальным и основывать расчет выбросов на конкретном энергетическом балансе. Эта смесь имеет большое значение, ведь пока электромобиль не выбрасывает во время движения ни грамма парниковых газов, должен заряжаться электричеством, которое вырабатывается различными способами . В результате средние выбросы от вождения электрика с общеевропейской смесью будут ниже, чем средние выбросы от вождения того же электрика с немецкой энергетикой, а они, в свою очередь, будут по-прежнему ниже, чем средние выбросы по-прежнему тот самый электромобиль-заправленный Польское электричество.

Однако одно дело учитывать реалии энергетического баланса в том месте, где используется транспортное средство. Хекстра обращает внимание на очень важную деталь, которая упускается из виду во многих анализах коэффициента излучения автомобиля на протяжении всего его жизненного цикла. Что ж, при анализе коэффициента излучения в долгосрочной перспективе (и долгосрочного жизненного цикла транспортного средства, независимо от его привода) не может игнорировать динамику трансформации самого энергетического сектора ! Выбросы от сжигания одного литра сырой нефти будут очень похожи сегодня и через 20 лет. Но будут ли выбросы от производства электроэнергии одинаковыми? Нет. Уже сегодня в масштабах всего ЕС снижается коэффициент излучения энергетического баланса. В 2013 г. средний коэффициент излучения энергетического сектора ЕС составлял 447 г/кВт·ч, в 2019 г. он опустился ниже 400 г/кВт·ч, а в 2030 г. ожидается всего 153 г/кВт·ч. Плохая новость для нас заключается в том, что, по оценкам аналитического центра EMBER, в 2030 году польский энергетический баланс будет самым выбрасываемым в Европе: 566 г/кВтч. Это означает, что электромобиль в Польше в конце этого десятилетия будет заметно более эмиссионным, чем идентичная модель, эксплуатируемая, например, во Франции (оценки EMBER говорят, что эмиссионная способность энергетического баланса Франции в 2030 г. составляет всего 22 г/кВтч)

Окончательные выводы

Нет никаких сомнений в том, что электромобили позволят нам сократить выбросы от транспорта. Сегодня существуют эффективные технологии, более эффективные с точки зрения выбросов, чем двигатели внутреннего сгорания. Кроме того, наряду с трансформацией мирового энергетического баланса будут снижаться выбросы как от энергетики, так и от электромобильности на душу населения. Тем не менее, это только весело, когда речь идет о легковых автомобилях. Электрификация больших и тяжелых дорожных транспортных средств идет медленно, и у нас с этим проблемы. И она у нас будет, по крайней мере, до тех пор, пока мы не значительно повысим плотность энергии энергоносителей для электромобилей, что прекрасно показано в видео ниже с канала Engineering Explained, которое я призываю вас посмотреть.

Добавить комментарий