전기 자동차는 연료로 움직이는 자동차보다 환경에 더 좋나요? 평결은 다음과 같습니다
기후 전문 기자 조 로더(Jo Lauder)
6시간 전6시간 전에 게시됨, 2시간 전2시간 전에 업데이트됨
휘발유차와 전기차 간의 배출가스 판정을 나타내는 그림
전기차와 휘발유차를 라인업해 테스트해봤습니다.(ABC뉴스)

전기 자동차를 운전하든, 전환을 고려하든, 아마도 그것이 정말 기후에 더 좋은지에 대한 논의에 빠져들었을 것입니다.

전기 자동차는 전 세계적으로 탄소 배출량을 줄이는 데 핵심적인 역할을 하며 운송이 거의 20%를 차지하고 증가하고 있으므로 아마도 마지막으로 이에 대한 논쟁이 없었을 것입니다.

다음 바베큐 파티에서 귀하를 구하기 위해 우리는 귀하를 위해 숫자를 계산한 EV Council에 문의했습니다.

우리는 전기 자동차와 전통적인 휘발유 자동차를 비교하고 수명주기 배출, 즉 요람에서 무덤까지 생산되는 모든 배출을 살펴보고 있습니다.

두 가지 유형의 자동차 모두에서 배기가스 배출이 발생하는 주요 단계는 다음과 같습니다.

자동차 제조,
특히 전기차용 배터리 생산
휘발유나 전기를 사용하여 수명 주기 동안 자동차를 운행합니다.
배터리를 포함하여 수명이 다한 차량의 폐기 및 재활용
또한 각 주마다 전기에 사용되는 화석 연료의 양이 다르며 이는 자동차의 “청정” 정도에 영향을 미치기 때문에 여러 주의 전기 자동차를 비교할 것입니다.

자동차를 비교하기 위해 호주 도로에서 흔히 볼 수 있는 자동차 종류인 평균적인 중형 SUV를 선택했습니다.

중형 SUV의 예로는 전기 Tesla Model Y, Toyota의 RAV4 및 가솔린 측면의 Mazda CX-5가 있습니다.

그러니 버클을 채우고 가자.

자동차가 만들어지는 순간부터 시작해보자
부품을 조립하는 로봇 팔로 자동차를 만드는 그림입니다.
제조에는 자동차의 금속 차체, 인테리어, 타이어, 좌석, 전체 묶음의 원자재 생산이 포함됩니다. 이 첫 번째 단계에서 이들 자동차는 모두 비슷한 배기가스 프로필을 가지고 나옵니다.

… EV용 배터리 추가
배터리 생산은 휘발유 자동차와 전기차의 분리가 시작되는 단계입니다.

전기 자동차(EV)는 배터리로 구동되므로 배터리가 훨씬 더 크고 무거우며 더 많은 중요한 미네랄을 사용합니다. 우리의 전기 SUV도 소형 해치백보다 더 큰 배터리가 필요합니다.

이는 수명 주기 배출에 관한 것이므로 우리는 EV용 배터리 생산이 환경 또는 인권에 미치는 다른 영향을 평가하지 않으며, 가솔린 자동차용 해당 분야의 석유 산업을 비판하지도 않습니다. 그 바베큐 토론은 다음 날로 미루겠습니다.

중국에서 생산된 배터리는 유럽에서 생산된 배터리보다 배출량이 더 많고, 현재 대부분의 호주 전기 자동차에는 중국산 배터리가 사용되기 때문에 이곳에서는 이를 사용합니다.

기후 전문가들과 최신 기후 변화에 관한 정부 간 패널은 앞으로 배터리 제조에 더 많은 재생 가능 에너지가 사용됨에 따라 이러한 수치가 감소할 것으로 예상하고 있습니다.

시드니 공과대학 교통 연구원인 Robin Smit에 따르면 “배터리를 생산하는 데 필요한 에너지는 탈탄소화되어 배출량이 줄어듭니다.”라고 합니다.

따라서 자동차가 도로에 나가기 전인 이 시점에서 전기 자동차는 더 많은 배출가스를 배출합니다.

하지만 운전을 시작하면 모든 것이 달라집니다…

도로에 차를 싣고
충전 중인 전기 자동차와 바우저에서 휘발유를 얻는 연료 자동차의 그림입니다.
자동차의 평생 배출가스 중 대부분이 운전을 위한 동력에서 나온다는 사실을 알고도 놀라지 않을 것입니다.

Smit 교수는 “연료 에너지 주기는 일반적으로 도로 주행, 유지 관리, 물론 에너지 생산을 포함하는 수명 주기 평가에서 가장 중요한 부분입니다.”라고 말했습니다.

호주 통계청(ABS)은 평균 호주 자동차가 연간 약 12,600km, 즉 평생 동안 189,000km를 주행하는 것으로 추산하므로 이 모델링에 이 수치가 사용됩니다.

휘발유 자동차는 더럽습니다. 그것은 사실입니다. 연소 자동차는 휘발유를 태워 구동되는데, 이는 배기가스를 대기로 방출하며 말장난을 용서해 주지만 기후 변화의 주요 원인입니다. 이를 “배기관 배출”이라고 합니다.

여기서 가솔린 SUV는 화석 연료와 재생 가능 에너지가 혼합된 국가 전력망에서 충전되는 전기 SUV와 경쟁하고 있습니다.

볼보의 가솔린 SUV는 주행 기간 동안 약 46톤의 탄소를 배출합니다.

이 수치에는 연료를 정제하고 운송하는 과정에서 발생하는 배출량도 포함됩니다.

Smit 교수는 “화석 연료를 살펴보면 추출, 처리한 다음 이를 사용할 수 있도록 주유소로 운송해야 합니다. 따라서 이와 관련된 온실가스 배출 비용이 발생합니다.”라고 Smit 교수는 말했습니다.

여기에 사용된 추정 휘발유는 100km당 8.3리터이며 WLTP(Worldwide Harmonised Light Vehicle Test Procedure)에 따라 제공됩니다. 이 수치는 거의 항상 실제 휘발유 사용량보다 낮습니다.

그래서 에너지가 많이 소모된다.

휘발유 자동차를 옮기려고 하지만 대부분이 낭비됩니다.

“그들은 효율적이지 않습니다. 에너지의 약 70~80%가 열로 낭비됩니다. 따라서 실제 운전을 위한 연료로 에너지의 20~30%만 사용합니다”라고 Smit 교수는 말했습니다.

게다가 호주인들은 일반적으로 다른 국가, 특히 유럽에 비해 더 무거운 자동차를 운전합니다. 무거운 자동차는 이동하는 데 더 많은 연료가 필요하므로 배기가스가 더 높아집니다.

이는 모두 휘발유 자동차가 사용 중에 훨씬 더 많은 배기가스를 배출하기 시작하여 전기 자동차를 먼지 속에 남겨둔다는 것을 의미합니다.

15년, 즉 189,000km를 주행하면서 두 자동차의 다른 모습을 살펴보겠습니다. 휘발유 자동차는 파란색 선으로, 전기차는 빨간색 선으로 표시됩니다.

전기 자동차는 전기로 구동되지만(분명히!) 전기가 생성되는 방식은 EV의 전체 배출 프로필에 큰 차이를 만듭니다.

스트랩을 착용하세요.

전기 자동차의 수명주기 배출량 곡선이 평탄화되는 동안 휘발유 자동차의 배출량이 증가하는 것을 볼 수 있습니다. 이는 전력망의 구성이 빠르게 변화하고 있고 더 많은 재생 가능 에너지가 온라인에 들어오기 때문입니다.

이를 설명하기 위해 EV Council의 이 모델링에서는 AEMO(Australian Energy Market Operator)가 매핑한 시나리오를 사용하여 그리드에 들어오는 신재생 에너지와 폐기되는 화석 연료 발전소의 비율을 예측합니다. 즉, 2030년에는 동일한 전기 자동차가 더 많은 재생 가능 전력을 충전하게 되므로 배출량이 더 낮아질 것입니다.

따라서 이것은 호주 전체에 해당되는 것이지만, 거주하는 지역 또한 EV가 얼마나 깨끗한지에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

호주의 일부 주에서는 이미 전력망에 전력을 공급하는 재생 에너지를 대부분 보유하고 있는 반면, 다른 주에서는 여전히 많은 화석 연료를 보유하고 있습니다.

호주 지도에 전기 기호가 표시된 그림입니다.
많은 양의 화석 연료를 사용하여 전력망에서 충전하는 자동차는 대부분 재생 가능 에너지로 충전하는 자동차보다 훨씬 더 높은 배출량을 생성합니다.

2022년에는 전기의 83% 이상이 화석 연료(주로 가스)에서 나온 서호주의 전기 SUV를 살펴보겠습니다.

이제 이것이 Tasmania(녹색 선으로 표시)에서 우리 SUV의 배출량이 어떻게 보이는지 보여줍니다. 이 곳은 수력으로 거의 전체 전기 네트워크에 전력을 공급합니다.

전력망에 풍력과 태양 에너지가 많은 남호주에서도 마찬가지입니다. 여기에서 EV가 어디에 있든 가솔린 SUV에 비해 전반적으로 배출가스를 많이 절약한다는 것을 알 수 있습니다.

이는 전기 자동차를 통해 운송 중 배출 가스를 줄일 수 있는 엄청난 기회를 강조합니다.

그리드가 깨끗할수록 전기차는 더욱 깨끗해집니다.

옥상 태양광으로 충전되는 자동차는 어떻습니까?
옥상 태양광으로 충전되는 전기 자동차의 그림입니다. 차는 집 옆에 주차되어 있습니다.
300만 개 이상의 호주 주택에 옥상 태양광이 설치되어 있으며, 2021년 조사에 따르면 대부분의 EV 소유자는 자체 설비에 연결합니다.

옥상 태양광으로 충전된 자동차는 수명 기간 동안 배출량이 훨씬 더 적습니다.

Smit 교수는 “태양 전지판을 사용할 때 기본적으로 방출량은 무시할 수 있을 정도로 매우 적습니다”라고 말했습니다.

그 모든 킬로미터에 걸쳐 탄소의 양은 1톤도 안 됩니다!

이제 우리의 자동차와 작별 인사를 하고 사후세계의 자동차로 보낼 시간입니다…

우리 차 없애기
폐차 더미 위에 버려진 자동차를 보여주는 그림입니다.
Smit 교수에 따르면 자동차를 도로에서 벗어나게 함으로써 발생하는 온실가스 배출량은 자동차의 전체 운전 수명에 비해 적습니다.

더욱이, 자동차에 사용되는 대부분의 재료는 재활용이 가능하므로, 이는 주기 시작 시 자동차 생산으로 인한 배출가스 중 일부를 상쇄합니다.

배출 프로필을 완성하기 위해 자동차 폐기에 대한 배출을 추가해 보겠습니다.

여기에도 개선의 여지가 많습니다.

자동차에 전력을 공급하려면 많은 노력이 필요하며 배터리가 더 이상 그렇게 할 수 없어 전기 자동차에서 나올 때에도 여전히 많은 가치와 충전 잠재력을 보유하고 있습니다.

예를 들어, 백업 가정용 배터리로 사용할 수 있습니다. Tesla와 같은 일부 자동차 회사는 이미 오래된 자동차 배터리를 사용하여 공장에 전력을 공급하고 있습니다.

EV 배터리의 두 번째 수명은 배터리 생산의 탄소 배출량을 절반으로 줄일 수 있는 것으로 추정됩니다.

결승선에서
휘발유차와 전기차 간의 배출가스 판정을 나타내는 그림
전반적으로 모든 전기 자동차는 어디서 충전하든 상관없이 휘발유에 비해 배출량이 적습니다.

여전히 일부 화석 연료를 사용하는 전력망을 사용하더라도 전기 자동차의 전체 탄소 배출량은 훨씬 낮으며, 전기가 친환경화됨에 따라 탄소 배출량은 계속해서 감소할 것입니다.

그리고 이 예에서는 SUV를 사용하므로 해치백과 같은 가벼운 전기 자동차의 배출량이 훨씬 적다는 점을 기억하세요.

잠깐만요, 하이브리드는 어때요?
간단히 말해서 하이브리드는 복잡합니다.

플러그인 하이브리드는 가솔린이나 전원에 연결되어 충전된 배터리로 작동할 수 있습니다. 따라서 플러그인 하이브리드의 수명 주기 배출량은 충전되는 지역뿐 아니라 운전자가 얼마나 부지런히 충전하는지에 따라 달라집니다. 기억하다

r, 휘발유로도 달릴 수 있습니다.

유럽연합 환경청은 최근 플러그인 하이브리드 차량의 배출량이 보고된 것보다 3.5배 더 높다는 사실을 발견했습니다.

보고서는 하이브리드가 “예상된 사용 방식보다 훨씬 적은 양으로 전기 모드로 충전 및 구동된다”고 결론지었습니다.

우리가 수치를 얻는 곳
이 수치는 유럽 조직인 운송 및 환경(Transport & Environment)의 모델링을 기반으로 수명 주기 배출량 계산기를 기반으로 한 전기 자동차 위원회(Electric Vehicle Council)에서 나온 것입니다.

우리는 Smit 교수에게 EV 위원회의 모델링을 살펴보게 했으며, 그는 휘발유 자동차에는 관대하지만 수명 주기 배출량을 비교할 수 있는 좋은 방법을 제공했다고 말했습니다.

휘발유 사용에 대한 입력은 WLTP를 기반으로 합니다. 이야기에서 언급했듯이 이는 실제 휘발유 사용량을 과소평가할 가능성이 높습니다.

모델링에서는 중국에서 생산된 니켈-망간-코발트 NMC 리튬 이온 배터리에 대한 데이터를 사용합니다. 이는 호주 EV 시장에서 가장 일반적인 배터리 유형이기 때문입니다.

배터리 생산 시 발생하는 탄소를 105kg co2/KWh로 계산합니다.

동일한 연구에서는 “중국의 석탄 기반 전기 대신 태양광 전기로 배터리를 생산하면 배터리 생산으로 인한 기후 영향이 69% 감소”하는 것으로 나타났습니다. 이 추정치를 고려하면 배터리 생산에 관한 관점에서 배출량 계산이 줄어들 것입니다.

중형 전기 SUV의 경우 사용되는 에너지는 17.3KWh/100km이며 해당 카테고리에서 사용 가능한 자동차의 평균 배터리 크기는 70.2KWh입니다.

에너지원의 배출 계수는 기후 변화에 대한 정부 간 패널(여기)의 데이터를 기반으로 합니다.

그리드에 들어오는 재생 에너지의 비율을 모델링하기 위해 EV Council은 AEMO의 단계 변경 시나리오를 사용했습니다.

여러 주의 전력망 구성에 대한 설명은 기후 변화, 에너지, 환경 및 수자원부의 2022년 수치에서 나왔습니다.

재활용 배출량 추정치는 운송 및 환경(Transport & Environment)의 연구에서 나온 것입니다.

6시간 전에 게시됨6시간 전에 게시됨, 2시간 전에 업데이트됨

Are electric cars better for the environment than fuel-powered cars? Here’s the verdict

By climate reporter Jo Lauder

Posted 6h ago6 hours ago, updated 2h ago2 hours ago

abc.net.au/news/comparing-electric-cars-and-petrol-cars/103746132Copy link

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Whether you drive an electric car or are considering making the switch, you’ve probably been drawn into a discussion about whether they are really better for the climate.

Electric cars are key to the world reducing emissions, with transport accounting for almost 20 per cent and rising, so you probably haven’t had that debate for the last time.

To save you from your next barbecue encounter, we have turned to the EV Council, which has crunched the numbers for you.

We’re comparing an electric car and a traditional petrol one and looking at the life-cycle emissions — that is, all the emissions produced from cradle to grave.

For both types of car, these are the key stages where emissions are produced:

• manufacturing of the car,
• production of the battery, especially for electric cars
• running the cars over their life-cycle, either on petrol or electricity
• disposal and recycling of the vehicle at the end of its life, including batteries

We’ll also compare electric cars in different states because each state uses different amounts of fossil fuels for electricity, which affects how “clean” the car is.

To compare cars, we’ve chosen an average medium SUV, the sort of car you commonly see on Australian roads.

Some examples of a medium SUV are the electric Tesla Model Y, Toyota’s RAV4 and the Mazda CX-5 on the petrol side.

So, buckle up and let’s go.

Let’s start at when the car is made

Manufacturing covers the production of the raw materials in the car’s metal body, interiors, tyres, seating, the whole bundle. At this first stage, all these cars come out with similar emissions profiles.

… adding batteries for EVs

Battery production is the stage where we start to see a split between petrol and electric cars.

Electric vehicles (EV) are powered by batteries, so their batteries are significantly larger and heavier, and use more critical minerals. Our electric SUV also needs a bigger battery than a small hatchback.

It’s important to note that this is about life-cycle emissions, so we aren’t evaluating other environmental or human rights impacts from battery production for EVs, and we’re also not critiquing the oil industry in those areas for petrol cars. That barbecue debate is for another day.

Batteries produced in China have higher emissions than those produced in Europe, and as most Australian electric cars currently have Chinese-made batteries, that’s what’s used here.

Climate experts and even the latest Intergovernmental Panel on Climate Change expect these figures to drop as more renewable energy is used in the coming years to make the batteries.

“So the energy needed to produce batteries is decarbonised, and therefore has lower emissions,” according to University of Technology Sydney transport researcher, Robin Smit.

So at this point, before the cars hit the road, electric cars have more embedded emissions.

But that all changes when you start driving …

Taking our cars on the road

It won’t shock you to find out that most of a car’s lifetime emissions come from powering it to drive.  

“The fuel energy cycle is normally the most important part of the life-cycle assessment [and] that includes on-road driving, the maintenance, and of course, the production of the energy,” Professor Smit said.

The Australian Bureau of Statistics (ABS) estimates the average Australian car drives about 12,600 kilometres a year, or 189,000 over its lifetime, so that is what’s used in this modelling.

Petrol cars are dirty. That’s a fact. Combustion cars are powered by burning petrol, which releases emissions into the atmosphere and is — pardon the pun —  a major climate change driver. These are referred to as “tailpipe emissions”.

The petrol SUV here is up against an electric SUV charged on the national grid, which has a mix of fossil fuels and renewables.  

Our petrol SUV produces almost 46 tonnes of carbon over its lifetime on the road. 

These figures also factor in the emissions coming from refining and transporting the fuel.

“When you look at fossil fuels, they need to be extracted, processed, and then transported to service stations, for example, to make them available. So there’s a greenhouse gas emission costs associated with that,” Professor Smit said.

The estimated petrol used here is 8.3 litres for 100km and comes from the Worldwide Harmonised Light Vehicle Test Procedure (WLTP). These figures are almost always lower than real-world petrol use.

So, a lot of energy is burnt to move petrol cars, but most of it is wasted.

“They are not efficient, about 70 to 80 per cent of the energy is wasted in heat. So you only use 20 to 30 per cent of the energy into fuels for actually driving around,” Professor Smit said.

What’s more, Australians typically drive heavier cars than other countries, especially in Europe. Heavier cars require more fuel to move them, resulting in higher emissions. 

This all means that petrol cars start producing significantly more emissions during their use, leaving electric cars in the dust.

Let’s look at a different view of our two cars as we drive them for 15 years or 189,000km. Petrol cars are displayed in the blue line, and electric cars in red.

Electric cars are powered by electricity (obviously!) but how that electricity is created makes a huge difference to the overall emissions profile of EVs.

Strap in.

You can see emissions for the petrol car rise while the electric car’s life-cycle emissions curve is flattening. That’s because the composition of our electricity grid is rapidly changing and more renewables are coming online.

To account for that, this modelling from the EV Council uses the scenario mapped out by the Australian Energy Market Operator (AEMO) which predicts the rate of new renewables coming into the grid and fossil fuel plants being decommissioned. That is, by 2030, the same electric car will be producing lower emissions because it will be charged with more renewable power. 

So this is for Australia as a whole, but where you live can also have a big impact on how much cleaner an EV is.

Some Australian states already have mostly renewable energy powering their grids, while others still have lots of fossil fuels. 

A car that’s charged off a grid with lots of fossil fuels produces much higher emissions than a car charged somewhere with mostly renewable energy.

Let’s look at our electric SUV in Western Australia, where in 2022 more than 83 per cent of electricity came from fossil fuels, mostly gas. 

Now this is what our SUV’s emissions look like in Tasmania (shown in the green line), which powers almost its entire electricity network on hydro.

It’s the same in South Australia, which has lots of wind and solar energy in the grid. You can see here that no matter where the EV is, it saves tonnes of emissions overall compared to a petrol SUV.

This highlights the huge opportunity to reduce transport emissions with electric cars.

The cleaner the grid, the cleaner the electric car. 

What about cars charged on rooftop solar?

More than 3 million Australian homes have rooftop solar and, according to a 2021 survey, most EV owners plug into their own set-up.

A car that’s charged with rooftop solar produces even lower emissions over its lifetime. 

“When you use solar panels, they basically have very small-to-negligible emissions,” Professor Smit noted.

Less than a tonne of carbon over all those kilometres!

Now, it’s time to say goodbye to our cars and send them to the car afterlife …

Getting rid of our cars

According to Professor Smit, the greenhouse gas emissions from taking cars off the road are small compared to the overall driving life of a car.

What’s more, most of the materials in a car can be recycled, so this offsets some of the emissions from the production of the car at the start of the cycle.

To complete our emission profile, let’s add the emissions for the disposal of our cars.

There’s a lot of potential for improvements here too.

It takes a lot of grunt to power a car, and when a battery can no longer do that and comes out of an electric car, it still holds a lot of value and charging potential.

It can be used as a backup household battery, for example. Some car companies like Tesla are already using old car batteries to power their factories.

It’s estimated this second life for EV batteries could cut the carbon footprint of battery production by half.

At the finish line

Overall, every electric car will produce fewer emissions than its petrol equivalent, no matter where they are charged.

Even with an electricity grid that still uses some fossil fuels, electric cars have much lower overall carbon emissions, and that will continue to drop as the electricity gets greener.

And remember, this example uses SUVs, so lighter electric cars like hatchbacks have even lower emissions.

Hang on, what about hybrids?

Put simply, hybrids are complicated.

Plug-in hybrids can be run off either petrol or from a battery that’s plugged in and charged. Therefore, the life-cycle emissions from a plug-in hybrid depend on the region where it gets charged but also on how diligent the driver is with charging. Remember, it can also run on petrol.

The European Union’s Environment Agency recently found that emissions from plug-in hybrids were 3.5 times higher than reported.

It concluded that hybrids “are charged and driven in electric mode much less than how they were expected to be used”.

Where we get our figures from

These figures come from the Electric Vehicle Council, which based its life-cycle emissions calculator on modelling from the European organisation Transport & Environment.

We got Professor Smit to look over the EV Council’s modelling and he said while it was generous to petrol cars, it provided a good way to compare life-cycle emissions.

The inputs for petrol use are based on the WLTP. As mentioned in the story, this is likely to underestimate real-world petrol usage.

The modelling uses data for a Nickel-Mangenese-Cobalt NMC li-ion battery produced in China, as that’s the most common type of battery in the Australian EV market.

It calculates 105kg co2/KWh for the carbon produced from battery production.

This same study found that “producing batteries with photovoltaic electricity instead of Chinese coal-based electricity decreases climate impacts of battery production by 69 per cent”. Considering this estimate would reduce the emissions calculation in the point we make about battery production.

For a medium electric SUV, the energy used is 17.3 KWh/100km and a battery size of 70.2 KWh average for cars available in that category.

The emissions factors for energy sources are based on data from the Intergovernmental Panel for Climate Change here. 

To model the rate of renewables coming into the grid, the EV Council used the step-change scenario from the AEMO.

Statements about the composition of the electricity grids in different states come from 2022 numbers from the Department of Climate Change, Energy, the Environment and Water.

The estimate of recycling emissions comes from a study by Transport & Environment.

Posted 6h ago6 hours ago, updated 2h ago