Batterier till elbilar - Power Circle kommenterar

Det har de senaste veckorna pågått en intensiv rapportering i svenska media om utsläppen av koldioxid i samband med tillverkning av litium-batterier för användning i laddbara bilar. En av orsakerna till att ämnet aktualiserats är en rapport framtagen av IVL Svenska Miljöinstitutet på uppdrag av Energimyndigheten. Power Circle välkomnar rapporten, som inte presenterar någon ny forskning i sig utan är en sammanställning baserad på en litteraturgenomgång av flera internationella rapporter. Det finns ingen anledning att ifrågasätta problembeskrivningen i IVLs rapport. Tvärt om belyser den en viktig utmaning för batteritillverkarna, och har lett till en nödvändig debatt om batteriers hållbarhet. För att säkerställa att diskussionen om batteriers och elbilars hållbarhet blir konstruktiv är det dock viktigt att den baseras på fakta.

Det finns därför några frågor som är viktiga att belysa för en fortsatt saklig debatt:

1) IVL har sammanställt resultat från ett 10-tal internationella forskningsrapporter under perioden 2010 till 2016. Resultaten från de studerade rapporterna spänner mellan 50 och 250 kg CO2 per kWh, där majoriteten av rapporterna ligger lägre än det intervall på 150-200 kg CO2 per kWh som IVL presenterar som ett genomsnitt. Forskarna konstaterar själva att det behövs bättre dataunderlag samt att utsläppen varierar beroende på batteridesign.

2) Beräkningarna vilar på antagandet att den el som använts i batteriproduktionen är fossil till 50-70 procent. IVL slår dock fast att det finns en potential att reducera CO2-utsläppen med 60 procent om batterierna tillverkas i ett land med en elmix som den svenska, och potentialen är större än så om helt förnybar el används.

3) Den snabba teknikutvecklingen på batteriområdet bör också lyftas fram, som förutom snabbt sjunkande kostnader och ökande energitäthet också är goda nyheter för utsläppen vid batteritillverkning. Det senaste året har flera biltillverkare uppgraderat sina batterier med nästa generations battericeller. Detta innebär 25-50 procent högre energiinnehåll på samma vikt och volym jämfört med de battericeller som använts under den studerade tidsperioden. Indikativt innebär detta att från de resultat IVL presenterar har utsläppen redan minskat i samma storleksordning. Det mest extrema exemplet är Renault som använder battericeller från LG Chem, där man ökat batteriets kapacitet med 80 % (från 23 kWh till 41 kWh). Batteriets vikt har endast ökat med 5 %. Med IVLs antaganden bör utsläppet av CO2 vid tillverkning av den nya batterigenerationen ha minskat från 150-200 kg CO2/kg till 88-117 CO2/kg.

Även om Power Circle välkomnar den forskningsrapport som tagits fram av IVL, finns det fog för viss kritik av de beräkningar som gjorts separat avseende jämförelser mellan elbilar och dieselbilar. Enligt vissa uttalanden som gjorts i media skulle man kunna köra en diesel ”4000-5000 mil” med de utsläpp som batteritillverkningen orsakar. I en annan artikel visar IVLs beräkningar att det skulle ta mellan 2,7-8,2 år för en elbil att ”köra in” utsläppen från batteritillverkningen. Eftersom dessa beräkningar ej ingår i forskningsrapporten har de inte kvalitetssäkrats och granskats såsom forskning normalt gör. Beräkningarna, som fått stor spridning, bygger dessvärre på flera felaktiga antaganden:

• För den dieselbil som jämförs mot elbilsbatteriets utsläpp antas CO2-emissioner enligt den europeiska körcykeln. Dessa certifierade värden är kända för att vara orealistiskt låga. I verkligheten är utsläppen uppemot 40 procent högre (länk) vid verklig körning.
• Vidare bortses helt från utsläppen vid framställning och transport av bränslet. Dessa uppgår till ca 18 % av utsläppen (länk) vid användning av bränslet. Sammantaget innebär detta att jämförelsen mellan batteriets utsläpp i produktion och en snåldiesels utsläpp vid drift haltar avsevärt eftersom dieselbilens faktiska utsläpp av koldioxid har underskattats med 65 procent.

Förutom dessa direkt felaktiga antaganden finns ytterligare tveksamheter vid jämförelsen som lyfts fram i media. Utsläppen från batterierna antas vara 150 – 200 kg CO2 per kWh batteri, vilket är bland de högsta siffror som hittats i någon studie som rapporten har granskat. De studier som presenterat de högsta sifforna är dessutom från 2011-2013, vilket innebär att data som ligger till grund för dem troligen är ytterligare några år äldre. Inom ett område som genomgår en så snabb teknikutveckling kan det knappast anses rättvist att basera sina antaganden på snart 10 år gamla data. Om man i stället använder sig av siffror från nyare studier, i andra änden av skalan, så hamnar man på 50 kg CO2 per kWh. Detta skulle innebära att en elbil med en räckvidd på ca 20-30 mils verklig körning (40 kWh batteri) släpper ut 2 ton CO2 extra vid tillverkningen jämfört med en fossilbil. Det innebär att en elbil som drivs av 100 % förnybart har ”kört in” de extra utsläppen från batteritillverkningen efter ca 1100 mil jämfört med vad en fossilbil[1] släpper ut, vilket är mindre än ett års körning vid normalt bruk[2]. För en riktigt snål diesel skulle motsvarande sträcka bli 1690 mil, eller 1,4 års körning.[3]

Naturligtvis anser Power Circle att det är viktigt att beakta livscykelperspektivet för att få en komplett bild av hur elektrifiering kan bidra till att reducera koldioxidutsläppen i transportsektorn. Det är dock viktigt att skilja på historiska data och framtida potential om elbilarnas bidrag till transportsektorns mål om 70 procents minskning av koldioxidutsläppen till år 2030 ska värderas. Elbilar har möjlighet att nå mycket låga koldioxidutsläpp, även ur livscykelperspektiv, om förnybar el används i både produktionen och driftsfasen. Parallellt med fortsatta insatser för att minska utsläppen vid batteritillverkning bör metodiken för att beräkna utsläppen därför utvecklas och nya studier genomföras som tar hänsyn till potentialen i nyare produktionsmetoder, samt också tittar på inverkan från återanvändning och återvinning. Det är i debatten också viktigt att minnas att elbilarna även har många andra fördelar, som exempelvis ökad energieffektivitet, minskat underhållsbehov, minskade lokala utsläpp av partiklar och kväveoxider, minskade ljudföroreningar och förbättrade köregenskaper.

[1] En medelbil släpper ut ca 120 g CO2/km ur avgasröret enligt NEDC-körcykeln, detta innebär att de verkliga utsläppen är ca 180 g CO2/km, snällt räknat, med minst 30% högre förbrukning än angivet plus minst 15% ökade utsläpp i produktion och transport av bränslet.

[2] 12 240 km är medelkörsträcka per år enligt Trafikanalys http://www.trafa.se/vagtrafik/korstrackor/

[3] En riktigt snål diesel kan komma ner i utsläpp på 79 g CO2/km ur avgasröret enligt NEDC-körcykeln, vilket i verklig förbrukning (minst 30% högre) innebär ca 102 g/km, eller 118 gram med 15% ökade utsläpp från transport och produktion av bränsle.