L
67.00
Kým Európska únia tento rok vydala pre autá so spaľovacími motormi definitívny ortieľ, na druhej strane Atlantiku v USA sa debata o konci spaľovacích áut a fakticky povinného prechodu na elektromobilitu práve dostáva do svojej vrcholnej fázy. Viacero štátov USA totiž pripravuje legislatívu, ktorá by, podobne ako v EÚ, poslala spaľovacie motory do technologických dejín.
V rámci tejto debaty v USA vyšla aktuálne analýza Manhattan Institutu, ktorá sa zameriava na skutočný emisný dosah elektroáut počas celého životného cyklu v porovnaní s autami so spaľovacím motorom, ale aj na to, či a kedy vôbec sa cenová úroveň elektrických áut dostane na úroveň klasických áut, teda bude dostupná širokým vrstvám spoločnosti.
Potrebu dostupnosti individuálnej dopravy však v tomto prípade nemožno priamo s Európou porovnávať. Vzhľadom na rozšírenosť predmestského bývania v USA je aj potreba dochádzania za prácou omnoho vyššia ako v Európe, denne ide často o stovky najazdených kilometrov. Zároveň aj pokrytie verejnou dopravou je v Európe omnoho veľkorysejšie ako v USA. Cenová nedostupnosť vozidiel s elektrickým pohonom v porovnaní s klasickými autami tak môže mať v Spojených štátoch oveľa väčšie sociálne dosahy ako v Európe.
Niektoré východiskové predpoklady pre túto štúdiu sa teda medzi USA a Európou líšia, základné parametre, ako napr. surovinová potreba na výrobu batérií, závislosť emisií od pôvodu komponentov či spôsobu výroby elektrickej energie, zostávajú porovnateľné, a preto sú závery tejto štúdie výpovedné aj pre Európanov.
Priveľa neznámych
Najprv sa však venujme porovnaniu emisií CO2, na ktorých je postavená celá klimatická politika a aj samotný cieľ dekarbonizácie (od dopravy až po priemysel) je postavený práve na snahe o redukciu emisií oxidu uhličitého.
Všeobecne rozšírené tvrdenie, že elektrické autá sú aj napriek emisiám vytvoreným vo výrobnom procese, a to od ťažby cez spracovanie materiálov, výrobu komponentov a montáž, stále omnoho menej zaťažujúce pre životné prostredie ako spaľovacie motory, podľa autora štúdie Marka P. Millsa neplatí.
A neplatí dokonca ani v prípade, ak by sme počítali iba emisie CO2 a nie celú environmentálnu záťaž.
Toto svoje tvrdenie opiera o niekoľko argumentov, ktoré sa týkajú celého životného procesu elektrického auta v porovnaní s autom so spaľovacím motorom.
Po prvé, dnes vieme veľmi presne povedať, aké emisie CO2 vznikajú nielen pri prevádzke, ale v celom životnom cykle auta so spaľovacím motorom. Ak dáme dohromady energetický mix krajiny, kde sa konkrétny typ auta vyrába, s emisnými nákladmi na jeho prepravu, pridáme k tomu emisie, ktoré vzniknú pri produkcii paliva (benzínu alebo nafty) aj s jeho prepravou, dostaneme pomerne presné číslo neprevádzkových emisií ICE.
A emisie z prevádzky (to, čo vychádza z výfuku) sú takisto pomerne presne merateľné a do kalkulácie vieme zaradiť predpokladanú spotrebu obsiahnutú v technickej špecifikácii vozidla na základe štandardizovaných testov.
Pri rátaní emisií z EV nám odpadnú emisie CO2 z prevádzky. Tu sa však jednoduché počítanie aj končí. Celý životný cyklus EV je totiž plný známych neznámych, ktoré nevieme presne určiť, a aj odhady sa pohybujú na takej širokej škále, že sú na prosté porovnanie s ICE fakticky nepoužiteľné.
„Všetky tvrdenia o tom, že elektrické vozidlá znižujú emisie, sú iba hrubým odhadom alebo úplným tipovaním, vychádzajúcim z priemerov, približných odhadov či ambícií. Premenné veličiny a neurčité faktory pri emisiách z energeticky náročnej ťažby a spracovania minerálov pri výrobe batérií sú veľkou neznámou pri celkovom výpočte,“ píše Mark Mills.
Ťažba a spracovanie
Začnime základnou bázou, teda získavaním surovín pre základný a kľúčový komponent EV – batériu.
Autor vychádza z priemernej váhy batérie 1000 libier (analýza využíva túto mieru, my, samozrejme, hodnoty prepočítavame na kilogramy), čo je asi 453 kilogramov.
Na túto batériu potrebujeme 13,6 kilogramu lítia, 27,2 kilogramu kobaltu, 59 kilogramov niklu, 86,2 kilogramu grafitu, 40,8 kilogramu medi a vyše 180 kilogramov ocele a hliníka, zvyšok hmotnosti batérie tvoria rôzne plastové komponenty.
Na prvý pohľad tieto čísla nevyzerajú nijako hrozivo, až kým do energetických nákladov nezarátame to, koľko surovej rudy musíme vyťažiť, aby sme sa dostali k stanovenej váhe jednotlivých prvkov v čistej forme. Koncentrácia prvkov v rudách sa totiž líši.
Pri priemernom obsahu tak na výrobu jedinej batérie potrebujeme vyťažiť viac ako 9 ton lítiovej soľanky, vyše 27 ton kobaltovej rudy, 4 a pol tony niklovej rudy, 0,9 tony grafitovej rudy a takmer 5 a pol tony medenej rudy. Dohromady tak ide o viac ako 47 ton rúd a stále hovoríme o jedinej batérii.
K tomu ešte musíme prirátať ťažbu tzv. skrývky, teda materiálu, ktorý je pri ťažbe treba odstrániť, aby sme sa dostali k samotnej surovej rude. V závislosti od druhu rudy a umiestnenia zdroja je to na každú vyťaženú tonu rudy 3 až 7 ton skrývky. Priemerne teda ďalších zhruba 227 ton.
Na jedinú batériu do EV tak potrebujeme vyťažiť minimálne približne 270 ton materiálu. Vynásobme si to približne 10 miliónmi elektrických áut, ktoré sa podľa štatistík Medzinárodnej energetickej agentúry (IEA) predali v celom svete v roku 2022. A to je stále zanedbateľné číslo v porovnaní s celkovým počtom áut na cestách celého sveta.
Samozrejme, k tomu ešte potrebujeme prirátať náklady, ktoré predstavujú oceľové a hliníkové komponenty, to sú však materiály, ktoré sú hojne dostupné aj vo forme recyklátu.
Namiesto ropy a plynu sa ťažiari vrhnú na minerály využívané v energetike
Zlatý vek baníctva.
Náklady na túto ťažbu (ak chceme poctivo zrátať emisie celého životného cyklu) musíme zarátať do uhlíkovej stopy elektrického auta. Problém je, že tieto emisné náklady nepoznáme a objektívne ich poznať nemôžeme.
Poznáme len celkové náklady na globálny ťažobný priemysel, ktorý už dnes využíva zhruba 40 percent energie spotrebovanej vo všetkých priemyselných odvetviach dohromady. A približne polovicu z tohto množstva pokrývajú ropné produkty. Aké budú nároky ťažobného sektora po predpokladanej expanzii na získavanie energetických kovov, sa zatiaľ nikto nepokúsil ani odhadnúť.
A tu sa to nekončí. Každý rudný zdroj totiž ťažbou „vysychá“, teda koncentrácia žiadaného prvku v rude sa postupne znižuje, až ťažba prestane byť ekonomicky efektívna a baňa sa zatvorí. To znamená, že postupne rastie množstvo energie potrebnej na získanie čoraz menšieho objemu čistého kovu.
Napríklad len v Čile, kľúčovom dodávateľovi medi (bez ktorej sa nezaobídu nielen EV, ale ani obnoviteľné zdroje energie), klesla kvalita medenej rudy medzi rokmi 2003 a 2013 o 25 percent.
Do emisných nákladov by sme pritom mali započítať aj energetické náklady na rafináciu, teda získanie čistého kovu zo surovej vyťaženej rudy.
Emisie vzniknuté pri ťažbe a spracovaní týchto prvkov podľa analýzy výrazne prevyšujú úsporu emisií získanú tým, že autá na svoj pohon nespaľujú fosílne palivá.
Fosílne palivá sa totiž spaľujú práve pri ťažbe a spracovaní. Nejde len o ťažobné mechanizmy, ale aj o výrobu elektriny pre metalurgické závody. A táto elektrina do veľkej miery pochádza z uhoľných elektrární. Modely znižovania emisií vďaka EV vychádzajú z energetického mixu vyspelých krajín, kde majú bezemisné či obnoviteľné zdroje vysoký podiel na výrobe elektriny. V skutočnosti sa však 50 až 90 percent všetkých minerálov spracúva v Číne. Čína je aj dominantným výrobcom batérií do elektrických áut. Podľa odhadov má Čína až 60 percent svojej elektriny z uhoľných elektrární a naďalej uvádza do prevádzky ďalšie.
Vstupy upravené, aby vyšlo znižovanie emisií
Predpoklad IEA o 50-percentnom znížení emisií CO2 vychádza podľa Millsa z nesprávneho predpokladu. Počíta totiž s emisiami, ktoré vzniknú pri výrobe a nabíjaní 40 kWh batérie. Pritom najrozšírenejším typom EV je batéria s dvojnásobnou kapacitou a zároveň samotná IEA uvádza podľa vlastných štatistík, že až 60 percent EV tvoria SUV s veľkými batériami (s výnimkou Číny, kde tvoria 40 percent).
Výpočet IEA takisto ignoruje, že na karosériu EV sa používa viac hliníka ako pre ICE, aby sa kompenzovala hmotnosť batérie. Výroba hliníka pritom patrí medzi energeticky najnáročnejšie metalurgické výroby.
Naproti tomu Mills ponúka reálnejšie analýzy, ktoré urobili automobilky VW a Volvo. VW porovnal svoj eGolf so štruktúrou výroby elektriny v EÚ dodávanej do siete (a k dispozícii aj pre nabíjanie EV). Výsledkom bolo, že pri najazdení 100-tisíc kilometrov boli kumulatívne emisie EV vyššie ako dieselovej verzie. V prospech EV sa emisie preklopili so zvyšovaním najazdených kilometrov a pri 200-tisíc boli emisie diesela len o 20 percent vyššie ako elektrickej verzie.
„Štúdia spoločnosti Volvo porovnáva svoje SUV Recharge využívajúce 69 kWh batériu strednej veľkosti so svojím nie príliš efektívnym SUV XC40 s benzínovým motorom. Kumulatívne emisie EV boli dvojnásobné oproti eGolfu práve v dôsledku väčšej batérie. Odhad emisií Volva proti prúdu je dvojnásobný v porovnaní s VW e-Golf, a to najmä v dôsledku väčšej batérie. A podobne ako VW, aj Volvo zistilo, že jeho EV malo počas prvých 45 000 míľ (72 420 km) jazdy vyššie celkové emisie ako porovnávacie vozidlo s benzínovým motorom (opäť pri priemerných emisiách z elektriny dodávanej do siete EÚ). Po 120 000 míľach (cca 200-tisíc kilometrov) Volvo odhaduje, že jeho EV má kumulatívne zníženie emisií približne o 30 %,“ píše Mills.
No a keďže spotrebitelia uprednostňujú autá s väčšími batériami (väčšia kapacita sa rovná väčší dojazd), odhadovať znižovanie emisií podľa cyklu áut s malými batériami, tak ako to robí IEA, je podľa Millsa zavádzajúce.
Z nesprávnych (podľa Millsa) predpokladov vychádzajú aj emisné náklady na nabíjanie. Veľmi totiž záleží, kedy a kde svoje vozidlo nabíjate. A rozdiel nie je len medzi dňom a nocou, a teda silnou a slabou prevádzkou, ale aj medzi jednotlivými hodinami dňa. A emisné rozdiely môžu byť obrovské (od takmer nuly, ak nabíjate počas slnečného poludnia zo solárneho panela, až po rovné spaľovaciemu motoru, ak to robíte v sychravý decembrový podvečer a elektráreň spaľuje uhlie).
Aj tu vidno neporovnateľnosť EV a ICE, keďže emisné hodnoty benzínu a nafty sú vždy rovnaké bez ohľadu na to, kedy a kde natankujete.
A počasie má vplyv nielen na to, odkiaľ elektrinu do svojej batérie sťahujete, ale aj na to, ako ďaleko s plnou batériou dôjdete, zvlášť ak si v zime v aute potrebujete aj prikúriť.
Medzi ďalšie premenné, ktoré by pri poctivom porovnaní mali byť zahrnuté do porovnania kumulatívnych emisií EV a ICE, patria umiestnenie závodu na výrobu batérií (je napríklad rozdiel, ak je v Nórsku, ktoré má 90 percent elektriny z vodných elektrární, alebo v Číne, kde sú takmer dve tretiny z uhlia), isté rozdiely môže priniesť iná technológia batérií (menej energeticky náročné – bez kobaltu a niklu – však majú nateraz o 20 percent nižšiu energetickú hustotu, čo znamená o 20 percent nižší dojazd).
Je tu zároveň zvýšená potreba elektroinštalácie EV v porovnaní s ICE a s tým súvisí aj množstvo spotrebovanej elektriny na viac elektroniky. Takisto ide aj o životnosť batérie, ktorá je závislá od spôsobu nabíjania (rýchle, pohodlnejšie životnosť skracuje asi o polovicu v porovnaní s nočným dlhým domácim nabíjaním), čo prináša náklady na výrobu väčšieho množstva batérií. No a netreba zabúdať ani na možnosti zlepšovania úspornosti spaľovacích motorov a menej spáleného benzínu či nafty znamená aj menej emisií, čo by porovnanie takisto malo zohľadňovať.
Ak by sme teda vychádzali zo skutočných emisných nákladov na ťažbu minerálov, ich spracovanie, výrobu batérií, montáž samotných automobilov a výrobu elektriny na ich nabíjanie, je podľa Millsa pravdepodobné, že by sme dospeli k výsledku, ktorý nielenže neznamená ušetrenie emisií, ale dokonca ich zvýšenie. Preto je podľa neho zákaz spaľovacích motorov a fakticky povinný prechod na EV v skutočnosti omnoho väčším rizikom pre životné prostredie, ako keby sme túto technológiu nechali na voľnej úvahe spotrebiteľov.
Mnohí sa pri získavaní materiálov na výrobu (najmä) batérií spoliehajú na recykláciu. Tá však ešte dlho nebude dostatočným zdrojom na pokrytie ani zlomku dopytu. IEA odhaduje, že do roku 2030 sa recykláciou podarí pokryť 1 až 2 percentá dopytu po batériách.
Budú raz elektrické autá lacnejšie?
Poďme ku kľúčovej otázke, ktorá je pre ľudí využívajúcich auto najpodstatnejšia – teda či si ho vôbec budú môcť dovoliť. Odbočme na chvíľu z USA na Slovensko. Inštitút environmentálnej politiky pri ministerstve životného prostredia nedávno vydal svoju analýzu, podľa ktorej:
„Celkové náklady vlastníctva pre plne elektrické autá sú dnes v priemere mierne vyššie ako pre autá so spaľovacím pohonom, v budúcnosti sa pravdepodobne výrazne znížia. Elektromobil kúpený v roku 2023 bude v priemere počas svojej životnosti slovenské domácnosti stáť o približne 1 500 eur viac, už v roku 2025 však takouto kúpou ušetria približne 7 500 eur. K preklopeniu by malo prísť už v roku 2024, pričom rozdiel sa bude postupne zvyšovať v prospech elektromobilov najmä vďaka znižujúcej sa nákupnej cene elektromobilov. Príkladom je menšie SUV vozidlo Peugeot 2008 a jeho alternatíva na batériový elektrický pohon – Peugeot 2008e. Peugeot 2008e kúpený v roku 2035 bude mať približne o 21 tis. eur, resp. 40 % nižšie celkové náklady vlastníctva ako Peugeot 2008.“
Nevedno, prečo si naši štátni analytici vybrali práve Peugeot 2008e, ktorý je pre svoj malý úložný priestor a vnútorné rozmery nevhodným typom pre rodiny. Pritom sami uvádzajú predpoklad, že čím viac sa elektrickým autom jazdí, tým je jeho prevádzka oproti ICE lacnejšia. Možno pritom predpokladať, že práve rodiny najazdia autami najviac (okrem áut využívaných na pracovné účely).
Predpokladajú však postupné zlacňovanie elektrických vozidiel aj ich prevádzky. Vychádzajú z predpokladu poklesu cien batérií, pomerne stabilných cien elektriny a masívnejšieho zdražovania fosílnych palív.
(A mimochodom, IEP pri výpočte emisií životného cyklu jednotlivých typov pohonu vôbec nezahŕňa náklady na ťažbu surovín.)
V skutočnosti však nebudú EV príliš lacnieť. Zblíženie cien s ICE bude skôr vychádzať zo zdražovania áut so spaľovacím motorom.
Predpoklady slovenských štátnych analytikov totiž vychádzajú práve z chybných vstupov, ktoré vo svojej analýze opisuje Mark Mills.
Zlacňovanie batérií by sa teoreticky mohlo oprieť o úspory z rozsahu. Takýto prístup však ignoruje ceny vstupov, teda surovín.
Čím väčšia rozšírenosť elektrických áut, tým vyšší dopyt po batériách. A tým aj vyšší dopyt po surovinách potrebných na ich výrobu. A vyšší dopyt len zriedka spôsobuje pokles ceny. Vyšší dopyt bude zároveň prepojený s rastúcimi nákladmi na ťažbu s klesajúcou kvalitou rudy.
No a obísť nesmieme ani politiku. Štáty, ktoré dnes ovládajú ťažbu a spracovanie, sa budú len ťažko správať inak, ako sa dnes správajú členovia OPEC-u. Svoje zásoby si budú úzkostlivo strážiť. A v prípade Číny používať tieto zásoby a kapacity aj na napĺňanie svojich veľmocenských ambícií. A napríklad Indonézia už zakázala export niklovej rudy, čím de facto uviazala spracovateľský priemysel vnútri svojich hraníc a získava tak aj ekonomickú pridanú hodnotu.
Ak pridáme predpoklad zdražovania fosílnych palív, ktoré sú z globálneho hľadiska stále kľúčové v ťažbe a spracovaní, ako aj pri výrobe komponentov, znamená to len ďalšie zdražovanie.
Na záver sa môžeme stotožniť s konštatovaním Marka Millsa, že elektrické autá sú vhodnou alternatívou pre všetkých používateľov áut, ktorých ich vlastnosti vyhovujú a spĺňajú momentálne nároky.
Robiť však z elektroauta jedinú možnosť individuálnej dopravy a zakazovať autá so spaľovacími motormi je nielen obmedzovaním osobnej slobody, ale je aj v rozpore s tvrdeniami hlásateľov veľkého energetického prechodu. Emisie CO2 nielenže nemusia klesnúť, môžu, naopak, ešte narásť. A ak hovoríme o vplyvoch na životné prostredie, ešte sme nezačali odsávať morské dno, čoho následky dnes nevieme ani len odhadnúť.
Jazdím na: BMW 1M coupé black sapphire, Suzuki Jimny IV, Mercedes B 180, spoľahlivosť Norika muránskeho
Odpovedať
