Скрытые задержки получения выгод по смягчению последствий изменения климата в гонке за внедрение электромобилей

Jun 18, 2023

Nature Communications, том 14, номер статьи: 3164 (2023) Цитировать эту статью

1793 Доступа

14 Альтметрика

Подробности о метриках

Хотя аккумуляторные электромобили (BEV) являются экологически чистой альтернативой автомобилям с двигателями внутреннего сгорания (ICEV), важным, но часто игнорируемым фактом является то, что преимущества BEV по смягчению последствий изменения климата обычно проявляются позже. Производство BEV является более углеродоемким, чем производство ICEV, в результате чего долг по выбросам парниковых газов (ПГ) необходимо погасить на этапе будущего использования. Здесь мы анализируем данные о миллионах транспортных средств на китайском рынке и показываем, что время безубыточности по выбросам парниковых газов (GBET) китайских электромобилей колеблется от нуля (т. е. год производства) до более 11 лет, в среднем 4,5 года. 8% китайских электромобилей, произведенных и проданных в период с 2016 по 2018 год, не могут погасить долг по выбросам парниковых газов в течение восьмилетней гарантии на аккумуляторы. Мы предлагаем увеличить долю BEV, достигающих GBET, путем содействия эффективной замене BEV на ICEV вместо целенаправленного стремления ускорить гонку развертывания BEV.

Электрификация транспортных средств широко воспринимается как незаменимое решение проблемы изменения климата. По данным Международного энергетического агентства (МЭА), электромобили (EV), включая как легкие, так и тяжелые транспортные средства, позволили чистое сокращение выбросов углекислого газа (CO2e) на 40 миллионов тонн при переходе от скважины к колесу. на основе 202111. Хотя оценки различаются в разных исследованиях из-за различных границ системы и основных предположений, общие долгосрочные климатические преимущества электромобилей по сравнению с транспортными средствами с двигателями внутреннего сгорания (ICEV) в контексте декарбонизации производства электроэнергии доминируют в общепринятой точке зрения2,3,4 ,5 (дополнительную литературу см. в дополнительной таблице 1). По этой причине в мире наблюдается быстрое расширение рынка электромобилей. В 2021 году количество электромобилей во всем мире достигло 16,5 миллионов, что в три раза больше, чем в 2018 году1. Все большее число стран и регионов объявляют амбициозные цели по электрификации транспортных средств на ближайшие десятилетия6,7,8,9. 5 августа 2021 года Белый дом объявил о цели обеспечить 50% электромобилей для всех новых автомобилей, проданных в 2030 году. 14 июля 2021 года Европейская комиссия объявила о запрете на продажу новых бензиновых и дизельных автомобилей, включая гибридные автомобили. начиная с 20357 года.

Китай, который является лидером мирового рынка электромобилей, приложил значительные усилия для поддержки внедрения электромобилей и воспринял это как один из наиболее эффективных путей достижения цели углеродной нейтральности на транспорте. Индустрия электромобилей в Китае, поддерживаемая рядом инструментов государственной политики и субсидий10,11, продолжает развиваться, и за последнее десятилетие доля электромобилей на рынке почти удвоилась. В 2021 году производство и продажи электромобилей в Китае составили 3,5 миллиона штук, что в 1,6 раза больше, чем в 202012 году. Будущее отрасли многообещающее в соответствии с амбициозной концепцией, которую поддерживает правительство. В соответствии с Планом развития автомобильной промышленности на новой энергетике (2021–2035 годы)6, объявленным правительством Китая, целевой уровень проникновения транспортных средств на новых источниках энергии, включая BEV, гибридные электромобили (HEV) и электромобили на топливных элементах (FCEV), будет достигнет 20% к 2025 году. Согласно Плану действий по достижению пика выбросов углекислого газа до 2030 года13, рыночная доля транспортных средств на новых источниках энергии достигнет ~40% к 2030 году. Ожидается, что большинство этих транспортных средств будут электромобилями, поскольку на их долю приходится 80% транспортных средств на новых источниках энергии14.

Хотя преимущества BEV по смягчению последствий изменения климата по сравнению с ICEV благоприятны15,16, часто игнорируется тот факт, что эти выгоды не предоставляются «бесплатно». Производство электромобилей, особенно производство аккумуляторов, обычно выделяет больше парниковых газов (ПГ), чем электромобили внутреннего сгорания17,18. Этот долг по выбросам парниковых газов можно погасить только до тех пор, пока электромобили не достигнут точки безубыточности19,20,21,22,23. Это означает, что внедрение электромобилей не может обеспечить преимущества по смягчению последствий при их покупке или немедленном использовании на дороге; есть задержка во времени. Однако такие временные распределения часто игнорировались в большинстве существующих оценок при сравнении BEV и ICEV. Выбросы в течение жизненного цикла электромобилей и электромобилей внутреннего сгорания обычно равномерно распределяются по километрам на основе предполагаемого пробега в течение жизненного цикла транспортных средств24, и сравнивается воздействие на климат на каждый километр. Лишь меньшинство исследований19,20,21,22,23 касалось запаздывающего эффекта климатических выгод. Они сосредоточились на определенных моделях транспортных средств, но им не хватало широкого взгляда на ситуацию в национальном масштабе. Заполнение этого пробела имеет важное значение для разработки политики глубокой декарбонизации при использовании BEV и разработки дорожных карт по смягчению последствий для транспортного сектора.