Arkiv / Samhälle

Elbilars klimatpåverkan överskattas i många LCA-studier

Creative commons license

Konsultbolaget Ricardo har gått igenom ett stort antal livscykelanalyser som jämför klimatpåverkan från elbilar med förbränningsmotorbilar i EU [1]. Samtliga studier har enligt Ricardo ett statiskt sätt att bedöma utsläppen som ger en alltför negativ bild av klimatpåverkan från en elbil. Enligt Ricardos egna beräkningar ger en elbil i EU idag i genomsnitt 60 procent lägre klimatpåverkan under sin livslängd jämfört med motsvarande bensinbil. Fram till 2050 minskar elbilens klimatpåverkan med ytterligare 80 procent.

Först görs en sammanställning av befintlig litteratur

Ricardo har gått igenom rapporter och vetenskapliga artiklar med livscykelanalyser där batterielbilar jämförs med förbränningsmotorbilar. Studien tar bara upp personbilar.

Sammanvägning ger 30 procent lägre utsläpp idag

I sin summering av litteraturen kommer Ricardo fram till att tillverkningen av en batterielbil i genomsnitt ger upphov till knappt 50 procent högre utsläpp än från tillverkning av motsvarande förbränningsmotorbil. Denna skillnad kommer enligt litteraturen att minska till 30 procent under kommande tre decennier.

Den genomsnittliga klimatpåverkan från användarfasen är ungefär 50 procent lägre från batterielbilen. Summan av tillverkning och drift blir att en batterielbil av idag ger ungefär 30 procent lägre växthusgasutsläpp under sin livslängd än motsvarande förbränningsmotorbil. Den skillnaden kommer öka till ungefär 60 procent under kommande tre decennier.

Skrotning och återvinning utelämnades

Dessa uppgiften har alltså Ricardo fått fram genom att ställa samman och analysera befintliga livscykelanalyser. Klimatpåverkan från skrotning och återvinning kunde man dock inte sammanställa. Metoderna i olika livscykelanalyser är alltför varierade och går inte att jämföra.

Ricardo kritiska till statiska data

Ricardo är tämligen kritiska till metoderna i de rapporter man studerat. Med undantag för en rapport som Ricardo gjorde själva år 2020 har de inte analyserat en enda studie som tar hänsyn till den gradvisa minskningen av utsläppen till följd av nationella och internationella åtaganden. Om man antar att utsläppen från elproduktion inom EU är lika höga under elbilens hela livslängd får man ingen rättvisande bild av de samlade livscykelutsläppen.

Livscykelanalyser bortser från teknikutveckling

Ricardo ser även andra brister. Enligt dem är det inte en enda studie som resonerar om effekter av nya batteritekniker som fastfas eller natrium-jon. Ingen studie tar hänsyn till att utsläppen kommer minska från andra led i tillverkningsfasen som exempelvis gruvdrift och materialtillverkning. De nämner som exempel produktion av stål med grön vätgas. Litteraturen har heller inte räknat med att fordonstillverkare kommer agera på egen hand för att minska sin specifika klimatpåverkan, trots att flera tillverkare gjort sådana åtaganden.

Ingen studie beaktar möjligheter till minskade utsläpp i återvinningsledet eller ökad återanvändning. Ingen studie har tagit hänsyn till den stora effekt som kan uppnås om batterier i fordon används som energilager i bilen med återmatning till elnät (vehicle to grid) eller får förlängd användning som stationära energilager (second life).

Mer fokus behövs på resursfrågor, lokal miljö och sociala frågor

Några av studierna tar upp annat än växthusgaser. Ricardo uppmuntrar detta och tycker att fler livscykelstudier borde undersöka fordonstillverkning i ett bredare perspektiv. I synnerhet förordar de analyser om tillgång och brist på kritiska råvaror, geopolitiska risker, lokala miljöeffekter vid utvinning och sociala hänsyn till arbetarnas villkor. Under kommande decennier tycker de att dessa aspekter är särskilt aktuella för litium, kobolt och nickel. Mer kunskap behövs också om möjligheter att minska utsläpp vid framställning av katodmaterial och om alternativa råvarukällor, exempelvis kobolt från havsbotten.

Ricardos egen analys

I en separat del har Ricardo gjort egna beräkningar av klimatpåverkan och energibehov för batterielbilar och förbränningsmotorbilar från 2020 till 2050. I sin analys tar de hänsyn till beslutad EU-politik och gör antaganden om teknisk utveckling. Elbilar har betydligt lägre klimatpåverkan i Ricardos beräkningar än i deras summering av litteratur.

Enligt Ricardo ger elbil 60 procent lägre klimatpåverkan

Som genomsnitt i EU kommer enligt Ricardo en batterielbil i mellanklassen som säljs idag att minska utsläppen av klimatgaser med drygt 60 procent, jämfört med en motsvarande bensinbil. Det kan jämföras med litteratursammanställningen som hamnade på 30 procents skillnad. Det totala behovet av primär energi under elbilens livslängd är 40 procent lägre med dagens energimix i EU. Beräkningarna utgår från en bil i mindre mellanklass med 15 års livslängd och 225 000 km körsträcka.

Utsläppen minskar från 100 gram per km till 20 gram år 2050

Ricardo beräknar utsläppen från en elbil som säljs 2020 till 100 gram koldioxid per km utslaget under bilens hela livslängd. En elbil som säljs 2030 ger upphov till ungefär 50 gram koldioxid tack vare minskade utsläpp vid både tillverkning och användning. En elbil som säljs 2050 uppskattas ge ungefär 20 gram koldioxid per km.

Tillverkningsfasen ger 50 procent högre utsläpp för elbil

Tillverkning av dagens batterielbil ger ungefär 50 procent högre utsläpp av växthusgaser än för motsvarande förbränningsmotorbil (samma skillnad som i undersökt litteratur). Det utgör 60 procent av utsläppen under bilens livscykel. Vid 2050 kommer utsläppen från tillverkning av en elbil endast vara marginellt högre än från tillverkning av en konventionell bil – om sådana säljs då.

De beräknar också att nettoeffekten av återvinning och återanvändning av material, återmatning av el till elnät och sekundär användning av batterier minskar utsläppen från hela livscykeln för en batterielbil med 7 procent idag. Fram till 2050 kommer detta värde öka till 12 procent.

De gör även känslighetsanalyser. Klimatpåverkan från tillverkningen av en eldriven personbil i mindre mellanklass är 20 procent lägre om bilen har 40 kWh batteri istället för 80 kWh. Klimatpåverkan per km är 25 procent högre om bilen används 150 000 km istället för det medelvärde på 225 000 som Ricardo räknar med i Europa. 150 000 km är ett värde som ofta förekom i litteraturen. Utsläppen blir istället 13 procent lägre per km om bilen används 300 000 km. Klimatpåverkan från återvinning och skrotning varierar med 10 procent beroende på vilken metod som används i analysen.

Deras rekommendationer

Ricardo efterlyser en mer harmoniserad användning av livscykelmetoder. Det skulle underlätta för beslutsfattare i politik och industri. De vill också se en standardiserad rapportering från biltillverkarna.

Av klimat- och resursskäl behövs styrmedel som förmår tillverkarna att sälja bilar med en mer ändamålsenlig storlek (”right sized BEVs/batteries”). Detta skulle kunna utformas som krav på energieffektivitet för flottan, eller att nollutsläppskrav på fordon utvidgas till även tillverkning.

Det behövs mer forskning för att driva på innovation kring batteriteknik, särskilt kring materialeffektiva batterier och minskat behov av kritiska råvaror.

Det behövs styrmedel som ökar andelen kollektivt resande och delad mobilitet. Ett effektivare resande kommer fortsätta vara relevant för att ytterligare minska utsläppen per resenär.

Egen kommentar

Rapporten ger en aktuell överblick över miljöaspekter och regleringar. Den innehåller tänkvärda resonemang om hur man kan utforma livscykelanalyser för att beskriva framtida miljöpåverkan. Utöver det som sammanfattas ovan finns mer fakta om om batteriers kemi, återvinning och sekundär användning, EU-lagstiftning, materialinnehåll och växthusgasutsläpp från olika komponenter samt data om åtgång av primär energi.

Det låter lite märkligt att inte en enda studie som Ricardo granskat har tagit hänsyn till förändringar i teknikval och liknande. Den typen av aspekter är vanliga i livscykelanalyser. Kanske beror det på vilka kriterier och metoder Ricardo har satt upp.

Ricardos egna beräkningar av framtida klimatpåverkan tar inte hänsyn till EU:s föreslagna utsläppshandel för vägbränslen [2]. Kanske beror det på att kommissionens förslag presenterades först i slutet av 2022? Eller att beslut ännu inte är fattat? Men en utsläppshandel för vägbränslen kan bli viktig om EU ska nå klimatmålen och det talar för att man inför någon form av handel. Ricardo räknar med betydande utsläpp från förbränningsmotorbil även år 2050, vilket blir orimligt om en utsläppshandel införs enligt förslag. De tycks alltså möjligen själva överskatta utsläppen från bensin- och dieselbilar under deras livslängd, på motsvarande sätt som de kritiserar andra studier för att överskatta utsläppen från elbilar under deras livslängd.

Källor

[1] Environmental challenges through the life cycle of battery electric vehicles. Rapport från Ricardo till Europaparlamentet mars 2023 https://www.europarl.europa.eu/thinktank/en/document/IPOL_STU(2023)733112

[2] omEV-artikel om kommissionens förslag till ny utsläppshandel https://omev.se/2023/02/07/kommissionens-forslag-till-utslappshandel-for-branslen-till-uppvarmning-vagtrafik-m-m/

[3] Study presentation: Environmental challenges through the life cycle of battery electric vehicles. Ricardo. Studien presenterades den 25 april 2023. Det finns presentationsbilder samt också en inspelningen av presentationen (ca 50 minuter).