Η Volkswagen δίνει την απάντηση σε ένα ηλεκτρίζον ερώτημα της εποχής: είναι το ηλεκτρικό αυτοκίνητο πιο φιλικό προς το περιβάλλον και το κλίμα από ένα σύγχρονο μοντέλο με κινητήρα εσωτερικής καύσης;
Ατέλειωτες οι ανταλλαγές απόψεων, ανάμεσα όχι μόνο σε φίλους του αυτοκινήτου αλλά και όσους ενδιαφέρονται για την ποιότητα ζωής στις σημερινές μεγαλουπόλεις, στα social media ή στα διάφορα fora πάνω στο συγκεκριμένο θέμα. Μέσα από αδιάσειστα στοιχεία και έρευνα, η Volkswagen ρίχνει φως σε αυτό το ζήτημα.
Όλοι συμφωνούν τουλάχιστον σε αυτό: εάν ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο φορτίζεται με πράσινη ηλεκτρική ενέργεια, δεν παράγει εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, δεν επιβαρύνει το περιβάλλον.
Όμως, το αποτύπωμα άνθρακα ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου δεν ξεκινά μόνο όταν ο περήφανος νέος ιδιοκτήτης πιέζει το κουμπί έναρξης για πρώτη φορά. Αυτό το αποτύπωμα ξεκινά ήδη στη διαδικασία κατασκευής. Και αυτό είναι κάτι που απασχολεί τους ειδικούς της Volkswagen εδώ και πολλά χρόνια.
Η εταιρεία ελέγχει σχολαστικά όλα τα εξαρτήματα ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου για να μειώσει τις κλιματικές επιπτώσεις τους κατά την παραγωγή. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στα τμήματα ή τα υλικά των οποίων η παραγωγή εκπέμπει ιδιαίτερα υψηλά επίπεδα CO2: το σύστημα μπαταριών, ο χάλυβας και το αλουμίνιο.
Πέντε κορυφαίοι μηχανικοί, κάτοχοι διδακτορικών τίτλων που εργάζονται στο τμήμα Τεχνικής Ανάπτυξης της Volkswagen, ένωσαν τις δυνάμεις τους για να καταλήξουν σε ένα τεκμηριωμένο συμπέρασμα σχετικά με το ποιο όχημα είναι πιο φιλικό στο περιβάλλον, σε όλη τη διάρκεια ζωής του.
Η μεθοδολογία για τον υπολογισμό των εκτιμήσεων του κύκλου ζωής – και, ως μέρος αυτής, των ισοζυγίων CO2 (αερίων του θερμοκηπίου) – βασίζεται στο παγκόσμιο έγκυρο πρότυπο ISO 14040 για αξιολόγηση κύκλου ζωής (LCA). Η διαδικασία και τα αποτελέσματα πρέπει να επαληθεύονται από ανεξάρτητο εμπειρογνώμονα.
Η Volkswagen κάνει τέτοιες αξιολογήσεις από το 1996, για πρώτη φορά για το Golf III και από τότε βελτιστοποιεί συνεχώς τις μεθόδους, τις διαδικασίες και τη βάση δεδομένων. Η τελευταία, σήμερα περιλαμβάνει λίστα ανταλλακτικών με περίπου 5.000 μέρη, παράλληλα με ξεχωριστή βάση δεδομένων ειδικά για τα υλικά.
Όλα τα στοιχεία εισάγονται στο λογισμικό LCA. Εκεί, υπολογίζονται οι εισροές πόρων και οι εκπομπές για όλα τα υλικά και τις διαδικασίες και συγκεντρώνονται ως αποτέλεσμα για την παραγωγή του οχήματος.
Τελικά, ένα μοντέλο αξιολόγησης κύκλου ζωής για οχήματα περιλαμβάνει περίπου 40.000 διαδικασίες, οι οποίες χαρτογραφούν ολόκληρη την αλυσίδα αξίας για την παραγωγή του οχήματος. Την πιστοποίηση για όλα αυτά δίνει ένας έγκυρος οργανισμός, ο TÜV Nord.
Σε μία πιο κατανοητή παρουσίαση των παραπάνω, γίνεται σύγκριση δύο μοντέλων στην compact κατηγορία, με ισολογισμούς πιστοποιημένους με TÜV, ανάμεσα σε ένα αμιγώς ηλεκτρικό όχημα (BEV) με το αντίστοιχο σύγχρονο μοντέλο βενζίνης και ντίζελ. Για δίκαιη σύγκριση, τα μοντέλα επιλέχθηκαν έτσι ώστε ο εξοπλισμός και οι επιδόσεις να είναι όσο το δυνατόν παρόμοια – η σύγκριση είναι ανάμεσα στο ID.3 και το Golf 8.
Το Γράφημα 1 δείχνει ότι η παραγωγή του ID.3 προκαλεί επί του παρόντος σημαντικά υψηλότερες εκπομπές CO2 από την παραγωγή συμβατικών οχημάτων. Η φάση κατασκευής περιλαμβάνει όλες τις εκπομπές CO2 από την εξόρυξη πρώτων υλών, μέσω της κατασκευής ημιτελών προϊόντων και εξαρτημάτων μέχρι το τελικό προϊόν στη γραμμή παραγωγής της Volkswagen.
Παρά τις υψηλότερες εκπομπές στη φάση κατασκευής, το BEV επιτυγχάνει τελικά σημαντική εξοικονόμηση για τυπικό κύκλο ζωής 200.000 χλμ., με ένα μέσο ευρωπαϊκό μείγμα ηλεκτρικής ενέργειας, σε σύγκριση με τα οχήματα ντίζελ και βενζίνης.
Το Γράφημα 2 δείχνει ξεκάθαρα ότι στην περίπτωση των BEV, η παραγωγή της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι ο πιο καθοριστικός παράγοντας για το αποτύπωμα άνθρακα. Όχι μόνο είναι σημαντική η χρήση ενέργειας στην παραγωγή των κυψελών και των στοιχείων, αλλά και οι διαδικασίες στην εφοδιαστική αλυσίδα: παραγωγή πρώτων υλών, παραγωγή υλικού καθόδου και ο γραφίτης για την άνοδο, έχουν σημαντική επίδραση στο συνολικό αποτύπωμα άνθρακα.
Σε σύγκριση με την μπαταρία που χρησιμοποιείται στο e-Golf, η νέα γενιά μπαταριών στο ID.3, σηματοδοτεί μια τεράστια πρόοδο. Με το νέο υλικό καθόδου, NCM 6-2-2, η χωρητικότητα της μπαταρίας έχει αυξηθεί με το ίδιο κόστος υλικού σε σύγκριση με την προηγούμενη γενιά (1-1-1). Ταυτόχρονα, ο προμηθευτής της μπαταρίας πλέον χρησιμοποιεί ηλεκτρική ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές. Αυτά τα δύο μέτρα μείωσαν το ειδικό αποτύπωμα άνθρακα από 110 κιλά CO2 / kWh σε μόλις 62 κιλά CO2 / kWh (Γράφημα 3).
Ακόμη πιο σημαντικό από τη βελτίωση της εφοδιαστικής αλυσίδας είναι η ενέργεια φόρτισης του BEV στη φάση χρήσης. Ακόμη και με το σημερινό μέσο ευρωπαϊκό μείγμα ηλεκτρικής ενέργειας, το ID.3 μειώνει σημαντικά τις εκπομπές CO2. Με την περαιτέρω προγραμματισμένη παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες ή πράσινες πηγές, το μείγμα ηλεκτρικής ενέργειας θα βελτιώνεται συνεχώς, το οποίο θα έχει αντίστοιχα θετική επίδραση στο ισοζύγιο CO2 του ID.3 αλλά και κάθε BEV.
Συμπερασματικά, οι μηχανικοί της Volkswagen είναι κατηγορηματικοί: το ID.3, αλλά και γενικότερα ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο στην Ευρώπη σε ολόκληρο τον κύκλο ζωής του, είναι ήδη σήμερα πολύ πιο φιλικό προς το κλίμα από ένα αντίστοιχο με κινητήρα εσωτερικής καύσης.
Η ηλεκτροκίνηση φέρνει μαζί της και νέες ορολογίες και τεχνικούς όρους. Ένα σχετικό μέγεθος είναι το 6-2-2 που αναφέρθηκε πιο πάνω και το οποίο εκφράζει την αναλογία Νικελίου, Κοβαλτίου και Μαγγανίου στην κατασκευή της καθόδου της μπαταρίας.
Στο άμεσο μέλλον θα συναντήσετε τις παρακάτω «τριπλέτες», αντίστοιχες της 6-2-2:
- NCM 111: κάθοδος με συστατικά Ni:Co:Mn σε αναλογία 1:1:1
- NCM 424: κάθοδος με συστατικά Ni:Co:Mn σε αναλογία 4:2:4
- NCM 523: κάθοδος με συστατικά Ni:Co:Mn σε αναλογία 5:2:3
- NCM 622: κάθοδος με συστατικά Ni:Co:Mn σε αναλογία 6:2:2
- NCM 712: κάθοδος με συστατικά Ni:Co:Mn σε αναλογία 7:1:2
- NCM 811: κάθοδος με συστατικά Ni:Co:Mn σε αναλογία 8:1:1
Οι αναλογίες αυτές είναι πολύ σημαντικές, όχι μόνο από τεχνολογικής άποψης αλλά και λόγω κόστους. Συγκεκριμένα, με τις σημερινές τιμές το κόστος σε € / τόνο για Νικέλιο, Κοβάλτιο και Μαγγάνιο είναι 11.000, 27.000 και 2.000 αντίστοιχα.
Περισσότερα μπορείτε να βρείτε στο σχετικό άρθρο https://pushevs.com/2020/04/30/nickel-reduction-in-ev-batteries-with-ncm-217-cathode/
Πηγή: Volkswagen
