Что лучше для Земли: электромобиль или газ? Ответ на этот вопрос может показаться ослепительно очевидным: конечно, электромобили должны быть лучше для окружающей среды, потому что у них нет выхлопных газов, и поэтому они не выделяют парниковые газы во время движения. Однако электромобили не идеальны, и у них есть собственный набор проблем, связанных с загрязнением окружающей среды. Примечательно, что их батареи содержат компоненты, такие как литий, для получения и извлечения которых требуется значительное количество энергии.

Но производство аккумуляторов - это лишь часть срока службы электромобиля. Исследование 2014 года, опубликованное в журнале Труды Национальной академии наук изучили весь жизненный цикл выбросов электромобиля, от добычи металлов, необходимых для аккумуляторов, до производства электроэнергии, необходимой для их питания, а затем сравнили это со средними выбросами автомобиля, работающего на газе. Команда обнаружила, что когда электромобили заряжаются электричеством, работающим на угле, они на самом деле хуже для окружающей среды, чем обычные бензиновые автомобили.

Однако в большей части мира национальные сети теперь достаточно чисты, чтобы электромобили могли превзойти своих бензиновых собратьев, когда дело доходит до загрязнения и выбросов парниковых газов в течение срока их службы.

«Только при подключении к самым грязным, тяжелым угольным сетям бензиновые двигатели внутреннего сгорания становятся сопоставимыми с электромобилями на основе выбросов парниковых газов», - сказал Колин Шеппард, исследователь с опытом разработки энергетических и транспортных систем из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Калифорния.

Очень мало мест, где электросети все еще полностью или в основном обеспечиваются углем. Китай - один из них; в 2019 году было подсчитано, что 58% электроэнергии страны приходилось на уголь, и вполне вероятно, что некоторые районы Китая по-прежнему полностью снабжаются углем. Тем не менее, сеть Китая улучшается за счет увеличения инвестиций в возобновляемые источники энергии - например, у него вдвое больше мощности ветровой энергии, чем в США, и он производит больше солнечных панелей в год, чем любая другая страна, согласно журналу Nature.

Эта модель улучшений - больше возобновляемых источников энергии и меньше ископаемого топлива - носит глобальный характер и помогает повысить экологические показатели электромобилей, - сказал Гордон Бауэр, исследователь электромобилей из Международного совета по чистому транспорту в Сан-Франциско. «По мере того, как электросети становятся более экологичными в течение всего срока службы электромобиля, они будут только улучшаться».

В исследовании, опубликованном в этом месяце в журнале Экологическая наука и технологии Шеппард смоделировал гипотетический сценарий будущего, в котором все автомобили были электрическими. «Мы хотели понять, каковы могут быть последствия для энергии, инфраструктуры и выбросов, если все пассажирские автомобили будут электрифицированы», - сказал Шеппард Live Science. Бауэр также сотрудничал с Шеппардом в этом проекте. Их выводы убедительно свидетельствуют в пользу электромобилей будущего.

Например, Шеппард подсчитал, что если бы все частные автомобили в США были электрическими, это снизило бы выбросы парниковых газов в стране на 46% ежегодно (0,5 гигатонны углекислого газа) по сравнению с автомобилями, работающими на обычном газе. Это сокращение можно было бы еще больше увеличить, если бы эти транспортные средства подвергались так называемой «контролируемой зарядке», методике, также известной как «умная зарядка», при которой автомобили заряжаются в стратегически выбранные моменты времени для минимизации финансовых затрат на производство электроэнергии. (Например, зарядка в ночное время часто обходится дешевле, чем днем; эта стратегия также способствует более эффективным электростанциям, производящим более дешевую электроэнергию.) Если бы все частные электромобили заряжались таким образом, экономия на выбросах могла бы возрасти. до 49% годовых.

Эти оценки основаны на том, что, по признанию Шеппарда, является «амбициозным» представлением о будущем энергетическом портфеле США. По его словам, это будущее предусматривает страну с гораздо большим объемом возобновляемой энергии, но которая все еще не достигла цели нулевого углерода или национальной энергосистемы, которая не способствует изменению климата. Для реализации этого сценария необходимо проявить значительную политическую волю и практические изменения, но все же полезно составить карту полного теоретического потенциала электромобилей в этих обстоятельствах.

Короче говоря, с экологической точки зрения гораздо легче выступить за покупку электромобиля, чем автомобиля с бензиновым или дизельным двигателем. А как насчет стоимости? Разве электромобили не слишком дороги для большинства людей?

Отчет за 2020 год группа по защите прав потребителей Consumer Reports предполагает, что ситуация также меняется. В документе подсчитано, что стоимость ремонта и обслуживания электромобилей в расчете на одну милю в течение всего срока службы электромобиля составляет чуть меньше половины от стоимости традиционных транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания. Во многом это связано с тем, что электродвигатели имеют только одну движущуюся часть по сравнению с традиционными двигателями, которых часто бывает несколько десятков. Это означает, что в электромобиле нужно заменять меньше компонентов, что приводит к значительной экономии, хотя и не в момент продажи.

«Сейчас это может показаться радикальным, но к 2030 году, я думаю, проблема будет в том, как быстро производители смогут их производить», - сказал Бауэр.

Недавний анализ в масштабах США проведенный Бауэром, он пришел к выводу, что высокий уровень амортизации новых электромобилей приведет к большим выгодам для домохозяйств с низкими доходами, которые с большей вероятностью будут покупать подержанные автомобили. Это, наряду с другими факторами, способствующими снижению цен, такими как технологические инновации и усиление конкуренции с поставщиками, будет означать, что электромобиль должен стоить столько же, как и обычный автомобиль с бензиновым двигателем, почти для всех уровней дохода примерно к 2029 году, обнаружил Бауэр. Кроме того, Бауэр подсчитал, что к 2030 году домохозяйства с низкими доходами в США смогут сэкономить 1000 долларов в год за счет экономии топлива, если они перейдут на электромобили.

Электромобиль лучше для планеты?