Sähköauton valmistuksen päästöistä

Näinä päivinä tuntuu joka viikko tulevan uusi uutinen, joka alleviivaa sähköautojen akuston valmistuksen päästöjä. Kyllä, sähköauton valmistuksen päästöt ovat jonkin verran isommat kuin vastaavan polttomoottoriauton. Mutta kuinka paljon, mikä on vastaava polttomoottoriauto, ja onko tällä väliä? Tässä Carbon Counterin (MIT Trancik lab) työkalusta autonvalmistuksen päästöt suhteutettuna auton massaan. Keltaiset ovat täyssähköautoja, punaiset hybridejä ja mustat ja harmaat polttomoottoriautoja.

Auton valmistuksen päästöt auton massan funktiona. Keltaiset ovat täyssähköautoja, punaiset hybridejä ja mustat ja harmaat polttomoottoriautoja.

Valmistuksen päästöt korreloivat voimakkaasti auton massan kanssa. Polttisten seassa on pieniakkuiset sähköautot - BMW i3, Ioniq, Leaf ja e-Golf, joiden kaikkien valmistuksen päästöt on samat tai pienemmät, kuin Audi A4:llä. Näiden yläpuolelle asettuvat isoakkuiset Bolt EV ja Teslan Model 3 ja Model S. Model 3:n valmistuksen päästöt vastaavat "small SUV" -segmentin polttiksen päästöjä, ja Model S:n valmistuksen päästöt "standard pickup" -sarjaa.

Tämäkin on toki arvio. Valmistajat eivät kerro julkisuuteen tehtaidensa päästöjä tai edes energiankäyttöä. Jos jotain, luulen, että Teslan autojen valmistuksen päästöt ovat tätä arviota alemmat, sillä Tesla pyrkii valmistamaan autonsa vähäpäästöisesti ja parhaillaan mm. asentaa aurinkopaneeleja Gigafactoryn katolle.

Joka tapauksessa auton massa on paljon tärkeämpi tekijä valmistuksen päästöissä kuin se, onko kyseessä sähköauto, polttomoottoriauto vai kenties hybridi.

Litiumakun valmistuksen energiantarve (tummansininen) ja kasvihuonepäästöt (vaaleansininen) eri julkaisujen mukaan. Tutkimukset on järjestetty vasemmalta oikealle vanhemmasta uudempaan,

CarbonCounterin laskelmassa on käytetty akunvalmistuksen päästönä 52 kg hiilidioksidia per akuston kilowattitunti. Arviot vaihtelevat runsaasti, mutta tämän kirjoituksen puitteissa luotan CarbonCounterin lukuun ja syvennyn tähän asiaan lisää myöhemmin. Yllä kuitenkin akunvalmistuksen päästöihin liittyviä arvioita review-artikkelista (Nealer et al., 2015). Akunvalmistuksen päästöt arvioidaan keskimäärin pienemmiksi uudemmissa tutkimuksissa. Lisäksi pitää havaita, että päästöjä syntyy suhteessa tuotettavan akuston massaan eikä per kWh. Jälkimmäisestä seuraa, että kun akkujen energiatiheys kasvaa, akunvalmistuksen päästöt per kWh pienenevät.

Akustojen energiatiheydet ovat olleet kasvusuunnassa pitkään ja ovat sitä yhä. Jos jossain laskelmassa on käytetty vaikkapa ensimmäisen Nissan Leafin akun tietoja, siihen on syytä suhtautua varauksella. Nykyisen Leafin 40 kWh akusto vie saman verran tilaa kuin alkuperäinen 24 kWh akusto ja massa on kasvanut vain hieman.

Entä sitten auton massan vaikutus ajamisen päästöihin? Näyttäisi siltä, että auton massa ei kummemmin vaikuta täyssähköautoissa - polttiksissa kyllä. Tässä pelkän ajoenergian päästöt, x-akselilla auton massa. Sähköautoissa erot ajon päästöistä johtunevat erityisesti eroista aerodynamiikassa. Ainakin keltaisen monikulmion alareunasta löytyy sellaisia autoja kuin BMW i3, Hyundai Ioniq, ja Tesla Modes S ja 3. Nämä ovat virtaviivaisia autoja. Vähiten virtaviivainen on i3, mutta se kompensoi kapeudella. Vähän ylempää löytyy Nissan Leaf, VW e-Golf ja Kia Soul. Eniten energiaa ajossa kuluttaa Mercedes-Benz B-class jolla on hyvä ilmanvastuskerroin mutta joka silti jotenkin onnistuu hukkaamaan paljon energiaa.

Ajamisen päästöt per kilometri auton massan funktiona, keltaiset sähköautoja ja mustat polttomoottoriautoja. Sähköntuotannon päästöt USA:n päästökertoimen mukaan, vastaa suunnilleen Saksan tilannetta.

Ajamisen päästöt per kilometri auton massan funktiona Suomen sähköntuotannon keskipäästöillä (n. 90 gCO2/kWh, tieto Energiateollisuuden kalvosetistä).

Jos autonvalmistuksen päästöt huolestuttavat, kaikkein parasta on olla ostamatta autoa ollenkaan ja toiseksi parasta on ostaa kevyt auto. Sähköautoissa mitä kevyemmällä akulla pärjää, sitä parempi. Jos vaihtoehtosi kompaktille sähköautolle olisi jokin massiivinen polttomoottoriauto, niin jopa valmistuksen päästöt ovat sähköautolle pienemmät.