По заказу VW было проведено одно из наиболее масштабных исследований экологической «стоимости» производства и эксплуатации электромобиля и аналогичного ему автомобиля с ДВС, где учитывалось большое количество факторов, включая источники выработки электроэнергии, используемой для приведения в движение транспортного средства, вторичная переработка, суммарные выбросы CO2 как во время производства, так и во время эксплуатации. Сам VW назвал подобный подход «Cradle to Grave» (вольный перевод: «от люльки до гроба»).
Для получения наиболее точного представления были выбраны «аналогичные» автомобили, то есть электрический гольф, а так же гольф с дизельным ДВС, бензиновым ДВС и газовым ДВС.
То, насколько глубоким и трудозатратным было данное исследование можно проследить на примере расчета данных для автомобильной покрышки. Учитывается не только энергия, необходимая для ее изготовления, но так же и затраты энергии на получение сажи, кварцевого песка, стального корда, нейлона и других составляющих, включая энергозатраты на различные этапы производства, такие, как вулканизация. Так же учитывалось то, из каких источников была получена электроэнергия в местах выработки/производства сырья, или где проходили отдельные этапы производства.
Для каждого автомобиля был произведен подобный расчет для 3000-5000 деталей, необходимых для его изготовления, чтобы в конечном итоге получить суммарные затраты в виде количества выбросов CO2. Подобные расчеты были произведены и для учета стоимости выработки как электроэнергии в разных регионах, так и для топлива, необходимого для движения автомобиля. С точки зрения VW подобный анализ показывает, что в конечном итоге электромобиль будет более экологичен, чем автомобиль с ДВС, правда после 100 000 км пробега и если исходить из того, что срок жизни современного автомобиля — 200 000 км.
В абсолютных цифрах стоимость производства дизельного гольфа составляет пять тонн CO2, в то время как для электро-гольфа требуется двенадцать тонн.
После 100 000 км пробега электро-гольф сравняется по количеству выбросов с дизельным гольфом и в дальнейшем его конечный эко-баланс к 200 000 км пробега будет положительным в сравнении с дизельным автомобилем. 25 тонн CO2 для электромобиля против 30 тонн CO2 для дизельного гольфа.
Если учитывать только стоимость километра пробега, то даже при нынешней «смешанной» электроэнергии (из невозобновляемых и возобновляемых источников энергии) электро-гольф имеет лучший эко-баланс в сравнении с любыми другими типами приводов. Для сравнения использовался расчет по WLTP циклу, в котором электро-гольф способен проехать 253 км на одной зарядке. В цифрах это выглядит следующим образом: 120г/км для электро-гольфа, 140г/км для дизельного гольфа, 151г/км для гольфа на сжиженном газе и 173г/км для бензинового гольфа.
VW попробовал экстраполировать расчеты для всех вариантов привода до 2030 года. При условии дальнейшего развития батарей, что позволит увеличить пробег до 438 км от одной зарядки и повышения доли электроэнергии из возобновляемых источников мы получим снижение уровня выброса до 95г/км пути для электро-гольфа.
ДВС тоже должны улучшить свои показания прежде всего за счет внедрения дополнительного электромотора. (Примечание: скорее всего имеется в виду вариант mild-Hybrid с 48-вольтовой бортовой сетью, когда используется гибридный стартер-генератор, способный эффективно использовать рекуперацию при торможении, подобная система уже устанавливается на некоторые немецкие автомобили). Тогда расчетное количество выбросов CO2 для дизельного и газового гольфа снизится до 114г/км пути, для бензинового — до 135г/км пути.
Примечание от переводчика: в свое время мы проехали более 50 000 км на автомобиле Audi A2 с дизельным двигателем 1.4 TDI на 75лс. Автомобиль вышел на рынок в далеком 1999 году. С самого начала эксплуатации велся учет фактического расхода топлива по чекам с заправки, потому достаточно просто высчитывается выброс CO2 на километр пути. В нашем случае получилось 118г/км. И это еще не самая экономичная версия, поскольку выпускалась A2 3L 1.2 TDI, так называемый «drei Liter Auto», который в смешанном цикле довольствовался тремя литрами дизеля на 100 км пути. Если посмотреть данные на spritmonitor, то средний выброс в районе 87г/км пути для подобного автомобиля — вполне реальная история. Этот автомобиль по уровню комфорта (в четырехместной версии) по-прежнему в чем-то удобнее даже седьмого гольфа и не уступает ему по размерам багажника.
Тот факт, что производство электромобиля заметно более затратно, чем автомобиля с ДВС, в основном связан со стоимостью производства электробатареи. На нее приходится более 40% от общего количества выбросов. VW исходит из того, что из-да дальнейшего совершенствования технологий производства к 2030 году количество выбросов в процессе изготовления батареи будет снижено на 30%, а к 2050 году — на 50%.
Одним из важных факторов при учете количества выбросов CO2 как при производстве, так и при эксплуатации электромобиля является то, каким образом была получена электроэнергия. На данный момент электро-гольф, произведенный в Германии и проехавший по Германии 200 000 км, будет повинен в выбросе 142г/км пути (в США — ровно столько же), в среднем по странам Евросоюза — 119 г/км пути (Примечание: в Германии до сих пор достаточно активно используются угольные станции для производства электроэнергии, хотя их процент с каждым годом снижается). Если эксплуатировать электромобиль исключительно использую ветроэнергетику, то тогда он будет повинен в выбросе 59г/км пути. В Китае, где превалирует доля электростанций на невозобновляемых источниках энергии, получается 183г/км пути.
VW собирается уменьшить выбросы СО2 при производстве батарей за счет использования перерабатываемых материалов. Таким образом только при производстве катода возможно на 30% снизить уровень выброса. Если же для переработки так же использовать электроэнергию из возобновляемых источников, то экономия достигнет 50%.
Примечание 1.
Недавно появилась новость о том, что Audi не сможет в этом году собрать планируемые 55 000 электромобилей Q-tron, вместо этого планируется собрать 45 000 автомобилей. Причина — поставщик аккумуляторов LG-Chen не в состоянии поставить требуемое количество батарей. С теми же проблемами столкнулось и подразделение Volvo Polestar. Поставщик тот же.
Примечание 2.
В Германии в начале 2018 года дули очень сильные ветра и сложилась парадоксальная ситуация, когда за счет ветроэнергетики вырабатывалось больше электроэнергии, чем было необходимо. Поскольку на данный момент нет систем, способных запасать электроэнергию в больших количествах, то это привело к тому, что на спотовом рынке электроэнергии в такие дни возникли негативные цены на электричество. Суммарно в течение 140 часов действовали негативные цены на электроэнергию.
Примечание 3.
Следствием того, что нет систем, способных запасти большое количество электроэнергии, а выработка ветро/солнечной энергии плохо прогнозируема, является необходимость полного дублирования всех альтернативных источников энергии, поскольку нередки случаи, когда альтернативная энергетика вырабатывает ее слишком мало. Наиболее популярным решением для дублирования является использование газовых электростанций, поскольку они позволяют достаточно оперативно регулировать выработку электроэнергии. К сожалению экологический баланс СО2 в таком случае получается худшим, чем если бы газовая электростанция постоянно работала в оптимальном режиме без альтернативных источников энергии. Вторым следствием необходимости дублирования являются одни из самых высоких цен на электроэнергию в Евросоюзе.
Полный доклад в формате PDF доступен по ссылке.
Автор: Mattteo
