Электромобили против бензиновых: кто экологичнее?

Новое исследование, опубликованное в журнале PLOS Climate, проливает свет на жизненный цикл выбросов углекислого газа (CO₂) от электромобилей (BEV) и автомобилей с двигателем внутреннего сгорания (ICE), работающих на ископаемом топливе. Ученые пришли к выводу, что электромобили превосходят своих бензиновых конкурентов по воздействию на окружающую среду в течение всего срока службы.

Транспортный сектор является значительным источником выбросов парниковых газов в США, и переход на электромобили рассматривается как ключевой шаг к решению проблем изменения климата и качества воздуха. Однако до сих пор велись споры о том, действительно ли литий-ионные батареи экологичнее, если учитывать весь производственный и эксплуатационный цикл.

Исследователи использовали модель комплексного анализа Global Change Analysis Model (GCAM) для оценки выбросов CO₂ и загрязняющих веществ в воздухе в рамках четырех сценариев увеличения доли электромобилей в США до 2050 года. Анализ охватывал выбросы от производства топлива, изготовления батарей, сборки автомобилей и их эксплуатации.

Согласно результатам, в первые два года эксплуатации электромобили производят на 30% больше CO₂, чем бензиновые автомобили, если учитывать все этапы жизненного цикла. Это связано с энергоемкими процессами добычи лития и производства батарей. Однако после второго года использования на дорогах электромобили начинают демонстрировать снижение совокупных выбросов по сравнению с бензиновыми аналогами.

Более того, по мере увеличения производительности батарей со временем, каждая дополнительная кВт⋅ч емкости литий-ионной батареи приводит к снижению выбросов CO₂ в среднем на 220 кг к 2030 году и на 127 кг к 2050 году. Учитывая как воздействие на качество воздуха, так и на климат, экономическая оценка ущерба окружающей среде от автомобилей с ДВС за весь срок их службы в настоящее время в 2-3,5 раза превышает аналогичную оценку для электромобилей.

"Автомобили с двигателем внутреннего сгорания наносят примерно в 2–3 раза больший ущерб, чем электромобили, если учитывать как климат, так и качество воздуха", – резюмирует соавтор исследования доктор Дрю Шиндэлл.

Авторы отмечают, что в исследовании были сделаны предположения относительно пробега легковых автомобилей, срока службы транспортных средств и среднего размера батарей. Также не учитывались выбросы, связанные с инфраструктурой, необходимой для зарядки электромобилей. Тем не менее, они делают вывод, что относительные преимущества электромобилей будут расти в ближайшие десятилетия по мере того, как производство электроэнергии будет становиться более экологичным за счет сокращения использования ископаемого топлива.

"Наше исследование показывает, что переход от автомобилей на ископаемом топливе к аккумуляторным электромобилям (BEV) может значительно улучшить климат и качество воздуха с течением времени", – добавляет ведущий автор доктор Садаварте. "Хотя на начальном этапе BEV имеют более высокие совокупные выбросы из-за добычи сырья и производства батарей, наш анализ с использованием модели Global Change Analysis Model демонстрирует, что они быстро превосходят автомобили с двигателем внутреннего сгорания, сокращая выбросы углекислого газа и снижая вредные загрязнители воздуха. По мере того как энергосистема США становится чище, экономические и экологические преимущества BEV будут только усиливаться".