Мифы об электромобилях

Мифы об электромобилях

Миф №1: Электромобили вреднее для климата, чем бензиновые, из-за выбросов электростанций.

ФАКТ: Электромобили обычно имеют меньший углеродный след, чем автомобили с бензиновым двигателем, даже с учетом электроэнергии, используемой для зарядки.

У электромобилей (EV) нет выбросов выхлопных газов.Однако производство электроэнергии, используемой для зарядки электромобилей, может привести к загрязнению углекислым газом. Сумма сильно варьируется в зависимости от того, как вырабатывается местная энергия, например, с использованием угля или природного газа, которые выделяют углеродное загрязнение, по сравнению с возобновляемыми ресурсами, такими как ветер или солнечная энергия, которые этого не делают. Исследования показывают, что даже с учетом этих выбросов электроэнергии электромобили обычно выделяют более низкие уровни парниковых газов (ПГ), чем средний новый бензиновый автомобиль. Поскольку для выработки электроэнергии используется больше возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнечная энергия, общие выбросы парниковых газов, связанные с электромобилями, могут быть еще ниже. (В 2020 году возобновляемые источники энергии стали вторым по распространенности источником электроэнергии в США. 1 ) Узнайте больше о производстве электроэнергии в вашем районе, посетив интерактивную веб-страницу Power Profiler Агентства по охране окружающей среды. Просто введя свой почтовый индекс, вы сможете найти энергетический баланс в вашем регионе.

Калькулятор выбросов за пределами выхлопной трубы Агентства по охране окружающей среды США и Министерства энергетики США может помочь вам оценить выбросы парниковых газов, связанные с зарядкой и вождением электромобиля или подключаемого гибридного электромобиля (PHEV) в том месте, где вы живете. Вы можете выбрать модель EV или PHEV и ввести свой почтовый индекс, чтобы увидеть CO.₂ выбросы и как они сочетаются с выбросами, связанными с бензиновым автомобилем.

Миф № 2: Электромобили хуже для климата, чем бензиновые, из-за производства аккумуляторов.

ФАКТ: Выбросы парниковых газов, связанные с электромобилем в течение его срока службы, как правило, ниже, чем у среднего автомобиля с бензиновым двигателем, даже с учетом производства.

Некоторые исследования показали, что производство типичного электромобиля (EV) может привести к большему загрязнению углекислым газом, чем производство автомобиля с бензиновым двигателем. Это связано с тем, что для производства батареи электромобиля требуется дополнительная энергия. Тем не менее, в течение всего срока службы автомобиля общие выбросы парниковых газов (ПГ), связанные с производством, зарядкой и вождением электромобиля, обычно ниже, чем общие выбросы ПГ, связанные с бензиновым автомобилем.Это связано с тем, что у электромобилей нулевые выбросы выхлопных газов, и они, как правило, производят значительно меньше парниковых газов во время работы (см. Миф 1 выше).

Например, исследователи из Аргоннской национальной лаборатории оценили выбросы как бензинового автомобиля, так и электромобиля с запасом хода на электротяге 300 миль. По их оценкам, хотя выбросы парниковых газов при производстве электромобилей и в конце их срока службы выше (показаны оранжевым цветом ниже), общие выбросы парниковых газов для электромобилей по-прежнему ниже, чем для бензиновых автомобилей.

Оценки, показанные 6 из GREET 2 2021, предназначены только для иллюстрации. Оценки относятся к 2020 модельному году. Выбросы будут варьироваться в зависимости от предположений о конкретных сравниваемых транспортных средствах, размере и химическом составе батареи электромобиля, сроке службы автомобиля и электрической сети, используемой для подзарядки электромобиля, среди других факторов.

Выше синяя полоса представляет выбросы, связанные с батареей. Оранжевые полосы охватывают остальную часть производства транспортного средства (например, извлечение материалов, изготовление и сборку других деталей и сборку транспортного средства) и окончание срока службы (переработка или утилизация). Серые полосы представляют выбросы вверх по течению, связанные с производством бензина или электроэнергии (смешанный вариант США), а желтая полоса показывает выбросы выхлопных газов во время эксплуатации автомобиля.

Переработка аккумуляторов электромобилей может снизить выбросы, связанные с производством электромобилей, за счет снижения потребности в новых материалах. Хотя сегодня существуют некоторые проблемы, продолжаются исследования по улучшению процесса и скорости переработки аккумуляторов электромобилей. Для получения дополнительной информации о разработке и утилизации аккумуляторов для электромобилей посетите:

• Центр ReCell Министерства энергетики США
• National Blueprint for Lithium Batteries, 2021-2030 (pdf) (июнь 2021 г., отчет, опубликованный Федеральным консорциумом по усовершенствованным батареям)

Миф №3: Зарядить негде.

ФАКТ: Электромобили можно подключать к розеткам того же типа, что и ваш тостер! Если вам нужно подзарядиться в дороге, вы найдете более 45 000 станций в США, доступных для публики.

Миф № 4: Электромобили не имеют достаточного запаса хода, чтобы справиться с ежедневными потребностями в поездках.

ФАКТ: Запас хода электромобиля более чем достаточен для типичного повседневного использования в США.

Электрические транспортные средства (ЭМ) имеют достаточный запас хода, чтобы покрыть типичное ежедневное путешествие домохозяйства, которое составляет в среднем около 50 миль в день. 2 Большинство домохозяйств (примерно 85%) в обычный день преодолевают менее 100 миль. Большинство моделей электромобилей проезжают более 200 миль на полностью заряженной батарее, при этом почти все новые модели проезжают более 100 миль без подзарядки. А автопроизводители объявили о планах выпустить в ближайшие годы еще больше дальнобойных моделей.

Оценки запаса хода для конкретных электромобилей доступны в инструменте «Найти автомобиль» на сайте www.fueleconomy.gov — нажмите на интересующий вас автомобиль и проверьте строку «Экономия топлива EPA» в таблице.

То, как вы управляете своим автомобилем, и условия вождения, включая жаркую и холодную погоду, также влияют на запас хода электромобиля; например, исследователи обнаружили, что в среднем может снизиться примерно на 40% из-за низких температур и использования тепла. 3 Посетите сайт www.energy.gov, чтобы получить советы по увеличению запаса хода вашего электромобиля при экстремальных температурах.

Миф № 5: Электромобили бывают только седанами.

ФАКТ: Сейчас электромобили бывают самых разных форм и размеров.

Электромобили (EV) и гибридные электромобили с подзарядкой от сети (PHEV) теперь доступны во многих классах транспортных средств, не ограничиваясь моделями небольших седанов и компактных автомобилей. В настоящее время на рынке представлено более 50 моделей PHEV и EV. В ближайшие годы будет выпущено больше моделей, поэтому варианты классов автомобилей, вероятно, расширятся.

Миф № 6: Электромобили не так безопасны, как сопоставимые автомобили с бензиновым двигателем.

ФАКТ: Электромобили должны соответствовать тем же стандартам безопасности, что и обычные автомобили.

Все легковые и грузовые автомобили, продаваемые в США, должны соответствовать Федеральным стандартам безопасности транспортных средств.Чтобы соответствовать этим стандартам, транспортные средства должны пройти обширный, давно установленный процесс тестирования, независимо от того, работает ли транспортное средство на бензине или на электричестве. Отдельно аккумуляторы для электромобилей должны соответствовать собственным стандартам тестирования. Кроме того, электромобили оснащены дополнительными функциями безопасности, которые отключают электрическую систему при обнаружении столкновения или короткого замыкания.

2 США DOT FHWA (2018 г.). Национальное обследование поездок домохозяйств за 2017 год. https://nhts.ornl.gov/

4 Не во всех автомобилях используются одни и те же разъемы для быстрой зарядки постоянным током. Вы можете проверить, есть ли на конкретной заправке разъем вашего автомобиля, в локаторе станций Центра данных по альтернативному топливу Министерства энергетики США.

5 Найдите «Альтернативные заправочные станции» в магазине приложений вашего телефона. Разработчик — Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии.

Выбросы

электромобили не производят выбросов выхлопной трубы. Хотя зарядка аккумулятора может увеличить загрязнение окружающей среды на электростанции, общие выбросы, связанные с вождением электромобилей, по-прежнему, как правило, меньше, чем у бензиновых автомобилей, особенно если электричество вырабатывается из возобновляемых источников энергии, таких как ветер.

PHEV производят выбросы выхлопных газов, когда бензин используется в качестве источника топлива.

Чтобы оценить выбросы парниковых газов, связанные с зарядкой и вождением электромобиля или гибридного электромобиля с подзарядкой от сети, посетите наш калькулятор выбросов парниковых газов для электромобилей и гибридов PHEV.

Крэйг Дженнингс

Крейг Дженнингс является президентом подразделения Autodata Solutions в J.D Power, в которое входят связанные бренды ChromeData и UnityWorks. Г-н Дженнингс отвечает за обеспечение лидерства в отношении роста и эксплуатации подразделения автомобильных данных, контента, OEM-программного обеспечения и предложений по автоматизации маркетинга. До слияния J.D. Power и Autodata Solutions г-н Дженнингс был президентом и генеральным директором компании Autodata Solutions.Он присоединился к Autodata Solutions в 2007 году, уделяя основное внимание увеличению доходов за счет руководства успешными продажами, доставкой и обслуживанием клиентов.

До прихода в Autodata Solutions г-н Дженнингс в течение 9 лет работал вице-президентом в Digitas, занимаясь построением автомобильной вертикали глобального агентства цифрового маркетинга. Г-н Дженнингс начал свою карьеру в качестве биржевого трейдера и аналитика в Fidelity Investments. Он перешел к обслуживанию клиентов, а затем, в конечном счете, к операционному руководству, запуску и управлению различными видами маркетинга, продаж и операций для предложений Fidelity с высокой чистой стоимостью.

Г-н Дженнингс имеет степень бакалавра финансов Брайантского университета и степень магистра делового администрирования Бостонского университета.

Электромобили не обязательно чистые

Ваш автомобиль с аккумуляторным питанием так же экологичен, как и ваш поставщик электроэнергии

data-newsletterpromo_article-image="https://static.scientificamerican.com/sciam/cache/file/4641809D-B8F1-41A3-9E5A87C21ADB2FD8_source.png"data-newsletterpromo_article-button-text="Sign Up"data-newsletterpromo_article- button-link="https://www.scientificamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp"name="articleBody" itemprop="articleBody">

Tesla Motors получила более 325 000 предварительных заказов на свой новый электромобиль Model 3, несмотря на то, что он не будет доступен еще как минимум год. Это почти равно 340 000 электромобилей и подключаемых гибридов, которые сейчас ездят по американским дорогам. Tesla рекламировала свои автомобили как автомобили с нулевым уровнем выбросов, помогая разжигать манию в отношении седанов с веселым вождением, но это не всегда так. Хотя автомобиль с батарейным питанием сам по себе не производит никаких выбросов, электростанция, которая вырабатывает электричество, используемое для зарядки этих батарей, вероятно, делает это. Низкие выбросы, а тем более нулевые выбросы, верны только в определенных местах, где большая часть электроэнергии вырабатывается из смеси низкоуглеродных источников, таких как солнце, ветер или ядерные реакторы.

Электромобили отлично подходят для устранения нефти из транспорта, потому что очень мало электричества в США вырабатывается за счет сжигания нефти. Но электромобили могут помочь стране в борьбе с изменением климата, а могут и не помочь, и все зависит от того, откуда берется электричество.

Томас Эдисон и его электромобиль.
Кредит: Scientific American, 14 января 1911 г.

На легковые и грузовые автомобили приходится примерно 24 процента загрязнения США парниковыми газами — почти 1,7 миллиарда метрических тонн в год. Поскольку эти выбросы происходят из сотен миллионов выхлопных труб, кажется, что этот источник загрязнения трудно контролировать. Таким образом, перенос его на сотни дымовых труб на электростанциях, которые поставляют электричество для зарядки электромобилей, кажется более эффективным способом очистки автопарка.

Но эти дымовые трубы, многие из которых прикреплены к угольным электростанциям, являются крупнейшим источником загрязнения парниковыми газами в США, выбрасывая два миллиарда метрических тонн CO2 в год. Этот источник будет расти, поскольку электромобилям требуется все больше и больше электроэнергии, если только на электростанциях не будут введены более жесткие меры по контролю за загрязнением окружающей среды или электроэнергетические компании не перейдут на менее загрязняющие источники, такие как солнечная энергия. В нынешнем виде обычный гибридный автомобиль Toyota Prius, который сжигает бензин, когда его батареи не работают, и полностью электрический Nissan Leaf производят примерно одинаковое количество выбросов парниковых газов: 200 граммов на милю, согласно данным Министерства США. энергии.

Это средний показатель по США. В Калифорнии, которая имеет один из самых высоких показателей чистого электричества в стране, электромобиль будет производить всего 100 граммов на милю, что вдвое меньше, чем у гибрида. То же самое для Техаса и даже Флориды. Но на Среднем Западе и Юге, где уголь обеспечивает большую часть выработки электроэнергии, гибрид производит меньше CO2, чем электромобиль. В Миннесоте, зависящей от ископаемого топлива, электромобиль фактически выбрасывает 300 граммов парниковых газов на милю.В результате некоторые исследователи предполагают, что региональный подход к стандартам экологически чистых транспортных средств имеет больше смысла, чем национальные стандарты, которые фактически требуют электромобилей по всем направлениям. Миннесота может перейти на гибриды, а Калифорния — на электромобили.

В этом расчете также имеет значение, в какое время суток поток перезаряжаемых электронов из сетевой розетки в батареи электромобиля также имеет значение. В ночное время часто дует ветер, но это также и время, когда коммунальные предприятия любят работать только на своих угольных электростанциях. Недавнее исследование показало, что электромобиль, заряжаемый коммунальными службами в ночное время в региональной сети, которая простирается через Огайо, Делавэр, Пенсильванию и Вирджинию, создает больше выбросов парниковых газов, чем если бы владельцы включали свои автомобили в случайное время в течение дня, когда коммунальное топливо смеси более разнообразны.

Тот же аргумент применим во всем мире. Вождение электромобиля в Китае, где уголь является основным топливом для электростанций, является катастрофой для изменения климата. И если на угольной электростанции отсутствуют средства контроля загрязнения или они не включены, это может усилить масштабы смога, кислотных дождей, повреждающей легкие микроскопической сажи и других болезней, возникающих в результате сжигания ископаемого топлива. То же самое можно сказать и о других крупных странах, использующих уголь, таких как Австралия, Индия и Южная Африка.

Хорошая новость: США совершают тектонический переход от сжигания угля для производства большей части электроэнергии к использованию более чистого природного газа. Переход производит меньше CO2, делая электромобили чище по всей стране, что примерно эквивалентно гибриду. С другой стороны, основной компонент природного газа — метан — сам по себе является мощным парниковым газом. Если метан вытекает из скважин, где он добывается, трубопроводов, по которым он транспортируется, или электростанций, которые его сжигают, климату это не обязательно идет на пользу.

Короче говоря, электромобили хороши ровно настолько, насколько хороша электроэнергия, которая их заряжает.(Источник топлива также имеет значение для обычных автомобилей; бензин, полученный из битуминозных песков, например, более загрязняет окружающую среду, чем бензин из большинства других нефтяных ресурсов.) В отсутствие чистого электричества гибридные автомобили, которые могут проехать 50 или более миль на галлоне бензин дает наименьшие выбросы.

Загрязнение от электромобилей: как оно соотносится с бензиновыми автомобилями?

Будущее за электромобилями? Вызывают ли электрические автомобили загрязнение окружающей среды? Загрязнение от электромобилей хуже, чем загрязнение от бензина?

Это все правильные вопросы; мы раскроем ответы вместе в этой статье. Конечно, когда мы говорим об уровне загрязнения электромобилей и бензиновых автомобилей, мы должны учитывать производственные процессы, используемые для изготовления обеих моделей.

Мы также должны подумать о загрязнении окружающей среды при утилизации аккумуляторов электромобилей и о продолжительности выбросов автомобилей с бензиновым двигателем по сравнению с электромобилями. Также важно учитывать влияние электромобилей на окружающую среду по сравнению с автомобилями, работающими на бензине, включая выбросы от вождения, производства и утилизации.

Электромобили загрязняют окружающую среду?

Возражением против чистого, экологичного имиджа электромобилей являются последствия загрязнения аккумуляторов электромобилей.

Аккумуляторы электромобилей состоят из различных редкоземельных материалов. Добыча, обработка и утилизация таких материалов могут способствовать выбросам углерода и загрязнению воздуха и воды. Это прежде, чем рассматривать человеческие затраты на добычу полезных ископаемых.

В то время как автомобили внутреннего сгорания (ICEV) со временем сократили свои выбросы, электромобили имеют конкурентное преимущество, поскольку они производят нулевые выбросы при работе.

Электромобили имеют значительное преимущество перед обычными автомобилями в зависимости от источника энергии; чем экологичнее электросеть, тем экологичнее электромобиль.

Поэтому, когда мы рассматриваем углеродный след электромобилей по сравнению с бензиновыми, считается, что электромобили лучше для окружающей среды с точки зрения выбросов.

Кроме того, по мере того, как электромобили становятся все более распространенными и их производство становится все более распространенным, переработка аккумуляторов станет более эффективной, что снизит потребность в новых материалах и зависимость от добычи полезных ископаемых для производства новых аккумуляторов.

Выбросы в течение всего срока службы: электричество или бензин

Существуют две конкретные категории выбросов транспортных средств: жизненный цикл и прямые выбросы.

Прямые выбросы покидают автомобиль через выхлопную трубу, в процессе заправки и через испарения из топливной системы. Эти выбросы включают оксиды азота, парниковые газы и другие загрязняющие вещества, вредные для здоровья человека.

Полностью электрические автомобили не производят прямых выбросов, что значительно помогает улучшить качество воздуха в городских районах. Подключаемые гибридные электромобили (PHEV), в которых бензиновые двигатели сочетаются с электродвигателями, при работе на бензине производят выбросы выхлопных газов и выбросы в результате испарения.

Тем не менее, большинство PHEV более эффективны, чем большинство обычных автомобилей, работающих на топливе внутреннего сгорания, и производят меньше выбросов выхлопных газов даже при работе на бензине.

«Выбросы в течение жизненного цикла» — это общий термин для всех выбросов, связанных с производством, распространением, обработкой, использованием, переработкой и утилизацией транспортных средств.

Например, выбросы возникают, когда сырая нефть добывается из-под земли, перерабатывается в бензин, доставляется на станции и сжигается в транспортных средствах. Подобно прямым выбросам, выбросы жизненного цикла содержат различные парниковые газы и вредные загрязнители.

Каждое транспортное средство производит значительные выбросы в течение жизненного цикла, и их расчет может быть сложной задачей. Однако у электромобилей обычно меньше выбросов в течение жизненного цикла по сравнению с обычными автомобилями.

Поэтому, когда мы сравниваем углеродный след электромобилей с бензиновыми, можно сказать, что электромобили в целом имеют меньший углеродный след. Точное количество выбросов от электрических и гибридных автомобилей зависит от вашего местоположения и состава электроэнергии в этом районе.

Поскольку у полностью электрических электромобилей меньше движущихся частей, например, нет ни трансмиссии, ни цилиндров двигателя, им требуется гораздо меньше смазки, что означает меньшее загрязнение от утечек масла и жидкости, которые вызывают масляные пятна, которые мы видим на парковках.

Как выбрать электромобиль

Сегодня на рынке доступны три типа электромобилей; подключаемые гибридные автомобили, автомобили на водородных топливных элементах и ​​полностью электрические автомобили. Все эти автомобили частично или полностью приводятся в движение электродвигателем.

Рассмотрим подробнее все три модели:

Полностью электрический

Полностью электрические автомобили не будут выбрасывать парниковые газы в атмосферу во время движения.

Как правило, это самые чистые автомобили, и они, как правило, полностью питаются от перезаряжаемой электрической батареи, которую можно заряжать дома или на зарядной станции.

Подключаемый гибрид

Подключаемые гибридные автомобили сочетают в себе аккумулятор и электродвигатель с экономичным двигателем внутреннего сгорания.

Эти автомобили обеспечивают около 20 или 30 миль езды на электричестве плюс сотни миль с использованием дизельного или газового двигателя. Бензиновый двигатель может также заряжать гибридную батарею во время вождения, в зависимости от конструкции автомобиля.

Транспортные средства на водородных топливных элементах

Автомобили на водородных топливных элементах получают энергию от химического процесса слияния кислорода и водорода.

Поэтому они не требуют подзарядки и могут эксплуатироваться до тех пор, пока у них есть достаточный запас водорода. Заправка этих транспортных средств занимает менее пяти минут, а средний автомобиль на водородных топливных элементах может проехать 325 миль, прежде чем потребуется больше топлива.

Откажитесь от потребления ископаемого топлива сегодня

Мы поддерживаем и поощряем многие проекты компенсации выбросов углерода по всему миру. К ним относятся мероприятия по восстановлению и защите лесов, направленные на сохранение ценных мировых природных ресурсов.

Свяжитесь с нами и сделайте пожертвование на решения, которые «охладят планету» уже сегодня. Ваша поддержка имеет большое значение в борьбе с изменением климата и глобальным потеплением.

В конце концов, действительно ли электромобили экологичны и имеют нулевой уровень выбросов?

Нет, электромобили — это не автомобили с нулевым уровнем выбросов. Мы видели, что, хотя они не выделяют CO2 во время движения, они могут делать это на трех других этапах: во время производства, производства энергии и в конце своего жизненного цикла. В первом случае необходимость горнодобывающей деятельности для извлечения редкоземельных металлов, которые используются в батареях, очень энергозатратны и загрязняют окружающую среду.

Что касается производства энергии, то если автомобиль питается энергией от сжигания ископаемого топлива, он все равно выделяет CO2 в атмосферу, но не из выхлопной трубы, а с какой-то далекой электростанции. Когда дело доходит до переработки аккумуляторов, это все еще дорогостоящий и непрерывный процесс, и большинство аккумуляторов еще не перерабатываются.

Несмотря на это, разрабатываются решения, позволяющие сделать электромобили более экологичными, экологичными и устойчивыми. И хотя есть возможности для совершенствования, мы также увидели, что электромобили в том виде, в каком они есть сегодня, уже в целом более экологичны на протяжении всего жизненного цикла, чем обычные автомобили, работающие на ископаемом топливе, особенно если они питаются от чистого электричества. Некоторые страны уже осознают это и поэтому способствуют росту рынка электромобилей, в основном предоставляя налоговые льготы, которые делают автомобили экономически более конкурентоспособными. На самом деле такие страны, как Норвегия, Германия или Коста-Рика, одновременно увеличивают свою ставку на возобновляемые источники энергии и устанавливают крайние сроки прекращения использования обычных автомобилей на своих дорогах.

Но, в конце концов, являются ли электромобили решением проблемы устойчивого развития мобильности? Мы бежим, чтобы избежать повышения температуры на 2° по Цельсию и предотвратить плохие последствия изменения климата. Но разве предотвращение плохого — это то же самое, что планирование лучшего?

У нас есть REE на какое-то время, но действительно ли их хватит на долгосрочную перспективу? По прогнозам ООН, к 2050 году 68% населения мира будет проживать в городских районах, поэтому необходимо будет решать такие проблемы, как движение транспорта, парковка и высокий уровень потребления.

Правда в том, что общественный транспорт — лучший вариант, чем использование личных автомобилей, если мы хотим уменьшить свой углеродный след, так что не должны ли мы больше беспокоиться о том, чтобы заново изобрести его? В то же время некоторые ученые говорят, что экономика совместного использования автомобилей или даже мотоциклов или велосипедов станет следующим этапом эволюции мобильности, при этом уже разрабатываются новые бизнес-модели. Примем изменения?