niedziela, 19 września 2021

Byłem w błędzie co do elektryków

Jak się Wam podoba taki clickbait? Ponoć nie ma w tym nic złego, jeśli clickbait nie wprowadza w błąd, a ten jest zupełnie szczery, choć będzie wymagał wieeelu doprecyzowań. Wszystko zaczyna się od świetnego (kolejnego) filmu od Engineering Explained. Nosi on tytuł “Is Keeping Your Old Car Better For The Environment?” (“Czy zachowanie starego samochodu jest lepsze dla środowiska?”). Nawiązuje tu do dość powszechnego (a przynajmniej tak mi się zdaje) przekonania, że choć elektryczne samochody są lepsze dla środowiska w trakcie eksploatacji, to biorąc pod uwagę emisje związane z ich produkcją, sumarycznie zamiana samochodu spalinowego na elektryka może być gorsza. Okazuje się, że generalnie nie jest to prawda.

Sam padłem ofiarą tego przekonania i nie wykazałem się sceptyczną postawą, dlatego bardzo doceniam ten film i gorąco go polecam. W ramach pokuty, postanowiłem przyjrzeć się jak oszacowania Jasona Fenske mają się do naszej rzeczywistości i nie tylko. Dodatkowo, przygotowałem tą notkę, żeby skorzystali youtubo-sceptyczni i osoby niekoniecznie władające angielskim. Oczywiście zakładam, że w tej dyskusji skupiamy się tylko i wyłącznie na aspekcie emisji, nie na kwestiach finansowych.

Kluczowe dwa czynniki to emisje roczne związane z eksploatacją samochodu oraz emisje towarzyszące produkcji nowego samochodu. Jeśli samochód już jest w naszym posiadaniu, ten drugi czynnik wynosi zero. Jeśli roczne emisje nowego są niższe to z grubsza rzecz ujmując kwestią czasu jest, po jakim czasie (po ilu latach) bilans będzie korzystny. Nie zmieniałem tu założeń autora kanału Engineering Explained, który podpiera się publikacjami, według których nowy, spalinowy, wydajny samochód to ekwiwalent około dziewięciu ton CO2 w atmosferze na starcie. Jako modelowy elektryk służy Tesla Model 3, której produkcja emituje niemal dziesięć i pół tony CO2.

Odrobinę gimnastyki musiałem wykonać przy rocznych emisjach. Po pierwsze w przeciwieństwie do USA, gdzie wydajność liczy się w milach które można przejechać na galonie paliwa, u nas popularną miarą jest liczba litrów spalonych w trakcie przejechania 100 kilometrów. Z pomocą przyszedł artykuł na autokult.pl, dzięki któremu ostatecznie założyłem, że “stary” spalinowy samochód spala 7,5 litra a potencjalny nowy, ekonomiczny będzie spalać 5,5 litra (naśladowałem metodologię artykułu tj. 50% średniej to spalanie w mieście 25% na autostradzie i 25% na krajówkach). W przypadku Tesli miarą będzie zużycie kWh/100km i wynosi 14.9 kWh.

Ilość kilometrów przejechanych rocznie to jeden z istotnych powodów dla których rzuciłem się na ten tekst, zakładając, że w USA, kraju samochodziarzy, jeździ się znacznie więcej. Oznaczałoby to, że w USA elektryk szybciej uzyska lepszy bilans środowiskowy. Tymczasem na podstawie artykułu PolskaTimes polacy jeżdżą średni 20 tys. km rocznie (71% Polaków 20 tys. km lub mniej), co jest zdumiewająco blisko 12 tys. mil zakładanych przez Jasona (choć sam podkreślił, że to mniej niż średnia w USA).

Zanim będziemy mogli wszystko policzyć pozostaje jeszcze kwestia jakie są emisje związane z przejechaniem jednego kilometra różnymi samochodami (w różnych krajach). Spalenie litra benzyny to emisja 2,35 kg CO2. W związku z tym nasz modelowy “stary” spalinowy wyemituje 176 gramów CO2 na kilometr a jego młodszy, ekonomiczny braciszek 129 gramów CO2 na kilometr. Tesla ładowana we Francji (57.3 gramów ekwiwalentu CO₂ na kWh) wyemituje zaledwie 8,5 grama CO2. Tesla ładowana w Polsce (750 (!) gramów ekwiwalentu CO2 na kWh) wyemituje zaledwie 111 gramów CO2. To największe rozbieżności z filmem od Engineering Explained. W jego przykładzie nowy spalinowy samochód emitował 29% mniej a Tesla blisko 70% mniej. W moich obliczeniach zejście z 7,5 l/100km do 5,5 litra to redukcja emisji o 27%, natomiast Tesla w Polsce wyemituje 36% mniej CO2 a we Francji aż 95% mniej.

Tyle o metodach. Jakie są ostateczne wyniki? Warto. W USA i Francji już po 4 latach bilans środowiskowy samochodu elektrycznego powinien być korzystny. W przypadku Polski trzeba aż dziewięciu lat… A to zakładając (w każdym przypadku), że miks energetyczny nie będzie się zmieniać na bardziej korzystny. Mam nadzieję, że to najbardziej błędne z założeń. Gwarancja na baterie elektryków to typowo osiem lat, więc należy się spodziewać, że spokojnie pociągnąć co najmniej tyle czasu.

Wiem, że wiele z tych założeń, może wywołać sporo emocji, więc jako bonus (znów idąc śladem Jasona przygotowałem arkusz Google, który możecie sobie skopiować i wprowadzić swoje liczby, żeby poeksperymentować.

Arkusz (skopiuj i baw się śmiało)

Na koniec najważniejsza kwestia - lepsze od zamiany prywatnego samochodu spalinowego na elektryka jest zrezygnowanie z tego środka transportu. Szczególnie w dużych miastach powinniśmy korzystać z alternatyw jak choćby transport publiczny.


Źródła:
Is Keeping Your Old Car Better For The Environment?
Kiedy auto jest ekonomiczne? Podajemy realne wyniki zużycia paliwa
Przeciętny polski kierowca - ile wydaje na paliwo? Ile kilometrów rocznie pokonuje?
Fuel consumption and CO2


15 komentarzy:

  1. A co z wymianą akumulatorów?

    OdpowiedzUsuń
  2. Myślę że powinieneś doliczyć 0,72 kg na rafinację i transport każdego litra benzyny do tego 2,35 kg pochodzącego z jej bezpośredniego spalania. A po stronie elektryków - emisyjność polskiej sieci to 650g/1kWh wg moich źródeł

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Dzięki, zdecydowanie powinienem doliczyć rafinację i transport - tylko skąd masz swoje dane? Zakładam, że są pewne różnice w zależności od kraju w którym tankujesz. Co do emisyjności - nie pamiętam w tym momencie skąd brałem dla polski. Często używam electricitymap.org ale tam są chwilowe wartości a pamiętam, że brałem średnią dla 2020.

      Usuń
    2. To jest ciekawa sprawa, pokazująca też na jakiej (beznadziejnej) zasadzie działają media. Spotykałem się non stop z opiniami (nie mylić z danymi) że "TDI czystsze panie, czystsze bo prąd z węgla". Miało to wynikać z tego że "produkcja elektryka to tysiące ton dwutlenku węgla" a "poza tym co z wymianą baterii" i "stłuczka parkingowa i idzie na złom". Więc zacząłem to weryfikować. Tezy o "bardziej ekologicznym TDI" zakładały na starcie znacznie zawyżony "rachunek CO2" za produkcję elektryków. Czasami 50 000 razy zawyżony :) tak że fake newsy mają się dobrze a prawda mało kogo interesuje. Urealniłem to biorąc 10,4 tony eq CO2 z filmu Engineering Explained (czyli zakładając że autor nie kłamie - z raportu środowiskowego Tesli). Dalej - zauważyłem że autorzy tych opinii przyjmują ok 2,3 kg CO2 na 1L paliwa a więc pomijają rafinację i transport. I tutaj początkowo dostałem odbicia na drugi koniec skali - bo wiele stron takich jak https://elektrowoz.pl/porady/ile-co2-jest-ze-spalenia-litra-benzyny-czyli-kto-jezdzi-spalinowka-ten-jezdzi-rownolegle-elektrykiem/ podaje 3,5 - 7 kWh na produkcję 1L paliwa przeliczając to następnie na emisje tak, jakby te kilowatogodziny pochodziły z polskiej sieci energetycznej. Wynikało by z tego ze produkcja 1L paliwa o wartości opałowej 10kWh kosztowałaby do 7kWh. Bez sensu. Coś mi tu nie grało więc szukałem dalej i trafiłem na tą stronę https://innovationorigins.com/en/producing-gasoline-and-diesel-emits-more-co2-than-we-thought/ Przyjąłem wartości od nich ponieważ podali konkretne źródła (a nie zrzut jakiegoś ekranu jak poprzednia strona) + wyjaśnili że funkcjonujące w necie przekłamania (typu 3,5 do 7kWh / 1L) prawdopodobnie polegają na tym że .... ktoś zakłada że ta energia to prąd - a tymczasem tylko mała część energii do rafinacji pochodzi z prądu sieciowego + ktoś zakłada że PB i/lub ON są jedynymi produktami tak energochłonnej rafinacji. A tymczasem paliwa samochodowe są tylko jednym z produktów rafinacji ropy i nie można im przypisywać 100% nakładów energetycznych na ten proces. Dalej z "co z wymianą baterii" - wiemy że baterie Tesli do momentu osiągnięcia 80% pojemności robią ok 400tyś km a więc są na całe życie pojazdu (przynajmniej statystyczne życie). Przy tańszych BEV tak różowo nie jest ale 1) - nawet jeśli podwoisz emisje z życia elektryka to dalej jest bardzo sensowne rozwiązanie - patrz film EX i 2) Nadchodzą wielkimi krokami baterie LFP - najtańsze ze wszystkich + pozbawione niklu i kobaltu + wytrzymujące ok milion km w realnym użytkowaniu. Wszyscy łącznie ze Stellantis już zapowiadają przejście na tą technologię i to w najtańszych popularnych modelach - więc myślę że "a co z wymianą baterii" też możemy dać już spokój. No i wreszcie realne dane z dróg i od ubezpieczycieli nie potwierdzają żeby statystycznie żywotność elektryków była krótsza niż spalin czy żeby "mała stłuczka i na złom". To wydaje się bzdura wynikająca z niezrozumienia statystyki. Znacznie więcej spalin ulega samozapłonowi niż elektryków łącznie samozapłonowi + uszkodzeniu mechanicznemu baterii. I co? Spali ci się taka 3 letnia spalina i na złom :)

      Usuń
    3. Wielkie dzięki za ten komentarz. Co do 10,4 tony - wydaje mi się, że powinno być OK bo on wspomina, że raport Tesli pokrywa się z jego wcześniejszym researchem w publikacjach.

      Usuń
  3. >>tyś<< pozamieniaj proszę na >>tys.<< :). Oczy bolą! (tyśęcy czy tysięcy?).

    OdpowiedzUsuń
  4. Jest to bardzo ciekawy temat. Ale jednak nie rozwiewa wciąż moich wątpliwości.
    Wydaje mi się że błędnym podejściem jest nie uwzględnianie złomowania w cyklu życia samochodu, w końcu każdy samochód który zostanie wyprodukowany musi zostać kiedyś zutylizowany. Zwłaszcza w sytuacji gdzie pokazywany jest fakt że jak kupimy drugą tesle to nadal jest Lepiej niż stare auto. Chociaż tu liczby mogą wyjść podobnie.
    Kolejną sprawą jest kwestia baterii innych producentów niż Tesla. Tesla stara się zaspakajać zapotrzebowanie na energie ze źródeł odnawialnych, a co z innymi producentami którzy korzystają fabryk które są w Chinach? Chyba powinny mieć większy ślad węglowy?
    Kolejna rzeczy to czy wyliczenia dla samochodów elektrycznych uwzględniają sprawność ładowania baterii? Bo producenci podają ile przejedziesz na naładowanych akumulatorach, a nie ile ci pobierze z gniazdka.
    Te dodatkowe kilka procent może zmienić całkowicie sytuacje dla polski.
    Ciekawe jak by to wyglądało w przypadku plug-in hybrid, która mi się wydaje obecnie najbardziej korzystna ekologicznie do tego nie posiada ograniczeń kilometrów więc można pojechać na wakacje, chociaż tu trzeba przyznać że mocno to się zmienia.

    OdpowiedzUsuń
  5. Aktualnie mamy ok. 30mln samochodów w kraju i bodajże niecałe 2000 stacji ładowania (pewnie po 2-3 punkty ładowania w każdym). Czy ktoś może wyliczał, ile kosztuje dołożenie kilku milionów punktów ładowania i zmiany infrastruktury na taką, która wytrzyma takie (ogromne) nowe obciążenie?
    Nie potafię znaleźć takich wyliczeń, może ktoś pomóc?

    Przyjmuję, że ładowanie samochodu to średnio minimum 2 godziny - chyba że ktoś będzie codziennie/ co dwa dni (przy każdym ładowaniu) siedział na krzesełku przy punkcie i odjeżdżał natychmiast po załadowaniu :)

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Wielu posiadaczy Tesli twierdzi, że to jest non-issue. Na codzień samochód ładują nocą w domu i jeżdżą do woli (praca/zakupy) a w trasie, oczywiście w USA gdzie jest sieć ładowarek, jesteś w stanie przejechać tyle, że i tak chciałbyś zrobić pół godzinną przerwę w trakcie której możesz naładować samochód do dalszej jazdy.

      Wiadomo - schody zaczynają się w Europie gdzie nie ma jeszcze takiej infrastruktury, gdy mówimy o gorszych EV albo o mrozach. Ale nie są to raczej problemy, których nie dałoby się rozwiązać w ciągu najbliższych lat.

      Usuń
    2. No nie wiem - zwłaszcza w odniesieniu do USA, gdzie masz masę pustkowi, przez które elektryk nie ma się szans przebić bez budowy odpowiedniej stacji ładującej co ileś tam mil. Dodatkowo elektryczne auta nie mają takiej mocy jak normalne - jak ci taki elektryk wjedzie w teren? Sorry, ale to kolejny mokry sen w walce o jakąś utopijną ekologię, a podstawy takiego parcia tymczasem są bardzo proste. Auto elektryczne o wiele łatwiej jest kontrolować. Benzynowe silniki dają ci większą wolność, więc muszą zniknąć.

      Usuń
    3. Akurat US można już od dawna wzdłuż i wszerz przejechać EV bez problemu. Elektryfikacja transportu to bardzo sensowny cel. Kucospisków o kontroli i wolności nie skomentuję :)

      Usuń
    4. Jakoś nie widziałem jeszcze elektryka z osiągami porównywalnymi do spalinowego, ale jeśli dysponujesz jakimiś materiałami, to chętnie się zapoznam. A co do reszty to wybacz, ale musiałem :) - niestety gros tego, co dzieje się mniej więcej od ataków 9/11 nie oferuje żadnych pozytywnych rozwiązań, poza wiązaniem rąk zwykłych obywateli coraz bardziej. Tyczy się to również walki z ekologią, która sprowadza się mniej więcej do tego, że nagle sam muszę segregować śmieci na niewiadomo ile kategorii i jeszcze płacę za to o wiele drożej. Z autami będzie tak samo - zakaz wyboru, ew. jak chcesz zostać przy spalinowcu, to zabiją cię podatkami/opłatami/czymkolwiek. Taka prawda. Osobiście bawi mnie przekonanie, iż nie tylko jakkolwiek zagrażamy planecie, ale też możemy ją ratować. Ona była tu przed nami i będzie na długo po nas.

      Usuń
    5. Sam chciałem poruszyć ten temat. Oczywiście, że to nie jest non-issue, przyroda jest przeciwko nam: słoneczko najlepiej świeci wtedy, kiedy akurat chcielibyśmy stale używać auta do jeżdżenia, a nie do ładowania. Do zasilenia kilku milionów aut potrzeba bardzo dużo energii, która na razie dość dobrze daje się przechowywać w postaci produktów ropopochodnych.

      Na trasie Warszawa-Wrocław (po męczącej A2 przeskok na A1 i S8), którą można przejechać w 3,5 - 4 godziny wciąż trzeba by robić postój na ładowanie (czyli wydłużyć podróż *co najmniej* o 0,5 godziny, jeżeli będzie od razu dostępne gniazdko, co przecież nie jest pewne), co nawet dla przeciętnego kierowcy wydaje się przesadą (tj. normalnie jest to opcjonalne, np. wizyta w toalecie, jak ktoś się kawy opił, a nie obowiązkowe, kiedy się nie opił). W końcu jak ktoś się wydostał z warszawskich korków, to chce jak najszybciej podróż zakończyć.

      Zatem elektryki sprawdzają się na razie w sytuacji bliskich dojazdów - które w długofalowym planie mają zostać i tak wyeliminowane z życia, bo zastąpione zbiorkomem i jazdą na hulajnodze.

      Fajnie, że rozwija się temat, który PIMot rozpracowywał jeszcze w latach 70-tych: https://brykacz.com.pl/wp-content/uploads/2020/08/A32E-768x482.jpg (jako dzieciak jeździłem tym autem), a PRL ponoć od lat 50-tych. Ale bez przesady. Widać, że próbuje się wcisnąć klientom towar droższy i gorszy, a pokrywa się to ideologią.

      Skoro chcą zablokować produkcję samochodów spalinowych za ok. 10 lat, to znaczy dla mnie tylko, że najdalej za 6 lat muszę sobie kupić ostatnie spalinowe auto, którym pojeżdżę następne lat 15, jak się uda. Do tego momentu (czyli do 2042 roku) technologia mimo starań ma szansę na tyle dojrzeć, a infrastruktura na tyle się rozwinąć, że korzystanie z elektryków przestanie być karą. No i może pojawią się tanie używki, za które nie trzeba będzie płacić jak za platynę.

      Usuń
  6. Miejmy nadzieję, że usprawnienie sieci transportu publicznego będzie realną zachętą do przeniesienia się do autobusów, bo póki co w takim Wrocku najlepsza ekologiczna opcja to rower, bo autobus lubi w ogóle nie przyjechać, że o staniu w korkach nie wspomnę. Niemniej wiadomo, nie każdy może rowerem jeździć z różnych względów. I nie wszędzie jeżdżą tramwaje.

    OdpowiedzUsuń