POČÍTÁME: je z hlediska emisí výhodnější spalovací auto nebo elektromobil?

Při výrobě elektromobilu se vyrobí o tolik emisí oxidu uhličitého navíc, že se to provozem auta nikdy nemůže vrátit. Opravdu? Nebo je to jeden z oblíbených mýtů zanícených skeptiků? Spočítali jsme to.

Staré italské přísloví praví, že aritmetika není věcí názoru. Proto mi udělalo velikou radost, když jsem narazil na článek od odborníků z vývojových laboratoří firmy Ford a LG Chem, kteří byli schopni srovnat množství emisí při výrobě Fordu Focus s benzínovým a s elektrickým pohonem.

Pro mě nejdůležitějším výsledkem studie je, že baterie elektromobilu Ford Focus Electric si s sebou nese z produkce „uhlíkový batoh“ 3,4 tuny CO₂. Přibližně 1,9 tuny CO₂ je vyprodukováno při těžbě a zpracování materiálu baterií, 1,5 tuny CO₂ je vyprodukováno při výrobě samotných baterií.

Celkem má elektrický Focus o 2,8 tuny CO₂ vyšší emise z výroby, protože něco se ušetřilo na součástkách, které v elektrickém modelu nejsou. To je ideální začátek technického výpočtu. Otázka zní:

Kolik kilometrů je třeba najezdit z elektromobilem, aby měl celkové emise nižší než jeho benzínový ekvivalent?

Pro srovnání jsem zvolil Ford Focus Electric a Ford Focus III s motorem 1.0 Ecoboost, což je varianta s nejnižšími provozními emisemi CO₂. Výpočet jsem se snažil dělat co nejpečlivěji a pokud jsem něco vědomě zanedbal, v textu to uvedu.

Důležitým údajem pro výpočet jsou emise z provozu obou vozidel. Jak si tedy stojí:

Ford Focus Electric -elektrický

Reálná spotřeba Focusu Electric je 18 kWh/100 km. Přepočet na emise je vcelku jednoduchý. V českém energetickém mixu se při výrobě elektřiny vypustí do ovzduší přibližně 0,5 kg CO₂/kWh. Dále je potřeba počítat se ztrátami v síti (10 %) a ztrátami při nabíjení baterií (10 %).

Podle vztahu

lze spočítat, že FF Electric má emise CO₂ 111 g/km. Ve výpočtu jsem zanedbal energetickou náročnost těžby a transportu uhlí. Naprostá většina uhlí pro elektrárny je spálena v těsné blízkosti lomu/dolu. Zároveň jsem zanedbal CO₂, které bylo vyprodukováno při výstavbě elektráren. Obojí jsou, dle mého odhadu, jednotky gCO₂/km.

Ford Focus 1.0 Ecoboost – benzínový

Pro Focus benzínový uvádí výrobce kombinovanou spotřebu 4,1 l/100km a emise 99 gCO₂/km. Tomu údaji o spotřebě se mi nechtělo moc věřit, tak jsem zapátral jinde a jinde a dospěl k názoru, že reálná spotřeba by mohla být 6 l/100km a úměrně tomu jsou potom reálné emise z výfuku 145 g CO₂/km.

To ovšem není všechno. Benzín se v nádrži nezjevuje z ničeho nic. Energeticky velmi náročným procesem je rafinace ropy. Na vyrobení jednoho litru benzínu je se spotřebuje 1-1,5 kWh elektřiny.

V ČR považuji za pravděpodobnější tu nižší hodnotu, ta vysoká odpovídá spíše tzv. těžkým ropám a ropě z ropných písků, proto jsem se rozhodl použít ve výpočtu 1 kWh/l.

Podle vztahu

lze spočítat dodatečné emise z „druhého výfuku“ v rafinérii, emise má hodnotu 33 gCO₂/km.

Když se zanedbá energetická náročnost těžby ropy, transportu ropy a distribuce benzínu (odhaduji, že jsou to celkem jednotky gCO₂/km), vycházejí celkové emise benzínového Focusu na 178 gCO₂/km.

Kolik kilometrů?

Elektromobil podle mého odhadu ušetří ovzduší na každém kilometru o 67 g CO₂. Po najetí přibližně 42 000 kilometrů se tedy smaže rozdíl v emisích daný výrobou. Tedy asi za 3 roky provozu.

Varianty výpočtu

Provedený výpočet odpovídá české realitě a dvěma konkrétním vozům. Všechny uvedené hodnoty se můžou měnit. Je možné srovnávat mezi sebou jiné vozy, spotřeba elektrického i benzínového auta jde výrazně ovlivnit způsobem jízdy a technickým stavem vozu, jde použít jiný mix zdrojů elektřiny.

S nějakými možnostmi jsem si hrál, takže:

S mixem zdrojů EU (0,3 kgCO₂/kWh) je návratnost 28 500 km, tj. cca 2 roky.

S mixem zdrojů v Norsku (0,05 kgCO₂/kWh) je návratnost 20 00 km, tj. cca 1,5 roku.

Pokud by se baterie vyráběly v gigatovárně Tesla, která pojede na větrnou a sluneční energii, byla by návratnost s českým mixem zdrojů 19 00 km, tj. cca 1,5 roku, resp. 13 000 km s mixem EU.

Pro stejné emise CO₂ z provozu by bylo třeba mít mix zdrojů elektřiny odpovídající 0,93 kgCO₂/kWh. To odpovídá elektřině z hnědého uhlí získané v elektrárně slušné kvality.

Hnědouhelné elektrárny mají měrné emise od 0,8 kgCO₂/kWh pro nové bloky elektrárny Neurath v Německu do 1,58 kgCO₂/kWh elektrárny Hazelwood v Austrálii.

Pokud někdo nebude spokojen s mými výpočty, pověsil jsem na web excelový soubor, kde si každý může dle libosti měnit parametry výpočtu.

Závěrem

Z mé analýzy je patrné, že z hlediska emisí CO₂ se elektromobily určitě vyplatí. A čím více se spravuje mix zdrojů elektřiny (česká energetická koncepce pracuje s postupným odstavováním uhelné elektroenergetiky), tím budou elektromobily výhodnější.

Ale sluší se dodat, že elektromobily v soukromém vlastnictví pro vlastní přepravu jsou a budou pořád řádově horšími zdroji CO₂ než hromadná doprava, obzvláště ta elektrifikovaná.