S rozšiřováním elektromobilů se občas objevují zprávy o jejich vyšších emisích během životního cyklu ve srovnání s vozy se spalovacím motorem. Elektroauta sice při jízdě nevypouštějí emise, ty ale vznikají při výrobě elektřiny v elektrárnách a při výrobě baterie. A prý jich může být víc než u spalováků, které jen „nemají výfuk v elektrárně“.
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.
Výzkum českých autorů a jednoho Brita spočítal emise skleníkových plynů ve všech fázích výroby a provozu. Ukázal, že provoz elektromobilů může v zemích visegrádské skupiny snížit emise o 29–69 % oproti vozům s benzinovým motorem a o 19–60 % oproti naftovým motorům. Konkrétně v České republice může jít o snížení o 46 % oproti benzínu a o 39 % ve srovnání s naftou.
Shrnutí výsledků studie v jednom obrázku. Ani emisně náročnější výroba elektřiny a baterií se nevyrovná emisím z výfukových plynů vozidel se spalovacími motory
Shrnuté závěry studie
Studie, která vyšla v časopisu Renewable and Sustainable Energy Reviews, je velmi rozsáhlá, můžete si ji přečíst na webu ScienceDirect (je tam ke stažení i jako PDF). V tomto článku najdete její základní shrnutí.
Výpočet celkových emisí skleníkových plynů zahrnul všechny zdroje: výrobu vozidla, baterie a paliva i samotný provoz. Započítal výrobu elektřiny se ztrátami v síti a při nabíjení, v úvahu vzal i potenciální snížení emisí díky recyklaci dílů a materiálů.
Studie zkoumala emisní náklady vozidel pro Českou republiku a další tři země V4: Slovensko, Maďarsko a Polsko. Modelovým vozem se stal Hyundai Kona z roku 2019, výzkum u něj počítal s plánovanou životností 15 let a ročním nájezdem 10 tisíc kilometrů.
Výhodou vozu Hyudai Kona, který studie použila pro srovnání, je, že nabízí všechny typy pohonů: benzinový motor, naftový motor, hybridní pohon i čistě elektrický pohon
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.
Za vyššími emisemi u elektromobilů tedy stojí zejména výroba baterie, především těžba a doprava primárních surovin. Rozdíl mezi elektromobily a spalovacími vozy se ale v budoucnu zmenší díky zkrácení dopravních řetězců a většímu využití recyklovaných materiálů při výrobě baterií.
Obavy z vyšších emisí a nákladů kvůli nutnosti vyměnit degradovanou baterii nejsou opodstatněné. Životnost i menší baterie s kapacitou 39 kWh několikanásobně překročí průměrný nájezd vozidel. K výměně baterie dochází u elektromobilů jen výjimečně, třeba při vadné výrobní sérii nebo špatném zacházení. Započítávat emise z výroby náhradní baterie proto není nutné.
Emise vyprodukované při výrobě automobilů. Elektromobily jich mají výrazně více kvůli bateriím
Emise během provozu nejvíc ovlivňuje výroba paliva. Spalovací a hybridní vozy k tomu navíc vypouštějí emise ze svého výfuku. Výpočty předpokládají stejnou hodnotu těchto emisí po celou dobu provozu auta a vycházejí z technických specifikací výrobce. Realita zde ale může být odlišná, protože záleží na způsobu jízdy a stavu vozidla. Tyto individuální proměnné se ale do výpočtů obtížně zahrnují.
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. Elektromobil s baterií 64 kWh sníží v zemích V4 celkové emise o 29 až 69 % – nejméně v Polsku, nejvíce na Slovensku.
Porovnání emisí z výroby a provozu různých vozů v České republice. 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.
Emise z výroby paliv se v průběhu let snižují jen výjimečně, hlavně při přechodu na paliva s vyšším podílem biosložek. To sice vede ke snížení emisí skleníkových plynů, významně ale roste dopad na využití půdy, potravinovou bezpečnost a ekologii.
U výroby elektřiny studie očekává významný pokles emisí kvůli přechodu na obnovitelné a nízkoemisní zdroje v Evropské unii. Tento pokles nejvíce ovlivní celkovou ekologickou udržitelnost elektromobilů, protože jejich celkové emise závisejí především na čistotě elektřiny k jejich pohonu.
Pro všechny země V4 studie počítá s ročním poklesem emisí z výroby elektřiny o 2 %. Především v České republice a Polsku se ale dá očekávat výraznější pokles, což ještě více elektromobily zvýhodní.
Ke snížení emisí z dopravy ale jen přechod na elektromobily nestačí. Zásadní je zlepšení energetického mixu v jednotlivých členských státech EU. Nepříznivá geopolitická situace, jako je konflikt na Ukrajině, může dočasně zvýšit emise z výroby elektřiny a snížit ekologické výhody elektromobilů. Studie proto pracuje s energetickým mixem z roku 2019, posledního roku bez mimořádných událostí jako covid nebo válka na Ukrajině.
Stejný graf s emisemi za dobu životnosti automobilu jako v úvodu článku, jen pro všechny hodnocené země. Čím je energetický mix „zelenější“, jako v případě Slovenska, kde velkou část elektřiny vyrábí jaderná energie, tím jsou elektromobily oproti spalovacím motorům výhodnější
Výpočty u spalovacích motorů pominuly řadu emisních příspěvků kvůli jejich zanedbatelným hodnotám nebo nedostatku dat. Jde například o ztráty paliva, lokální emise dalších výfukových plynů a podobně.
Výzkumy naznačují, že celkové ztráty z distribuce a zpracování paliv dosahují desetin procenta. Přesná data ale chybí, protože ztracené palivo nepředstavuje z pohledu emisí hlavní ekologický problém. Významnější jsou další výfukové plyny kromě CO₂. Přestože se o lokálních městských emisích spalovacích motorů hodně diskutuje a některá evropská města postupně zakazují naftové vozy kvůli emisím NOx a pevných částic, studie tyto emise nezahrnuje kvůli nedostatku relevantních dat. Započtení dalších výfukových plynů by ale během očekávané životnosti vozidla zvýšilo emise o stovky kilogramů.
Po kolika kilometrech se v jednotlivých zemích vyrovnají emisní náklady elektromobilů s ostatními typy pohonu
Studie také nezahrnuje emise z údržby vozidel. Auta vyžadují údržbu, která nepřímo přispívá k emisím během jejich životnosti. Nedostatečná údržba navíc narušuje běžný provoz a vede k vyšším výfukovým emisím. Většina studií ale tyto emise zanedbává kvůli nedostatku vstupních dat.
Poslední část studie sledovala emise z likvidace vozidel na konci životnosti. Hierarchie nakládání s odpady upřednostňuje opětovné využití před recyklací. Studie proto spočítala možné úspory emisí při recyklaci a opětovném využití dílů a materiálů.
Zdroj: ScienceDirect, upozornil @HatasLukas