تاثیر خودروهای برقی در کاهش آلودگی هوا

بر اساس تحقیقات ریستاد انرژی خودروهای برقی با باتری (BEV) برنده آشکاری هستند که در تلاش برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در بخش حمل و نقل هستند.

علیرغم متحمل شدن انتشار آلاینده‌های بالاتر در فرآیند تولید خودروهای الکتریکی و اتکای پایدار به تولید انرژی از سوخت فسیلی در بسیاری از کشورها، تأثیر زیست‌محیطی مثبت تغییر به BEV در طول عمر خودرو غیرقابل انکار است.

تجزیه و تحلیل ما نشان می دهد که وسایل نقلیه باتری دار حداکثر نیمی از معادل دی اکسید کربن (CO2e) خودروهای دیزلی یا بنزینی را در طول چرخه عمر خود، صرف نظر از کشور کارکرد، دارند. حتی در کشورهایی که شبکه برق تحت سلطه سوخت‌های فسیلی است، خودروهای باطری‌دار حدود 50 درصد CO2e یک وسیله نقلیه موتور احتراق داخلی (ICE) را منتشر می‌کنند.

از آنجایی که منابع تجدیدپذیر جایگزین تولید زغال‌سنگ و گاز می‌شوند، انتشار گازهای گلخانه‌ای مربوط به عملکرد BEVs می‌تواند تا 86 درصد کاهش یابد.

تحقیقات عمیق ما در مورد انتشار گازهای گلخانه ای BEV و ICE چرخه عمر خودرو، هر مرحله از فرآیند تولید و عملکرد خودرو را در نظر می گیرد.

این شامل ساخت بدنه خودرو، معروف به بدنه به رنگ سفید (BIW)، مونتاژ پیشرانه، تعمیر و نگهداری، آلایندگی های مرتبط با سوخت و الکتریسیته، و تولید باتری برای BEV ها است.

ما آگاه هستیم که اغلب تأثیرات اجتماعی و بشردوستانه مرتبط با تولید خودروهای برقی، تولید باتری و استخراج مرتبط با آن وجود دارد. با این حال، این تحقیق صرفاً بر روی مقایسه انتشار گازهای گلخانه ای بین وسایل نقلیه الکتریکی باتری و سوخت سنتی متمرکز شده است.

بر اساس ترکیب فعلی تولید برق در چین، انتشار چرخه حیات یک BEV حدود 39 تن CO2e در مقابل تقریباً 85 تن برای یک وسیله نقلیه ICE است. تفاوت در ایالات متحده حتی بیشتر است. یک BEV در طول عمر خود در ایالات متحده 42 تن CO2e منتشر می کند که 58 درصد کمتر از یک خودروی بنزینی یا دیزلی است که بیش از 100 تن تولید می کند.

از این مجموع، انتشارات مربوط به استخراج، پالایش و سوزاندن سوخت‌های فسیلی حدود 90 درصد از کل انتشارات ICE را شامل می‌شود. تفکیک آلاینده ها در طول عمر یک وسیله نقلیه با باتری به طور مستقیم با مصرف برق آن و نحوه تولید آن نیرو مرتبط است.

به طور کلی، وسایل نقلیه الکتریکی باتری دار به وضوح فناوری مناسبی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در بخش حمل و نقل هستند. تغییر به BEV علیرغم تأثیرات زیست محیطی بزرگتر در ابتدای عمر خودرو، آلایندگی طولانی مدت را کاهش می دهد. برخلاف برخی ادعاها، پذیرش خودروی برقی یک کار احمقانه نیست.

در دراز مدت انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش می دهد و انتقال انرژی را تسریع می بخشد.

ما پنج کشور را برای تجزیه و تحلیل خود انتخاب کردیم - چین، ایالات متحده، هند، آلمان و فرانسه - به دلیل عوامل مختلف حمل و نقل آنها مانند الگوهای رانندگی، نوع وسیله نقلیه غالب در هر کشور، و ترکیبات مختلف قدرت، هم تاریخی و هم پیش بینی شده. آلمان و فرانسه برای انعکاس بازار اروپا به طور کلی و ارزیابی ترکیبات مختلف قدرت، با حفظ سایر عوامل عمدتاً مشابه انتخاب شدند.

ما از پیش‌بینی اولیه تولید برق برای هر کشور هنگام ارزیابی انتشار چرخه عمر استفاده کردیم تا به طور دقیق ماهیت در حال تکامل تولید برق و تأثیر آن بر انتشارات BEV را منعکس کنیم. انتظار می رود هر وسیله نقلیه 18 سال عمر کند و پس از این سن، اکثر وسایل نقلیه اسقاط می شوند.

مسافت سالانه طی شده در کشور (آمریکا) به طور گسترده ای متفاوت است، به طوری که مصرف کنندگان در ایالات متحده مسافت های طولانی تری را نسبت به هر کشور دیگری که مورد مطالعه قرار دادیم رانندگی می کنند.

وسایل نقلیه ایالات متحده به طور متوسط هر سال حدود 23000 کیلومتر (کیلومتر) را طی می کنند، در حالی که در چین 19000 کیلومتر و در آلمان، فرانسه و هند حدود 13500 کیلومتر است.

هنگام پیش‌بینی انتشار گازهای گلخانه‌ای در 18 سال آینده، تکامل مسافت رانندگی را بر اساس داده‌های تاریخی پیش‌بینی کردیم. انتظار می رود مسافت پیموده شده در ایالات متحده، چین و اروپا بر اساس آمار و بررسی های رسمی رانندگی سالانه حدود 1٪ کاهش یابد، در حالی که انتظار می رود مسافت طی شده در هند 0.5٪ در سال افزایش یابد زیرا این کشور هنوز در میانه راه موتورسازی قرار دارد. دوره زمانی.

بازار برق کلید را در دست دارد

ترکیب قدرت یک کشور نقش مهمی در تعیین سرعت کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در هنگام تغییر به BEV ها ایفا می کند. در حالی که وسایل نقلیه ICE با افزایش سن آلایندگی بیشتری دارند، BEV ها در طول سال ها با سبزتر شدن تولید برق، انتشار کمتری خواهند داشت.

به عنوان مثال، در سناریوی موردی اصلی ما که توسعه شبکه برق ایالات متحده را پیش‌بینی می‌کند، خودروهای باتری‌دار تنها 14 درصد از آلایندگی‌های معادل یک خودروی بنزینی یا دیزلی را در سال 2041 منتشر خواهند کرد.

تضادهای واضح را نیز می توان در مناطقی یافت که اکثر عوامل دیگر مشابه هستند. با مقایسه آلمان و فرانسه، تنها انحراف در شدت انتشار گازهای گلخانه ای است. فرانسه که عمدتاً تحت سلطه انرژی هسته ای است، حدود 84 درصد شدت کربن کمتری نسبت به آلمان دارد که به شدت به تولید گاز متکی است.

از این رو، انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از شارژ یک وسیله نقلیه الکتریکی در فرانسه حدود 70 درصد کمتر خواهد بود که در نتیجه حدود 37 درصد انتشار چرخه عمر کمتر خواهد بود.

انجام همین مقایسه برای ترکیب نیروگاه های سنگین زغال سنگ، در مورد هند، منجر به کاهش 43 درصدی انتشار چرخه حیات می شود. به طور کلی، استفاده از BEV ها - حتی در آینده ترکیبی نیرو در وضعیت موجود - برای محیط زیست مفید خواهد بود، به ویژه در کشورهایی با مسافت پیموده شده سالانه بالا مانند ایالات متحده.

با استفاده از این تجزیه و تحلیل ترکیب قدرت، می‌توانیم حجم آلاینده‌های اجتناب‌ شده از طریق فروش BEV را تخمین بزنیم، با فرض اینکه مسافت رانندگی در هر دو نوع خودرو یکسان است.

ضریب جابجایی متوسط بسته به الگوهای رانندگی و در دسترس بودن مدل، به طور گسترده در کشور متفاوت است. به عنوان مثال، چین دارای میانگین مسافت پیموده شده سالانه پایین و در دسترس بودن مدل BEV گسترده است که منجر به ضریب جابجایی انتشار تقریباً 1:1 می شود.

با این حال، پذیرش BEV در ایالات متحده می تواند از ایالت به ایالت دیگر بسیار متفاوت باشد. کالیفرنیا ضریب جابجایی تقریباً 1:1 دارد، اما میانگین ملی 0.6 برآورد شده است.

کشورهای اروپایی از 0.8 تا 1.1 ضریب جابجایی دارند.

برای نشان دادن این موضوع، در سال 2022، 5 میلیون BEV مسافربری در چین در مقابل 17 میلیون خودرو ICE فروخته شد. با فرض اینکه هر یک از این BEV ها 39 تن CO2e در طول عمر خود و یک ICE 85 تن CO2e منتشر می کند، فروش ICE در مجموع 1.4 گیگا تن CO2e منتشر می کند، در حالی که BEV های فروخته شده حدود 200 میلیون تن CO2e به محیط زیست اضافه می کنند.

با این حال، اگر همان 5 میلیون BEV ICE بودند، انتشارات اضافه شده حدود 430 میلیون تن CO2e بود.

بنابراین، BEV ها منجر به کاهش انتشار چرخه حیات 230 میلیون تن CO2e می شود - تقریباً 14٪ از کل عبور.

مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است... سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد، ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.