Czy pojazdy elektryczne przejmą świat?

Electric car, electric vehicle, electric, electricity, charging, EV charging

Na świecie jest coraz więcej ludzi oraz coraz więcej samochodów, samolotów, pociągów i statków. Wszystkie te środki lokomocji mają wpływ na klimat naszej planety. Transport generuje około 25% wszystkich gazów cieplarnianych. W 2016 roku był to największy producent CO2 w USA.

Rozwój elektromobilności powinien pozwolić na zmianę tych statystyk. Oczyszczenie sektora transportowego ma mieć istotny wpływ na zahamowanie zmian klimatycznych. Aby USA spełniały zobowiązania z Porozumienia Paryskiego, to do 2030 roku na drogach tego kraju powinno być 100 milionów samochodów elektrycznych. W 2015 roku takich pojazdów było zaledwie 1,26 miliona.

Walka z zmianami klimatycznymi i oszczędzanie pieniędzy

Pojazdy elektryczne zasilane są z baterii, które ładowane mogą być w domu lub na stacji ładowania. W czasie jazdy auto elektryczne nie wydziela żadnych zanieczyszczeń.

Zgodnie z publikowanymi raportami, gdyby pojazdy elektryczne zasilane były w pełni energią z OZE, to transport w ogóle nie przyczyniałby się do globalnego ocieplenia. Jeśli jednak nawet w pełni wykorzystywałby energetyką węglową, to i tak przyczyniałby się mniej do zmian klimatycznych niż obecne samochody, średnio spalające 8,71 l/100 km. Samochody benzynowe, jeśli chodzi o ekologię, musiałyby osiągnąć spalanie na poziomie porównywalnym z tym, ile produkują pojazdy elektryczne – by konkurować z tymi, które zasilane są z elektryczności generowanej z gazu ziemnego musiałyby osiągnąć wydajność 4,35 l/100 km, z fotowoltaiki 0,47 l/100 km, z energii wiatrowej 0,06 l/100 km i 0,03 l/100 km w przypadku energii geotermalnej.

Większość aut elektrycznych sprzedaje się obecnie w Kalifornii, gdzie prąd generują głównie elektrownie gazowe, a udział OZE w miksie wynosi 25%. Większość samochodów elektrycznych w USA wykorzystuje prąd pochodzący z gazu lub OZE. Dodatkowo od 28% do 42% użytkowników pojazdów elektrycznych ma w swoich domach instalację fotowoltaiczną.

Jakkolwiek początkowe koszty pojazdów elektrycznych są wyższe niż spalinowych, to, jak szacują naukowcy, eksploatacja samochodów elektrycznych jest tańsza. Chociażby dla tego, że nie wymagają one częstych zmian oleju itd. Dodatkowo są oszczędniejsze energetycznie, co przekłada się na 750 do 1200 dolarów oszczędności rocznie na samych kosztach paliwa.

Elektromobilność na świecie

Sprzedaż pojazdów elektrycznych w USA rośnie. W samym 2017 roku kupiono ich 200 tysięcy, 25% więcej niż rok wcześniej. Dodatkowo w wielu krajach wprowadzane są regulacje, które mają zakazać sprzedaży nowych pojazdów spalinowych. Tego rodzaju prawo planują wprowadzić Norwegowie już w 2025. Dodatkowo miasta, takie jak: Paryż, Rzym, Madryt, Ateny i Meksyk chcą zakazać wjazdu pojazdów z silnikiem diesla od 2025 roku. Od 2030 sprzedaż nowych aut spalinowych ma zostać ograniczona w: Niemczech, Indiach, Irlandii, Izraelu i Holandii. A od 2040 sprzedaży samochodów spalinowych zakazać chcą Brytyjczycy, Francuzi, Tajowie i władze stanu Kalifornia. Nad podobnymi regulacjami pracują także Chiny – władze tego państwa chcą, aby 2025 roku około 20% pojazdów w tym kraju było elektrycznych.

USA i standardy wydajności samochodów

Agencja Ochrony Środowiska (EPA) z Stanów Zjednoczonych planuje zmienić na lżejsze standardy wydajności dla samochodów produkowanych od 2022 do 2025 roku. Ruch ten ma za zadanie umożliwić produkcję tańszych aut, ale jednocześnie uderza w producentów najczystszych pojazdów.

Standardy wydajności ustalone zostały jeszcze przez administrację prezydenta Obamy. Miały one za zadanie poprawić konkurencyjność amerykańskiego przemysłu motoryzacyjnego z firmami z Japonii i Niemiec. Przepisy zakładały, że do 2025 roku średnie spalanie będzie musiało być nie gorsze niż 4,32 l/100 km. Istniał szereg metod, by spełnić to formalnie wymaganie, tak aby realne spalanie wynosiło jedynie 6,53 l/100 km, czyli o około 2,9 litra mniej niż w roku 2016. Oznaczałoby to jednocześnie, jak szacuje EPA, że jedynie 2% aut musiałoby być elektryczne.

EPA zakłada, że nowe regulacje to oszczędność w konsumpcji ropy naftowej na poziomie 12 miliardów baryłek i zmniejszona emisję CO2 o sześć miliardów ton. Ewaluacja przepisów zrealizowana przez EPA wskazała, że firmy te produkują już wiele pojazdów zgodnych z nowymi normami, a konsumenci bardzo pozytywnie do nich podchodzą.

W czasie testów nowego prawa amerykańskie firmy – General Motors, Ford i Chrysler – zwróciły się do obejmującej urząd administracji Trumpa o ustalenie bardziej elastycznych standardów. W odpowiedzi na to EPA, pod zarządem Scotta Pruitta, poszło dalej niż chcieli przedstawiciele sektora motoryzacyjnego. Do tego stopnia, że CEO Forda mówił, że „popiera zwiększanie standardów od 2025 roku i nie oczekuje taryfy ulgowej”.

Na zmianach zależy stanowi Kalifornia – jakość powietrza w tym rejonie jest bardzo zła. Stanowe prawa są dużo bardziej wymagające niż regulacje EPA, a kolejne regiony już otrzymują podobne wymagania.

Jak mówi Steve Cohen, dyrektor Earth Institute w USA, nie wpłynie to na rynek motoryzacyjny. „Zmienienie czegokolwiek zajmie bardzo długi czas. Samo wprowadzenie nowych regulacji to bardzo czasochłonny proces”. EPA planuje we współpracy z Departamentem Transportu USA zaproponować niebawem nowe standardy na lata 2022-25. Z pewnością będą one mniej wymagające niż pierwsze propozycje. Przed oboma instytucjami jeszcze sporo pracy i konsultacji społecznych w zakresie nowych regulacji.

Elektromobilność vs silniki spalinowe

W ostatnich latach ceny ropy sprawiły, że Amerykanie jeżdżą więcej i chętniej kupują SUVy czy pickupy – te auta stanowią około 60% rynku w USA. Oczywiście są to zjawiska krótkoczasowe – w szerszej perspektywie to auta elektryczne są tańsze.

Analityk Arthur D. Little przeprowadził badania cyklu życia samochodów elektrycznych z akumulatorami litowo-jonowymi i porównał uzyskane dane z informacjami na temat aut spalinowych. Porównano wiele czynników, m.in. koszty materiałowe i eksploatacyjne. Badania wykazały, że samochody elektryczne są tańsze od ich spalinowych odpowiedników w globalnym ujęciu – są droższe w wytworzeniu, ale ich użytkowanie jest o wiele tańsze i to kompensuje. Analogiczne wyniki analizy produkcji gazów cieplarnianych uzyskano dla porównania tych dwóch grup pojazdów – mimo większego zapotrzebowania na rzadkie minerały do produkcji auta elektrycznego, których wydobycie generuje sporo gazów cieplarnianych, to fakt, że nie produkują one w czasie jazdy spalin, w pełni kompensuje tę emisję.

Innym problemem jest jednak zanieczyszczenie środowiska w miejscu, gdzie wydobywa się materiały do produkcji aut elektrycznych. Produkcja pojazdu elektrycznego jest trzy razy bardziej toksyczna dla środowiska, głównie z uwagi na wykorzystanie metali ciężkich. Ich wydobycie zatruwa rejony, takie jak Kongo czy Chiny. Trwają jednak prace nad zmianą tych metod na bardziej przyjazne.

Do roku 2025, jak wskazuje analiza Littlea, cena auta elektrycznego spadnie niemalże do poziomu samochodów spalinowych, ale prąd będzie tańszy i zieleńszy niż obecnie. Jedyną niewiadomą jest to, jak rozwiązane zostaną kwestie środowiskowe związane z produkcją samego pojazdu.

Przyszłość aut elektrycznych

„W momencie, w którym pojazdy elektryczne będą tańsze, lepsze i bardziej niezawodne niż spalinowe, wyeliminują je z rynku”, mówi Cohen. Już teraz są tańsze w eksploatacji. Teraz tylko trzeba wydłużyć ich zasięg do około 1000 kilometrów na ładowaniu, jak wskazuje Cohen, i będą one gotowe do zdominowania rynku.

Producenci baterii pracują nad zwiększeniem gęstości energii w nich zgromadzonej. Może to doprowadzić do zmniejszenia zatrucia środowiska przy ich produkcji. Dodatkowo dzięki spadkowi ceny (o 74% od 2010 do 2016 roku) auta elektryczne mogą mieć coraz większy zasięg. Jak szacują analitycy z PricewaterhouseCoopers, w latach 2025-30 koszty baterii samochodów elektrycznych spadną poniżej kosztów silników spalinowych.

Zmniejsza się również czas ładowania. Do pełnego naładowania ogniw potrzebne jest od 30 minut do 12 godzin. Wiele firm pracuje nad nowej generacji ładowarkami, które mają umożliwić naładowanie w czasie 15 minut auta do poziomu pozwalającego na przejechanie od 300 do 500 km.

Dla sukcesu elektromobilności nie bez znaczenia jest też ilość stacji ładowania. Obecnie w USA jest ich ponad 17 tysięcy. Wiele z nich zasilanych jest z OZE, a w przyszłości o wiele więcej ma generować w ten sposób prąd.

    Dodaj komentarz

Poprzedni artykuł

Organiczne ogniwa fotowoltaiczne osiągają rekordowe wydajności – czy to już czas na ich komercjalizację?

Następny artykuł

Jajka od robota, czyli zrobotyzowane rolnictwo XXI wieku

Mogą też Ci się spodobać...



Tagi: ,