Экологические преимущества электромобилей: действительно ли они меньше вредят природе, какие исследования это подтверждают

Больше ста лет назад электромобили проиграли авто с двигателями внутреннего сгорания в борьбе за потребителя. Причиной стало серийное производство авто с ДВС и, следовательно, снижение цены на авто. Но сейчас на первый план выходят иные преимущества электрокаров, поэтому у них все шансы взять реванш и начать доминировать на дорогах мира.

Преимущества электромобилей:

• нет выхлопных газов;
• возможность использования автономных возобновляемых источников энергии (в качестве примера — солнечная батарея на крыше);
• выше КПД (электрокары по отзывам буквально срываются с места);
• упрощенная конструкция, минимум деталей, способных сломаться;
• исключен шум двигателя;
• отсутствие запахов бензина в салоне;
• чистота двигателя и салона;
• нет зависимости от роста цен на бензин;
• безопасность.

К преимуществам можно добавить государственные льготы для владельцев электромобилей, действующие в России. Так, во многих регионах страны владельцы электрокаров не платят транспортный налог. Электромобили нередко допускаются в зоны, куда запрещен въезд транспорта с ДВС из-за ограничений по уровню выбросов. Электрокары бесплатно проезжают по платным участкам дорог и также бесплатно паркуются на платных стоянках. При покупке отечественного электромобиля можно получить крупную дотацию от государства.

Часто можно слышать от противников появления на дорогах электромобилей, что эти машины не экологичнее бензиновых, так как потребляемое электричество добывается на электростанциях при использовании такого топлива, как газ, уголь или нефть. То есть авто хотя и не дает вредных выбросов, но выбросы делают электростанции, поставляющие электроэнергию для зарядки.

Конечно, скептики отчасти правы. Но нам нужны доказательства. Их мы найдем в исследованиях Международного совета по чистому транспорту (ICCT). За основу были взяты авто среднего размера, выпущенные в 2021 году. За расчетное время службы авто взяли срок в 18 лет. Эксперты сравнили полные циклы жизни электромобиля и авто с ДВС: от добычи сырья для их производства до утилизации. Учитывалась каждая мелочь, включая транспортировку сырья и деталей, производство топлива. Сравнение велось по углеродному следу, который оставлял каждый этап.

Оказалось, что при рассмотрении карбонового следа электромобилей огромную роль играла такая переменная, как источник энергии. Если речь шла о производстве электроэнергии для подзарядки авто с помощью ветрогенераторов, солнечных батарей или подобных систем, то разница в выбросах CO2 между авто с ДВС и электродвигателем будет огромной. Примером могут служить территории европейских стран, где существенная доля электроэнергии является альтернативной. Это в 3 раза снижает выбросы углекислого газа в атмосферу. В странах Азии работает много угольных электростанций, поэтому электромобили загрязняют среду лишь на 25-40% меньше авто с ДВС. Но все же меньше.

Результаты исследований разнятся в зависимости от того, о какой стране производства авто и эксплуатации идет речь. В США электромобили экологичнее бензиновых авто на 60-68%. Для стран Европы цифры немного другие — 66-69%. В Китае разница составляет всего 37-45%. Для Индии, где большая часть электростанции работает еще на угле, экологичность электрокаров лишь на 19-34% лучше, чем у авто с ДВС. Однако во всех случаях выбросы углекислого газа, в которых можно обвинить электромобили, существенно ниже, чем у их бензиновых собратьев.

Похожее исследование провели эксперты компании Volvo. Но для точности вычислений они выбрали реальные авто своей марки. Для сравнения были взяты электромобиль Volvo XC40 Recharge и бензиновое авто Volvo XC40. Как и в работе ICCT, в расчет брались все этапы производства и эксплуатации, а также конечная утилизация авто

Специалисты выяснили, что в процессе производства электрокар Volvo XC40 Recharge действительно намного «грязнее» бензинового собрата. Но повода для ликования у противников электротранспорта нет, так как в процессе эксплуатации машина нивелирует вред. При использовании энергии от обычных ТЭЦ углеродный след электромобиля сравнивается по показателям с оставленным бензиновым авто и дальше становится только меньше после прохождения 150000 км пути. Если применяются возобновляемые источники энергии (ветрогенераторы, гидростанции, солнечные батареи и т.п.), то уже на отметке в 200000 км электрокар окажется в 2 раза экологичнее бензинового авто.

Представитель Volvo Cars Russia Максим Беликов высказал мнение, что в России можно использовать для подзарядки электромобилей энергию, полученную на атомных электростанциях. Это, согласно отчетам Министерства энергетики в 2019 году, около 19,3% всего объема электроэнергии, выработанной в России. В числах это 208,9 млрд. кВт·ч. К этим экологичным способам получить энергию для электрокаров стоит добавить еще 17,6%, которые дает гидроэнергетика.

В конце 2023 года опубликовано исследование экологической эффективности электрокаров специалистами компании VDI Gesellschaft Fahrzeug из Германии. Они также учли все факторы, но в расчет брались уже более новые, усовершенствованные электромобили и этапы их производства.

Выяснилось, что уже на отметке 90000 км пробега современный электрокар сравнивается с бензиновыми и дизельными авто по общему (включая производство) объему углеродного следа. Но если авто с ДВС продолжают оставлять этот след, то электромобиль не наносит никакого вреда экологии. В числах на отметке в 200000 км пути это выглядит так:

• электромобиль суммарно создаст 24,2 т углекислого газа;
• гибридный автомобиль выдаст 24,8 т CO2;
• дизельный автомобиль — 33 т.

Согласно исследованиям, электромобили действительно экологичнее, если рассматривать их в долгосрочной перспективе. В ближайшем будущем будут продолжать совершенствоваться и «очищаться» процессы производства этих авто, что еще больше снизит карбоновый след. Остается один аргумент против электрокаров — утилизация батарей.

В сети гуляет устаревшая информация о том, что батареи электромобилей нужно часто менять, а это сводит на нет всю экологическую составляющую такого транспорта. Тогда утилизация небольшого аккумулятора авто с ДВС является наименьшим злом. Но на самом деле ситуация несколько иная.

Современный аккумулятор для бензиновых и дизельных машин служит около 5 лет. Производители дают на такие батареи гарантию лишь в 2 года. Создатели электрокаров гарантируют исправную работу батарей в течение 8 лет либо 160000-200000 км пробега. Но средний срок службы таких батарей не менее 10 лет и больше, если быстрая зарядка используется не слишком часто. То есть утилизация батарей электромобилей требуется значительно реже.

Еще в 2019 году в британском журнале Nature была опубликована статья экспертов Бирмингемского университета, которые предостерегали о проблеме неизбежной утилизации литий-ионных батарей в будущем в связи с ростом производства электромобилей. При условии существования экономики замкнутого цикла такой проблемы бы не существовало. Однако современная экономика далека от идеалов. Эксперты также подчеркнули, что литий-ионные батареи можно рассматривать как ценные источники вторичного сырья, что открывает новые возможности для бизнеса.

В настоящее время еще слишком мало электрокаров отправлено на утилизацию. Однако в мире существует немало предприятий по утилизации литий-ионных батарей. Так, в России этим занимается группа компаний «Мегаполисресурс» из г. Челябинск. Интересный способ продления жизни аккумуляторам из электромобилей придумали в Германии. Недалеко от Гамбурга коммерческая электростанция, принадлежащая компании WEMAG, использует эти батареи для накопления излишков энергии, полученной от солнечных батарей и ветрогенераторов.

Если рассматривать утилизацию авто в глобальном смысле, то ситуация складывается также не в пользу бензиновых и дизельных автомашин. Часто электромобили и бензиновые авто одной марки выпускаются в практически одинаковых кузовах и с одним и тем же наполнением салона. Основное различие в двигателе. И если авто с ДВС имеет массу довольно грязных деталей для переработки (мотор, коробка передач, аккумулятор, свечи, различные жидкости для двигателя), то электрокары требуют утилизации только батареи и достаточно чистого электродвигателя.

А теперь посмотрим на ситуацию с иной стороны. Представьте, что вы стоите в автосалоне и видите перед собой два абсолютно одинаковых новеньких авто. Но один из них работает на электрическом двигателе, а внутри второго — двигатель внутреннего сгорания. Они уже произведены, все углеродные следы уже оставлены, и вы не в силах на это повлиять. Но вы можете решить, будет ваш автомобиль вырабатывать выхлопные газы при эксплуатации. Что выберете? Надеемся, что вы решите в пользу электрокара и тем самым уменьшите вредное влияние транспорта на окружающую среду. И еще, надеемся, что в недалеком будущем производство электромобилей станет таким же экологически чистым, как и эксплуатация этих авто.