Spis treści
Wystarczy przejść się po salonie samochodowym, aby przenieść się do bajkowego świata. Oto przy stojących w salonie hybrydach plug-in zobaczymy, że palą one średnio 1,2 l/100 km, zwykłe silniki benzynowe spalają średnio rzekomo 5,2 l/100 km, a auta elektryczne emitują… 0 gramów CO2 na 100 km. To oczywiście bzdury, wynikające z testów homologacyjnych (WLTP) i przyjętych założeń. W prawdziwym życiu żadna z tych danych nie jest prawdziwa.
Samochód – czy to spalinowy, czy elektryczny − jest jednym z najbardziej emisyjnych środków transportu. Zwłaszcza, gdy wozi zwykle samego kierowcę. Jego produkcja, użytkowanie i recykling wiążą się z emisjami na każdym etapie.
Do niedawna duży elektryk był bardziej emisyjny od małej spalinówki
Co więcej, do niedawna emisje związane z „bezemisyjnym” autem elektrycznym, wynikające z jego produkcji (wydobycie i transport minerałów, budowa baterii, lakierowanie), użytkowaniem (o ile ładowaliśmy auto z sieci w Polsce, a nie Francji czy własnej fotowoltaiki) oraz jego recyklingiem, potrafiły być wyższe od wielu aut spalinowych czy klasycznych hybryd.
Niespełna trzy lata temu, pisząc artykuł o emisyjności aut elektrycznych w polskich warunkach, pokazywaliśmy Wam, że duży ciężki elektryk będzie w całym cyklu życia bardziej emisyjny od małego auta spalinowego (zobacz: Po co nam auta elektryczne na węgiel?). Średnia emisyjność produkcji prądu w Polsce jeszcze w 2021 roku przekraczała 700 kg CO2 na megawatogodzinę.
Emisyjność produkcji prądu w Polsce szybko spada
Tymczasem kończący się 2025 rok będzie pierwszym, w którym średnia emisja z produkcji prądu w Polsce spadła do poziomu (ok. 550 kgCO2/MWh), przy którym nawet duże, drogie elektryki z silnikami po 800 KM, ładowane z sieci, będą w całym cyklu życia mniej emisyjne od małego auta benzynowego (zobacz kalkulator Massachusetts Institute of Technology dla poslkich warunków).
Nie oznacza to bynajmniej, że warto kupować wielkie ciężkie elektryki o ogromnym zużyciu prądu, bo będą one nawet dwa razy bardziej emisyjne od średniej klasy aut z mniejszą baterią (w typie Tesli Model 3). Pokazuje to jedynie efekty transformacji energetyki i obala ostatni – i tak już mocno naciągany – argument przeciwko elektryfikacji transportu lekkiego.
Spadek średniej emisyjności produkcji prądu w Polsce ma podwójne znaczenie, bo poza niższą emisyjnością aut jeżdżących po polskich drogach, oznacza też istotny spadek emisji z produkcji aut elektrycznych w Europie. Polska jest bowiem największym na kontynencie producentem ogniw litowo-jonowych. Powstają one w gigafabryce LG ES w Kobierzycach pod Wrocławiem i trafiają do większości elektryków europejskich oraz części amerykańskich marek sprzedawanych w Unii Europejskiej. LG ES jest jednym z największych odbiorców prądu w kraju, o poborze energii dochodzącym do 2 TWh rocznie.
Produkcja baterii generuje coraz mniejszy ślad węglowy
Powodów spadku emisyjności aut elektrycznych jest jednak więcej. Trzecim powodem jest skala i doskonalenie produkcji. We wspomnianej gigafabryce baterii podwojenie wolumenu produkcji oznacza wzrost zużycia energii na znacznie mniejszą skalę. W efekcie średnia energochłonność produkcji ogniw spada.
Po czwarte, rosnące doświadczenie w produkcji skutkuje ograniczeniem strat i odrzutów z linii. LG uruchomiła niedawno dwa nowe centra szkoleniowe w Kobierzycach, aby jeszcze bardziej ograniczyć liczbę pomyłek pracowników czy skrócić czas produkcji jednego ogniwa. Oznacza to zarówno zwiększenie wydajności i konkurencyjności polskiego zakładu, jak i dalszy spadek energochłonności (czyt. emisyjności) produkcji ogniw.
Zmiana chemii baterii = niższe emisje
Po piąte, spadek emisyjności aut elektrycznych wynika także ze zmian chemii baterii. Ogniwa litowo-jonowe z katodą NMC111, gdzie po równo występowały nikiel, mangan i kobalt, zostały w ostatnich latach zastąpione ogniwami NMC622, NMC811 i NMCA – bardziej wydajnymi, lżejszymi, tańszymi, a jednocześnie zawierającymi mniej kobaltu, którego wydobycie i przetwarzanie jest najbardziej energochłonne.
Kolejną dużą zmianą w chemii baterii jest także rozpowszechnianie się produkcji ogniw LFP, a więc już zupełnie bez niklu, manganu i kobaltu, lecz z wykorzystaniem żelaza i fosforu. Chociaż są one cięższe od NMC, to ich produkcja jest znacznie mniej energochłonna, a ogniwa dużo bardziej wytrzymałe i mają szansę przeżyć samo auto elektryczne. Ich produkcja właśnie rusza pod Wrocławiem na potrzeby magazynów energii, ale być może zakontraktują je także niektórzy producenci elektryków. Od lat stosuje je już w podstawowych modelach Tesla, podobnie jak większość chińskich marek, a od niedawna Mercedes (nowy elektryczny CLA w podstawowej wersji ma już ogniwa LFP) i w ich ślady idą zarówno Stellantis, Volkswagen i Renault, jak i BMW.
W Polsce powstaje zakład recyklingu baterii z zupełnie nową technologią
Po szóste, zmienia się także technologia recyklingu baterii. Do tej pory ogniwa litowo-jonowe były w Europie rozbierane, a elektrody mielone i w postaci proszku – tzw. czarnej masy – opuszczały Europę w kierunku Azji (głównie Chin, rzadziej Japonii lub Korei) czy Kanady, gdzie w energochłonnych emisyjnych procesach rozdzielano ponownie pierwiastki. Wkrótce jednak UE zyska pierwszy wielki zakład, który będzie przetwarzać czarną masę wprost na nowy materiał katodowy w znacznie bardziej przyjazny środowisku sposób. Buduje go w Zawierciu polsko-amerykańskie konsorcjum Elemental z Ascend Elements.
Polacy z Amerykanami będą w Zawierciu zarówno tworzyć proszek na nowe ogniwa litowo-jonowe (pCAM), jak również odzyskiwać lit. Jak wyliczają Amerykanie, emisyjność recyklingu materiałów elektrodowych spadnie z dzisiejszych 26,6 kg CO2 na 1 kWh pCAM do 13,6 kg po wybudowaniu zakładu i w efekcie dalszych inwestycji dekarbonizacyjnych chcą oni do 2030 roku ograniczyć ten ślad węglowy do zaledwie 4 kg CO2. Z kolei odzyskanie kilograma soli litu z czarnej masy będzie emitować w Polsce od 2,3 kg CO2, do zaledwie 0,2 kg CO2 do końca dekady, podczas gdy obecne wydobycie z chilijskich solanek wiąże się z emisją 3,6 kg, a wydobycie ze skał generuje 16,8 kg.
Tezę o wyższej emisyjności EV można już schować między bajki
To wszystko sprawia, że emisyjność samej produkcji i recyklingu aut elektrycznych będzie się zbliżać do kosztów środowiskowych aut spalinowych, podczas gdy na etapie użytkowania elektryków, „dług środowiskowy” związany z ich użytkowaniem już dziś spłaca się po zaledwie 20-40 tys. km na drodze, a za chwilę będzie to 10-20 tys. km. W całym cyklu życia auta, nawet gdybyśmy wymienili mu baterię po 10 latach, emisyjność elektryka będzie bez porównania niższa i mówimy to o kilkudziesięciu tonach CO2 nie wyemitowanych dzięki korzystaniu z jednego auta w całym jego cyklu życia.
Tezy o wyższej emisyjności elektryków, zwłaszcza użytkowanych w Polsce, które jeszcze kilka lat temu mogły mieć jakiekolwiek podstawy w faktach, dziś już definitywnie możemy odłożyć między bajki. Postęp technologiczny w obszarze chemii baterii, ich produkcji oraz technik recyklingu, w połączeniu z coraz wyższą wydajnością napędów czy upowszechnianiem się pomp ciepła do ogrzewania aut zimą, sprawiły, że dziś emisyjność spalinówek i elektryków dzieli zwykle przepaść. Koszt środowiskowy aut benzynowych czy diesli może być nawet kilkukrotnie wyższy.
