Spoločná debata o elektrických automobiloch Kritika štúdie Ifo je oprávnená
autor: Joseph Reitberger dňa 30.04.2019
Štúdia Ifo o environmentálnej rovnováhe elektromobilov vyvolala búrlivú diskusiu. Po rozsiahlej globálnej kritike diela, ktorá je jednoznačne namierená proti e-trendu, sa autori Christoph Buchal, Hans-Dieter Karl a Hans-Werner Sinn vyjadrili o kritike.
Kritika je pre nás stále absolútne správna. Pretože štúdia Ifo je založená na súčasnom stave dodávok energie, neguje budúci pokrok smerom k ekologickejšej výrobe elektriny a presúva hlavné zníženie CO2 na „zelený metán“, technológiu, ktorá je dnes dostupná iba v pilotných zariadeniach. Porovnanie jedného Tesla s takmer 480 hp s 190 hp nafta je veľmi konštruovaný a na jednom trvá Dojazd 1 000 kilometrov, ktoré by dnes malo mať auto, je úplne nepraktické - koniec koncov, elektromobily môžu každé ráno odjazdiť úplne nabité.
Centrálnym bodom štúdie je zameranie na CO2 batoh, t. J. Na Výdavky na energiu pri výrobe batérie. Pri správnom zvážení tohto batohu, Štúdium tendenčné.
Batéria Tesla Model 3 s dlhým dosahom
›580 km Rozsah
> 3 mesiace dodacia lehota
Nesprávne základné predpoklady
Štúdia Ifo uvádza pomer emisií CO2 pri výrobe a prevádzke do zdanlivo správneho pomeru - a svojvoľne ho berie Životnosť desať rokov a a Ročný počet kilometrov 15 000 kilometrov (štatistický priemerný počet najazdených kilometrov v Nemecku je iba okolo 14 000 kilometrov).
Podľa Spolkového úradu pre dopravu motorových vozidiel je v skutočnosti priemerný vek automobilov na nemeckých cestách 9,4 roka. Automobily v Nemecku preto jazdia v priemere takmer dvakrát tak dlho, ako vychádza zo štúdie Ifo.
Pre porovnávanú triedu automobilov je jedna Ročný počet kilometrov 15 000 kilometrov príliš nízko. Napríklad 526 dieselov Mercedes C220 od roku výroby 2009 ponúkaných na mobile.de má priemerný počet kilometrov 190 000 kilometrov - teda 19 000 kilometrov ročne. Tento kilometrový výkon nie je problémom pre Teslu použitú na porovnanie, viac o tomto nižšie.
Reálna spotreba je rozhodujúca
Skutočné hodnoty spotreby sú samozrejme dôležitým faktorom pre váženie výroby a spotreby. Štúdia Ifo tu vyberá najnižší možný predpoklad, a to zastaranú špecifikáciu NEDC (New European Driving Cycle) a u Mercedesu spotrebuje 4,5 litra nafty na 100 kilometrov. Text štúdie predpokladá, že hodnota NEDC Tesly 15 kilowatthodín na 100 kilometrov znamená dokonca falšovanie v prospech elektromobilu, pretože elektromobily spotrebúvajú viac pri vyšších rýchlostiach a NEDC meria iba do 120 km/h, novšia Cyklus WLTP, ale určujú spotrebu až do 131 km/h.
Nie sú to však hodnoty z brožúry výrobcu, ktoré sú relevantné pre stopu CO2 automobilu, bez ohľadu na to, či ide o NEDC alebo WLTP, ale skutočná spotreba v praxi. Stránka spotreby paliva spritmonitor.de zobrazuje 24 zaznamenaných vozidiel tohto typu Mercedes C220 Diesel z modelových rokov 2018 a 2019 priemernú spotrebu 6,7 litra na 100 kilometrov von. Porovnávací model Tesla Model 3 je na nemeckom trhu príliš krátky na to, aby z webu spritmonitor.de získal zmysluplné hodnoty (na stránke je v skutočnosti priemerná spotreba menej ako 18 kWh/100 kilometrov pre 18 zaznamenaných automobilov). V teste EFAHRER sme určili spotrebu 22,7 kWh na 100 kilometrov. Oba automobily sú preto veľmi výrazne nad úrovňou NEDC (Mercedes 49 percent, Tesla 51 percent). V celkovej rovnováhe má spotreba automobilov oveľa väčší význam, ako sa predpokladalo v štúdii.
Elektrické minimálne dvakrát také čisté ako nafta
Ak necháte všetky ostatné parametre zo štúdie nezmenené a počítate so skutočnou spotrebou paliva (6,7 litra a 22,7 kWh na 100 kilometrov) a reálnou jazdnou vzdialenosťou 190 000 kilometrov za 10 rokov, potom nafta Mercedesu na celú vzdialenosť vyjde na 40,8. Tony emisií CO2, Tesla na 23,7 ton CO2 zo spotreby elektrickej energie s nemeckou kombináciou elektriny. Aj pri otáznom maximálnom predpoklade 14,6 ton CO2 na výrobu batérií je rovnováha spoločnosti Tesla lepšia.
S týmito poznatkami môžeme pravdepodobne uzavrieť diskusiu o hodnotách emisií na základe súčasného stavu - a napriek tomu poznamenať, že globálny prechod na obnoviteľné energie bude znamenať aj významné zníženie emisií CO2 pri výrobe batérií. Tesla to robí dnes. A: 75 kWh batérie zostanú výnimkou. Väčšina elektronických vozidiel sa dnes dodáva s batériami od 30 do 50 kWh.
Ponurá vízia budúcich výskumníkov Ifo
Štúdia Ifo podáva fatalistický obraz globálneho úsilia o nahradenie fosílnych palív: ropa, ktorú vodiči Tesly nepotrebujú dostať zo zeme, by nezostala pri zemi, ale bola by jednoducho niekde inde svet zhorel.
V časoch, keď je hladom po energii, najmä po rope a plyne Priemyselné krajiny ťažbou ropných pieskov v Kanade a veľmi špinavou ťažbou zemného plynu frakovaním v USA musí byť dojčené, je to veľmi cynické tvrdenie: Napríklad kanadská ropa by bola pre tretí svet príliš drahá. Šialenstvo čoraz extrémnejšej ťažby ropy je rozumným prostriedkom na potlačenie.
Štúdia Ifo spochybňuje, či sa skladba elektriny v Nemecku v dohľadnej dobe stane efektívnejšou z hľadiska CO2. Dôkazom toho je, že atómové elektrárne efektívne z hľadiska CO2 budú v najbližších rokoch vypnuté, ale uhoľná energia by mala zostať dôležitým zdrojom napájania až do roku 2038. Podľa organizátorov štúdie expanzia obnoviteľných zdrojov energie postupuje príliš pomaly, aby vyrovnala stratu jadrových elektrární.
Energetický obrat mohol ísť rýchlejšie, ako sa očakávalo
Prehliadajú dve veci: Rozširovanie veternej energie už nezávisí od vládnych dotácií. Najnovšie holandské veterné turbíny na mori vyrábajú elektrinu za cenu 8,7 centov za kilowatthodinu - pripojenie k elektrickej sieti je už v tejto cene zahrnuté. Ak sa pozrieme na úplné náklady, tieto systémy jednoznačne podhodnocujú cenu jadrovej energie. Len čo by skeptici obávali nedostatku elektriny, mohol by nasledovať trhové mechanizmy rýchle rozšírenie veternej energie na mori dôsledok.
V súvislosti s elektromobilmi je ešte dôležitejší ďalší bod: pretože minimálna odmena za solárnu energiu výrazne poklesla, expanzia fotovoltaiky na súkromných a komerčných strechách sa zastavila. Každý, kto uvedie takýto systém do prevádzky na streche svojho súkromného domu na dodávku elektriny do siete, môže očakávať niečo menej ako 11 centov za kilowatthodinu. Typické systémy sa v priemere oplatia slnečné polohy do ôsmich až desiatich rokov a preto sa nepovažujú za ekonomické, aj keď životnosť drahých fotovoltaických modulov by mala byť tridsať až štyridsať rokov.
Elektrické autá jazdia na fotovoltaiku
To sa zmení, akonáhle existuje možnosť použiť značnú časť vyrobenej elektriny sami: V závislosti na orientácii systému, dobe používania a veľkosti autobatérie môže vodič elektromobilu zarobiť veľa peňazí elektrickou energiou vyrobenou sami. ušetrite, pretože to potom stojí iba 11 centov namiesto 27 centov za kilowatthodinu. Vďaka solárnej sústave je potom elektromobil ziskový, elektromobil solárnou sústavou. Vodiči elektromobilov majú v skutočnosti fotovoltaické systémy v prevádzke oveľa nadpriemerne.
Tento model sa samozrejme nezmestí do každého automobilu: Počas väčšiny slnečných hodín nie sú autá mnohých zamestnancov vo vlastnej garáži, ale napríklad na firemnom parkovisku. Nie je však žiadny dobrý dôvod, prečo by spoločnosti nemali začať budovať nad zamestnancami parkovacie miesta s fotovoltaikou a s ponukou nabíjacích prípojok. Takmer vždy to vyjde: typické Parkovacia plocha 15 metrov štvorcových je dostatočný na výrobu elektriny, ktorú elektrický automobil spotrebuje na priemerný ročný nemecký počet najazdených kilometrov. Poskytovatelia ako E.on ponúkajú spoločnostiam poradenstvo a podporu pri systematickom prechode na vozové parky elektrických automobilov a udržateľných dodávkach energie. Toto je iba ekonomický model, pretože sa v mnohých prípadoch vypláca.
Predpoklady nezmyselnej teórie
Vodiči, ktorí sa líšia od nezmyselných teoretických Rozsahy 1 000 a viac kilometrov vyriešiť, ako predpokladá štúdia Ifo, ako normu a vychádzať zo skutočných jazdných potrieb, s takýmto vybavením si môžete dovoliť vydržať niekoľko predpovedaných zamračených dní bez napájania z elektrickej siete, aby ste sa v ďalších slnečných dňoch mohli úplne nabiť. Celú vec môže urobiť automaticky Signalizuje sa dostupnosť solárnej energie a je definovaná spodná hranica úrovne nabitia batérie.
Správne naplánované a používané elektrické vozidlá nie sú ďalšou výzvou pre energetické siete a napájanie; sú súčasťou udržateľného riešenia, najmä ak sú autá kupované so správnou kapacitou batérie namiesto najväčšej dostupnej kapacity, ako je 75 kWh Batéria zo študijného účtu.
Batérie vydržia dlho
Vo vyhlásení k širokej kritike štúdie Ifo to autori obhajujú a osobitne zdôrazňujú obmedzenú životnosť autobatérií. „Pretože však často existuje vysoký tlak, sú rýchle nabíjacie procesy s vysokým nabíjacím výkonom, ktoré znižujú kapacitu, pretože teplo upcháva batérie, realistické. Podľa rozsiahlej prehľadovej štúdie Schmuch et al. medzitým sa počet nabíjacích cyklov zníži pod cieľové hodnoty 1300 až 2000, a preto sa používajú batérie s väčšou kapacitou. “
Predpoklad, že by k procesom rýchleho nabíjania s vysokým nabíjacím výkonom dochádzalo často, je nezmysel - predovšetkým z toho nemožno odvodiť životnosť 150 000 kilometrov, ako sa predpokladá v štúdii. S Teslou Model 3 skúmanou v štúdii znamená 1 000 plných nabíjacích cyklov vzdialenosť okolo 400 000 kilometrov. Dokonca aj Nissan Leaf prvej generácie alebo BMW i3 s batériami, ktoré majú menej ako tretinu kapacity Tesla a zodpovedajúcim spôsobom menší batoh s CO2, môžu dosiahnuť Každodenná prevádzka, dojazd viac ako 150 000 kilometrov.
Každý, kto má nabíjacie pripojenie na vlastnom parkovacom mieste a/alebo na firemnom parkovisku, je zriedka závislý od rýchleho nabíjania. Optimálna stratégia nabíjania s jemnými, nízkymi nabíjacími prúdmi bude preto pravidlom. A skutočne existujú dôkazy o výdrži batérií: Na platformách ojazdených automobilov je napríklad k dispozícii Tesla Model S z taxislužby s oveľa 200 000 kilometrov stále na hodinách Dosahuje viac ako 400 kilometrov dosiahnuť.
Staré batérie sú opakovane použiteľné materiály
Vymenená batéria zďaleka neplatí recyklácia. Toto zistenie sa tiež neodráža v štúdii Ifo. Ak sa jednotlivé články v batérii rozbijú, je možné ich vymeniť. Spoločnosť Nissan ponúka v Japonsku Vymeňte batérie pre prvú generáciu modelu Leaf, ktoré ponúkajú celý nominálny rozsah a súčasne úžasne lacné sú (od cca 2 000 eur). Je to možné len preto, že väčšinu článkov z vybratých batérií je možné znovu použiť.
Po skončení životnosti v automobile majú všetci výrobcovia Scenáre druhého použitia vyvinuté: Aj keď len teraz 40 alebo 50 percent nominálnej kapacity, je taký akumulátor príliš dobrý na recykláciu. V sieťových nárazníkových systémoch dokáže zabezpečiť, aby boli temné doldre premostené bez výťažku vetra a slnečnej energie.
Mimochodom, vo švédskej štúdii IVL aj v štúdii Ifo je úžasné, že energetický výdaj pre Recyklácia v rovnováhe CO2 Je zohľadnené, ale neberie sa do úvahy, že zhodnotené suroviny by sa mohli použiť na nové batérie s príslušne lepšou energetickou bilanciou.
„Zelený metán“ je stále technológiou budúcnosti
Pohľad na „zelený metán “ako palivo voľby do budúcnosti odhaľuje najväčšiu medzeru v štúdii Ifo: Synteticky vyrobený plyn nie je vôbec vhodný pre dlhodobý cieľ dodávky energie neutrálnej voči CO2. Dôvod pre to znie spočiatku absurdne: Vedľa veľké množstvo elektrickej energie na výrobu vodíka potrebujete CO2 na reformu metánu. Teoreticky by to bol dokonalý cyklus: CO2, ktorý vychádza z výfuku automobilu, sa opäť použije na výrobu paliva.
Problémom je, že stále neexistuje zmysluplná a efektívna metóda extrakcie CO2 zo vzduchu (s podielom 0,04 percenta, ktorý je príliš vysoký). Systémy E-plynov potrebujú vysoké koncentrácie CO2, a preto sa zvyčajne nachádzajú v trakte výfukových plynov spaľovacích systémov, kde je podiel CO2 25 až 30 percent.
Debata pokračuje
Rozumný cyklus e-plynov preto zahŕňa tepelnú elektráreň, zásobník CO2 a zásobník metánu. V prípade nadprodukcie elektriny by systém mohol vyrábať metán zo skladovaného CO2, ktorý sa v tme spaľuje v tepelnej elektrárni za účelom opätovnej výroby elektriny. Výsledný CO2 sa oddelí a uskladní. Elektrická energia z tepelnej elektrárne by sa potom mohla nabíjať napríklad do automobilových batérií.
Zelený metán sa v každom prípade stane vzrušujúcim až vtedy, keď dôjde k masívnej nadprodukcii elektriny: Účinnosť reťazca od primárnej slnečnej alebo veternej energie k vodíku, metánu a jeho spaľovaniu je okolo 25 percent. So stratou 75 percent by ste namiesto toho mohli spustiť výrobu batérie.