Польза и вред электромобилей: чего больше?
Популярность электромобилей растёт: в 2023 году в мире было продано 14 млн машин — на 35% больше, чем в 2022. Это 18% от общих продаж автомобилей. В 2024 году прогнозируется рост ещё на 20%. В России в 2023 году было куплено 14,1 тыс. новых электромобилей (в 4,7 раза больше, чем в 2022). Эксперты прогнозируют, что российский рынок электрокаров будет расти в среднем на 38% в год до 2033 года.
Правительства стран включили переход на электрокары в стратегии по достижению углеродной нейтральности и дают гражданам субсидии на покупку.
Однако в СМИ и интернете регулярно появляются сомнения в экологичности электромобилей. Разбираемся, какие плюсы и минусы есть у электрокаров и можно ли считать их экологичной альтернативой авто с двигателем внутреннего сгорания (ДВС).
Экослед электромобилей
1. Углеродный след при производстве электромобиля больше, чем у авто с ДВС
Выбросы CO2 при производстве электрокаров выше в 2,7 раза. При изготовлении кузова углеродный след примерно одинаковый для обоих типов машин (5–10 т CO2-эквивалента). Разница возникает в основном из-за аккумулятора. Его производство оставляет после себя более 7 т СО2.
в 2,7 раза
выше выбросы CO2 при производстве электрокаров
Большой объём выбросов объясняется тем, что 81% мощностей по изготовлению литийионных аккумуляторов приходится на Китай, где основную часть электроэнергии (61%) получают от сжигания угля. В среднем там на каждый кВт*ч полученной энергии выбрасывается 549 г СО2.
При производстве кузова и других компонентов любых автомобилей, в том числе транспорта с ДВС, наносится вред окружающей среде, но производство литиевых аккумуляторов электрокаров оставляет более значимый экологический след, чем обычные свинцовые аккумуляторы автомобилей на ДВС.
Владимир Чупров
Исполнительный директор экологического проекта «Земля касается каждого», эксперт в области возобновляемой энергетики
2. На изготовление батарей требуется много невозобновляемых ресурсов
В зависимости от типа аккумулятора, для производства требуются разные материалы: литий, кобальт, графит, марганец, никель. При этом запасы этих полезных ископаемых ограничены. В 2023 году на батареи потратили 85% всего добытого лития в мире и 70% кобальта. Если спрос на электромобили будет расти, то и объёмы сырья тоже.
85%
всего добытого в 2023 году лития ушло на батареи для электрокаров
Международное энергетическое агентство прогнозирует, что потребность в литии увеличится в 9 раз к 2040 году, причём из 90% добываемого объёма будут производить аккумуляторы для электромобилей.
Литий добывают в шахтах из твёрдой породы или из подземных солончаков: жидкость с солями металла выкачивают и оставляют в резервуарах на поверхности. Вода испаряется за 12–18 месяцев, и из оставшегося осадка извлекают минерал.
Факт
Одна литийионная батарея для электромобиля содержит около 8 кг лития, 35 кг никеля, 20 кг марганца и 14 кг кобальта.
Чтобы получить литий для одной батареи, нужно добыть 2 т руды или 6 т солёной воды. При этом в атмосферу попадает от 40 до 120 кг углекислого газа, потому что большую часть энергии для извлечения и переработки металла получают из ископаемого топлива.
Добыча минералов для литийионных аккумуляторов вредит окружающей среде: горнодобывающие компании вырубают леса, обедняют почву, загрязняют воду и воздух частицами металлов и химикатов. Среди опасных побочных продуктов добычи и обработки горных пород — мышьяк, цианид, свинец и ртуть.
3. Технологии переработки литиевых аккумуляторов требуют доработки
Большинство производителей электромобилей предлагают гарантию на аккумуляторы от 8 до 10 лет. Но исследование 20 тыс. автомобилей разных лет производства (с 2011 по 2024 год) показало, что в электрокарах 2011 года заменили только 30% батарей, 2012 — 16%, 2013 — 10%. Значит, большая часть аккумуляторов служит не менее 13 лет.
Отслуживший литиевый аккумулятор электромобиля может работать и как стационарная батарея в энергетических системах. Например, некоторые автоконцерны используют старые аккумуляторы для питания систем и оборудования на заводах. Также в батареях можно хранить резервную энергию от солнечных панелей и ветрогенераторов на электростанциях.
Владимир Чупров
Сегодня предприятия, занимающиеся переработкой аккумуляторов, чаще всего используют технологии, которые требуют много энергии, дорого стоят и дают низкокачественное сырьё: батареи измельчаются, плавятся, и затем химическими методами извлекаются полезные материалы. Значит, производителям батарей для электрокаров невыгодно использовать продукт переработки для производства новых аккумуляторов, а часть полезных ресурсов всё-таки становится отходом.
Эффективнее было бы демонтировать аккумуляторы до отдельных батарейных модулей. Но сделать это сложно. Поскольку у батарей для электромобилей отличаются конструкции, то и разбирать их нужно каждую по-своему. Поэтому перерабатывающим предприятиям пришлось бы иметь несколько видов оборудования под разные типы аккумулятора, а это невыгодно.
Переработкой литийионных аккумуляторов в мире занимаются сотни компаний, среди которых и производители самих электрокаров. По оценкам экспертов, доля отправленных на переработку батарей вырастет с 45% в начале 2020-х годов до 80% к 2040 году.
В России есть два предприятия, которые перерабатывают литийионные батареи (правда, пока в основном от мобильных телефонов): «Мегаполисресурс» в Челябинске и Национальная экологическая компания в Ярославле. Также в экотехнопарке «Росатома» в Нижегородской области планируется ежегодно перерабатывать 50 тыс. т аккумуляторов от электрокаров.
Мы обратились к НЭК и узнали, что они готовы к переработке аккумуляторов от электротранспорта, но такие виды батарей к ним пока не поступают.
Преимущества электромобилей
1. Электрокары не образуют выхлопных газов
Электромобили во время езды не сжигают ископаемое топливо, а значит, не выбрасывают парниковые газы и токсичные химические вещества, которых много в выхлопах автотранспорта на ДВС.
Из-за легковых автомобилей, грузовиков и автобусов в атмосферу попадает почти 6,5 млрд т CO2 в год. Их экослед в 7 раз больше, чем у самолётов. Всё из-за того, что легковых машин много: около 1,48 млрд в мире. Выбросы парниковых газов от такого количества транспорта на ДВС ускоряют изменение климата.
По данным Росгидромета, в России транспорт — второй по величине источник загрязнения воздуха. С выхлопными газами в атмосферу попадают оксиды азота и диоксид серы, углеводороды (в том числе канцерогенные бензапирен и бензол), соединения свинца, сажа.
Сажа содержит опасные твёрдые микрочастицы РМ10 и РМ2,5, которые могут находиться в воздухе в течение нескольких дней и переноситься на большие расстояния. Частицы настолько малы, что на сечении человеческого волоса (100 мкм) может поместиться 10 или 40 единиц соответственно. Поэтому они легко проникают в лёгкие и оседают там.
Токсичные вещества из выхлопов могут вызвать аллергию, респираторные, сердечно-сосудистые, онкологические и другие заболевания.
Выбросы транспорта также загрязняют природу. Из-за этого появляются цветные туманы, идут кислотные дожди, выпадает тёмный снег. Осадки, с одной стороны, очищают воздух от токсичной взвеси. А с другой — собранные ими вредные вещества попадают в водоёмы и почву. Оттуда соединения, в том числе тяжёлые металлы, могут проникать в организмы животных и растений.
При получении электроэнергии из ископаемого топлива также происходит выброс загрязняющих веществ. Но эти источники стационарны в отличие от транспорта на бензине, дизельном топливе или газе, которые «доставляют» свои выхлопы прямо на улицы городов.
Владимир Чупров
2. Оставляют меньше микрочастиц от шин и тормозов
Ещё один вид загрязнения окружающей среды автомобилями — твёрдые микрочастицы от износа покрышек и трения тормозных колодок. Они выделяются и электромобилями, и машинами на ДВС.
Есть мнение, что шины электрокаров выделяют больше микрочастиц из-за большего веса автомобилей. На самом деле подтверждающих это авторитетных научных исследований пока не проводилось.
Чтобы опробовать электрокар, необязательно его покупать: такой автомобиль можно взять в аренду. В каршеринге «Ситидрайв» — пять моделей.
Чтобы покрышки не изнашивались слишком быстро, электромобили оснащают специальными шинами, разработанными с учётом большого веса и других особенностей.
Количество выделяемых от покрышек и тормозов микрочастиц действительно зависит от веса автомобиля: у внедорожников оно будет больше, чем у седанов. При этом неважно, электрокар это или авто на ДВС.
Владимир Чупров
Кроме того, электрокары могут тормозить электродвигателем. Поэтому при торможении они, как правило, оставляют меньше твёрдых частиц, чем машины на ДВС, которые используют механические тормоза.
Совет
Какой бы автомобиль у вас ни был, придерживайтесь аккуратного стиля вождения: плавного торможения и старта. Это сократит ваш углеродный след и выбросы от износа шин и тормозов.
3. Углеродный след электромобиля ниже, чем у авто на ДВС
Углеродный след электрокара 2023 года выпуска за весь жизненный цикл (включая пробег 250 тыс. км) на 27–71% ниже, чем у его аналога на ДВС. Основные выбросы углекислого газа транспорта на ДВС происходят при эксплуатации. И на этом этапе электрокары выигрывают настолько, что компенсируют свой высокий углеродный след на стадии производства.
на 27–71%
ниже углеродный след за жизненный цикл электрокара, чем у его аналога на ДВС
Экослед электрической машины во время использования зависит от «чистоты» электроэнергии, которая используется для зарядки. Например, в Великобритании основные источники электричества — возобновляемые (ветер и биогаз), газ и атомные электростанции. В среднем производство 1 кВт*ч энергии ведёт к выбросу 138 г СО2. Поэтому в условиях Великобритании электромобили 2023 года выпуска становятся экологичнее, чем аналогичные автомобили с ДВС, после пробега 48 тыс. км. Это намного раньше, чем в Китае, где для этого надо проехать 118 тыс. км.
Факт
Более половины всех электромобилей в мире, проданных в 2023 году, произвели в Китае. Кроме того, там находится 57% всего мирового парка электрокаров.
И что в итоге?
Электромобиль более экологичен в тех странах, где потребляемую им энергию получают от низкоуглеродных источников энергии: от солнца, ветра, воды, из биогаза и атома (на АЭС). Всего в мире от таких источников в период с августа 2023 по июль 2024 было произведено около 41% электроэнергии.
Факт
В России на низкоуглеродные источники энергии приходится 37% произведенного электричества, а на уголь — всего 17%.
И наоборот, электрокар будет менее экологичен там, где большая доля энергии производится из угля. Его углеродный след самый большой: 820 г CO2/кВт*ч выработанной энергии. Для сравнения: производство электроэнергии из природного газа оставляет 490 г CO2/кВт*ч, преобразование энергии солнца — 41–48 г CO2/кВт*ч, энергии ветра — 11–12 г CO2/кВт*ч. Самая большая доля угля — в энергобалансе Монголии (85%), ЮАР (81%) и Индии (75%).
Даже если в энергобалансе страны присутствует и доминирует уголь, углеродный след электрокара на всём жизненном цикле будет ниже, чем у авто с ДВС. Поэтому электромобиль — экологичная альтернатива.
Владимир Чупров
Плюсы от электромобилей есть не только для природы, но и для владельцев:
О субсидиях на покупку электрокаров в России и за рубежом читайте в этом материале.
Пока недостаточное количество станций для зарядки автомобиля останавливает тех, кто задумывается о покупке электрокара. Но в России инфраструктура развивается быстро: количество электрозарядных станций превысило 7,4 тыс.
Найти ближайшую станцию, а также узнать, есть ли свободные слоты для зарядки электромобиля, в реальном времени можно в приложении 2ГИС по запросу «станции зарядки электромобилей». Станции обозначаются точками разного цвета:
Самые экологичные способы передвижения — ходить пешком, ездить на велосипеде или самокате. Если такие варианты вам не подходят, узнайте, как снизить свой транспортный след, в нашем материале.