Нет, мир не перейдёт на электромобили: 5 главных препятствий

В Казахстане  число электромобилей растет ежемесячно, а их владельцы уверены в перспективах «всеобщей электромобилизации  всей страны». И на это есть все основания, считают сегодня многие.

Почти все развитые страны в мире активно поддерживают транспорт на электротяге и вот-вот оконча­тельно откажутся от машин с ДВС. По крайней мере, именно такое впечатление складывается, если следить за новостями об автомобилях последних лет. О скором запрете машин с двигателем внутреннего сгорания на правительственном уровне уже объявили 14 стран. И это не только крошечный Сингапур или состоятельная Норвегия, но и Шри-Ланка, Словения, Бельгия, Велико­британия, Египет и даже Индия с её миллиардным населением.

Помимо целых государств планы по отказу от бензиновых и дизельных машин с обязательным переходом на электродвигатели анонсируют города и крупные регионы — например, американский штат Калифорния. В такой обстановке переход на электро­мобили кажется неизбежным: когда одна страна за другой объявляют автомобили с ДВС врагом №1, трудно не поверить в решимость властей и готовность политиков идти до конца.

Но мы всё равно сомневаемся в реальности подобного сценария и нашли 5 важных препятствий на пути к электро­мобильному будущему. Вот почему электромобили — не панацея. Обсудим?

Препятствие №1: человечеству не хватит сырья

Электромобили невозможно представить без аккумуляторов. Именно аккуму­ляторы накапливают в себе электричество, а за циклы зарядки/разрядки отвечает химическая реакция, возникающая в результате взаимо­действия нескольких химических элементов. Самые распространённые: литий, кобальт, марганец и неодим. Без них не собрать батарею, а значит — и электромобиль. Ну или собрать, но тогда он будет двигаться по проводам — как троллейбус.

Чтобы транспортное средство стало именно автомобилем — с возможностью удалиться от места зарядки — без аккумуляторов не обойтись. А значит, объёмы запасов лития, кобальта и неодима становятся пределом, за которым будущее электрокаров заканчивается. На какой срок человечеству хватит этих элементов?

На этот вопрос постарался ответить руководитель департамента геологических наук в лондонском Музее есте­ственной истории Ричард Херрингтон. Учёный объединил усилия с семью исследователями – геологами и решил задачу исчерпаемости запасов в случае с одной отдельно взятой страной, Великобританией.

Дело в том, что правительство Великобритании публично пообещало отказаться от машин с двигателем внутреннего сгорания к 2050 году. Профессор Херрингтон с коллегами подсчитали, что для этого придётся удвоить мировое производство кобальта, а также тратить на производство батарей лишь для одной страны весь добываемый на планете неодим и три четверти лития.

Вдобавок для полного перехода на электромобили Великобритании потребуется половина всей меди, добываемой на Земле за год. И всё это для нужд одной не самой крупной страны — где ездят лишь 31,5 млн автомобилей. Тем временем количество машин во всём мире перевалило за миллиард, а доля электромобилей не превышает 1%. Если же брать электрокары вместе с гибридами и прочими машинами на альтернативных источниках энергии (скажем, на водороде), то их распространённость окажется в пределах 5%, подсчитал сервис Statista.

«Литий называют новой нефтью, — цитирует Reuters Йоханна Вайбе, аналитика рынка металлов из финансового сервиса Refinitiv. — Уже сейчас стоимость лития формирует 12% цены целого аккумулятора, а 14% всего добываемого лития достаётся электро­мобилям. К 2025 году эта доля вырастет до 40%. И литий не одинок: спрос на кобальт и редко­земельные металлы взлетел до небес».

На закрытой встрече с представителями горнодобывающих компаний и американского правительства представители Tesla предупредили: изготовителям электрокаров не хватит металлов. Под угрозой скорого дефицита оказались и медь, и литий, и никель. Но хуже всего ситуация обстоит с кобальтом — редким химическим элементом, который лежит в основе конструкции аккумуляторов для электрических машин. Согласно подсчётам компании BMW, одному электрокару требуется в среднем 21 кг кобальта. Промышленность начнёт ощущать нехватку этого металла в ближайшее время — уже в 2020-х годах, пишет Green Optimistic.

В теории человечество может изобрести новые способы добычи кобальта. Такие разработки действительно существуют, но на данный момент они неоправданно дороги. То есть стоимость механизмов для добычи химического элемента оказывается выше, чем получаемая в результате выгода. И это приводит ко второму обстоятельству.

 Препятствие №2: у электромобилей нет жизнеспособной бизнес-модели

У бизнеса есть ровно одна причина выпускать электрические автомобили — деньги. Если компании не смогут зарабатывать на производстве электрокаров, то концепция машин с электродвигателем умрёт из-за нерентабельности. И этот процесс, похоже, уже начался.

Знаменитый производитель пылесосов Dyson одним из первых признал: электромобили не окупаются. Компания рассчиты­вала вложить в новое направ­ление 2,7 млрд долларов; ради этого Dyson приобрела несколько стартапов и пере­ключила на разработку электро­мобиля 523 сотрудников. Компания даже успела соорудить прототип. Но в итоге закрыла проект.

«Команда Dyson разработала потрясающий электромобиль. Но мы просто не видим, как сделать его производство коммерчески обоснованным», — заявил исполнительный директор компании Джеймс Дайсон.

Джеймс Дайсон и прототип электромобиля Dyson

В 2020 году автогигант Ford Motor отменил запуск электропикапа под брендом Lincoln. Компания работала над новым электро­мобилем совместно со стартапом Rivian, но в итоге решила списать $500 млн инвестиций и просто забыть о несостояв­шемся электропроекте.

Если посмотреть на финансовые отчёты стартапов по производству электромобилей, в глаза бросится общая для всех черта — колоссальные убытки. Каждый квартал компании типа Nikola или того же Rivian сжигают миллионы долларов в попытке создать качественный электрокар. Результат? Постоянные переносы сроков и фактическое отсутствие машин в продаже. По сути, компании проедают инвестиции, полученные от бизнес-ангелов и рядовых инвесторов, каждый раз обещая результат и перенося дату его достижения.

Согласно исследованию международной компании Deloitte, которая занимается консультированием крупного бизнеса, многие стартапы по выпуску электромобилей и комплектующих к ним не выживут из-за крайне высокой стоимости оборудо­вания и производства.

Если же посмотреть на гигантов типа GM, Mercedes-Benz или Fiat Chrysler, то и тут не всё оказывается гладко. Такие производители покрывают убыточность своих электропроектов доходами от продаж обычных машин с ДВС. Но если мир действительно целиком перейдёт на электротягу и откажется от бензина и дизеля, прибыль от автомобилей с ДВС тоже исчезнет. И автоконцерны останутся с убыточными проектами, которые тянут бизнес на дно.

В современном мире разработка и производство электромобилей требует колоссальных затрат. Отбить эти затраты можно только в том случае, если продавать машины по сверхвысоким ценам — но тогда их мало кто купит. И тут в дело вступают финансовые меры стимулирования от государств и муниципалитетов.

В начале 2010-х власти по всему миру ввели всевозможные меры поддержки электромобилей, чтобы искусственно стимулировать спрос на такие машины и переход компаний к выпуску электрокаров. Китай напрямую платил автопроизводителям за выпуск электрокаров и за счёт бюджета устанавливал электрозаправочные станции. Германия финансировала исследования, направленные на совершенствование электрических машин.

Ещё больше финансовой помощи за счёт налогоплательщиков получили автомобилисты, которые решили купить электромобиль. Более сотни стран, в том числе и Казахстан, освободили такие машины от налогов. Десятки городов сделали парковку для электромобилей бесплатной. В Норвегии электрокарам разрешили ездить по выделенным полосам наравне с пассажирскими автобусами. В Швейцарии электромобили освободили от ввозной пошлины. В Ирландии таким машинам позволили бесплатно пере­двигаться по платным дорогам.

А самый популярный метод — прямые субсидии на покупку электрокара. То есть людям буквально доплачивали за то, что они приобретают электрический автомобиль. Эта мера появилась почти во всех странах Евросоюза, США, Индии и Южной Корее. Размер такой субсидии доходит до €9–10 тысяч.

Параллельно власти воздействовали на частный бизнес. Во многих странах компании получили освобождение от налогов за то, что занялись развитием электрозаправочной сети. Ещё один способ обнулить налоги — перевести весь корпоративный автопарк на электричество. К примеру, в 2013 году в Роттердаме бизнес получал по €2500 из бюджета за продажу каждого автомобиля с ДВС и покупку вместо него электрокара.

Почему в прошедшем времени? Потому, что сейчас государства одно за другим отказываются от подобного стимулирования. Индия отменила субсидии для водителей — и продажи электромобилей тут же обвалились. В США размер скидки уменьшается пропорционально наращиванию числа электрокаров. То есть чем активнее американцы покупают электромобили, тем скромнее оказывается дисконт на новые экземпляры. А после того, как потребители выберут квоту, программа стимулирования завершится — и электромобили вступят в настоящую рыночную схватку с бензиновыми машинами. Tesla уже включает это в перечень рисков, которые могут негативно повлиять на выручку компании.

Представить ситуацию, когда у электромобилей нет налоговых и других финансовых льгот, можно, если перенестись в конец девяностых. Тогда два ведущих японских автоконцерна, Honda и Toyota, представили свои электрические модели: EV Plus и RAV4 EV. О льготах для электромобилей речи в то время не шло. Тираж первой не дотянул до полутора тысяч, количество Honda EV Plus и вовсе остановилось на отметке около 300. Теперь Toyota не делает электромобили, ограничиваясь гибридами. А Honda потребовалось столько денег на повторный запуск электромобильных исследований, что ради этого компания даже решила закрыть программу в Формуле-1 и вложить оставшиеся деньги в новое для себя направление.

 Препятствие №3: целые государства будут сопротивляться

СМИ любят писать о мерах господдержки в отношении электрокаров. О противоположных шагах пишут реже — но это не значит, что все страны в едином порыве поддерживают электрификацию. Существуют государства, для которых подобный переход невыгоден экономически. И в последнее время такие страны всё активнее говорят об этом вслух. И начинают осторожно ограничивать взлёт электрокаров.

Самый близкий пример — Россия. Как экспортёру нефти и газа, стране невыгоден массовый отказ от бензина. В качестве экологичной альтернативы дизелям и бензину государтвенная корпорация «Газпром» начала продвигать природный газ — метан. Причём во избежание негативных ассоциаций компания прицельно не называет его метаном: вместо этого маркетологи придумали бренд EcoGas.

Остальным экспортёрам нефти и газа тоже пора насторожиться. Пока Саудовская Аравия анонсирует переход королевства на электромобили и не видит связи между глобальным спросом на нефть и отмиранием машин с ДВС, в Международном энергетическом агентстве (МЭА) думают по-другому. Эта интернациональная организация насчитывает 29 стран-участниц. Эксперты МЭА сделали вывод: масштабная электрификация легкового транспорта спровоцирует снижение спроса на нефть на 3,3 барреля в сутки. В МЭА сделали прогноз с учётом ожидаемого удвоения числа машин на планете к 2040 году. По расчётам агентства, через 20 лет на Земле будут ездить 2 млрд транспортных средств. И существенной части этих машин не потребуется нефть.

Даже Соединённые Штаты, где расцвели десятки стартапов с электромобилями, потихоньку ограничивают распространение электротранспорта. К примеру, штат Индиана ввёл дополнительный сбор в $150 в год с владельцев электрических машин. Причина — такие водители не тратят деньги на заправках и тем самым уменьшают налогооблагаемую базу штата. Правительство решило компенсировать падающие доходы за счёт водителей электрокаров. По расчётам местных властей, эта мера способна принести в бюджет до $2 млн ежегодно.

Дополнительные сборы с владельцев электромобилей действуют и в других штатах: например, в Мичигане, Миннесоте и Арканзасе. Вопрос постепенно приобретает значимость на уровне целой страны. Пять лет назад дискуссию о том, стоит ли финансировать распространение электрокаров из бюджета, невозможно было представить: ответ априори был положительным. Но сейчас обсуждение началось — и в будущем оно может стать важным политическим моментом. Американским водителям машин с ДВС надоело, что за ремонт дорог платят только они; сформировавшийся политический запрос стимулирует власти не просто урезать субсидии электрокарам, но и повышать стоимость содержания электрического автомобиля в целом.

Существует и большой внешнеполитический фактор для США и других стран Запада. Место­рождения 95% мировых запасов редко­земельных металлов, которые необходимы для работы электромобилей, сосредоточены в коммунистическом Китае. Торговая война между США и КНР в сочетании с растущим противодействием континен­таль­ному Китаю со стороны стран Юго-Восточной Азии и отдельных государств Европы привносит геополитический риск. Что, если Коммунистическая партия Китая (КПК) запретит экспорт редко­земельных металлов в США? А если не только в США, но и в другие страны? В таком случае производство электрокаров где бы то ни было за пределами КНР встанет.

Наконец, 60% всего мирового кобальта — ещё одного критически важного вещества для аккумуляторов электро­мобилей — добывается в шахтах Демократи­ческой Республики Конго. С использованием детского труда, зачастую подневольного. То есть в XXI веке ключевой компонент для электромобилей добывают дети-рабы в Африке.

 Препятствие №4: отказ от машин с ДВС спровоцирует рост цен и нехватку электричества

Согласно исследованию BloombergNEF, повсеместное распространение электромобилей приведёт к росту электро­потребления по всему миру на 6,8% уже к 2040 году. Судя по другим исследо­ваниям, в BloombergNEF дали консер­вативный прогноз, который подразуме­вает не слишком быстрый переход на электротягу. Уже знакомый нам профессор Херрингтон из лондонского Музея естественной истории посчитал, что электрификация всех легковых машин в Великобритании к 2050 году повысит электропотребление в стране на 20%.

И эта цифра учитывает только нужды конечного владельца электрокара. Между тем, дополнительное электричество потребуется и для добычи редко­земельных металлов, необходимых для батарей электрокаров. По предвари­тельным оценкам, для извлечения неодима, кобальта и прочих элементов для аккумуляторов необходимо 22,5 тераватт-часа. А затем электроэнергия потребуется для производства всё большего числа аккумуляторов.

Аналитики Thomson Reuters Джон Бернстен и Фрэнк Милам построили математическую модель того, как изменится электро­потребление в случае полного перехода к производству электро­мобилей к 2040 году. Оказалось, что миру потребуется 1350 допол­нитель­ных тераватт-часов для зарядки электрокаров к 2040 году. И это лишь промежуточная ступень, так как отказ от продажи новых машин с ДВС не означает, что люди одномоментно прекратят их использовать.

Если провести подсчёты на длинном цикле, то окажется, что к моменту окончательного вывода из эксплуатации состарившихся бензиновых и дизельных автомобилей — примерно к 2050 году — потребление электричества со стороны электрокаров достигнет 3000 тераватт-часов. Примерно столько сейчас тратит весь Евросоюз — и не только на электрические автомобили, а вообще на всё, что питается электричеством.

Всё это вместе потребует масштабного строительства новых электростанций: существующих мощностей точно не хватит. А рост спроса, согласно базовым законам экономики, приводит к росту цен. Останутся ли электрокары столь же выгодными в использовании, как сейчас, если тарифы на электро­энергию заметно вырастут?

 Препятствие №5: электромобили чудовищно загрязняют планету

Примерно 38% всего электричества в мире получают с помощью сжигания угля. Добыча угля — один из наиболее грязных процессов человеческой жизне­деятель­ности. Ради добычи угля массово вырубают леса, а в процессе добычи выделяются токсины, которые отравляют шахтёров и окрестных жителей.

На электростанциях уголь сжигают — в результате этого процесса в атмосферу попадают диоксид серы и оксиды азота, ответственные за кислотные дожди. Выбросы угольных электростанций также включают летучую золу, мышьяк, ртуть и даже радиоактивный торий с ураном. До тех пор пока электричество для электромобилей поступает от угольных электростанций, электрокары будут лишь увеличивать отравление природы — за счёт стимуляции углесжигания.

Не лучше обстоят дела и с другими источниками энергии для электростанций. Атомные станции создают отработавшее ядерное топливо, которое способно отравлять экологию и убивать всё живое на протяжении десятков тысяч лет после использования. Согласно большому исследованию Greenpeace, существующие способы захоронения таких отходов не гарантируют надёжную изоляцию, и все проанали­зированные захоронения имеют утечки.

Ветряки убивают сотни тысяч птиц ежегодно: только в США ветрогенераторы разрубают от 140 000 до 328 000 птиц в год. Солнечные панели поджигают птиц (по 6 тысяч птиц в год с одной только солнечной фермы в Калифорнии, до 60 000 во всём штате) и убивают черепах, но главное — наносят непоправимый ущерб экосистемам, где добываются элементы, необходимые для конструирования фотоэлектрических батарей.

Добыча кадмия, теллура, галлия, германия, индия, селена и, конечно, кремния, без которого не обходится ни одна солнечная панель, провоцирует токсическое загрязнение почвы, воздуха и воды в наиболее уязвимых природных зонах: значительную часть этих материалов получают в районах Азии, Африки и Южной Америки с хрупкой экосистемой. Разведка и выработка соответствующих месторождений разрушают флору и фауну эндемичных районов. Результатом становятся не только отравленные реки, но и исчезновение целых популяций.

Даже если не брать в расчёт способ получения электроэнергии, много вопросов возникает к самим аккумуляторам — будь то никель-кадмиевые или литий-ионные батареи. Всё та же добыча кадмия и лития не только убивает животных, которым не повезло оказаться поблизости, но и загрязняет подземные воды, а также приводит к опустыниванию.

Электромобили — ключевая причина этих процессов. За десять лет, с 2008 по 2018 год, мировая добыча лития увеличилась в восемь раз; тенденцию спровоци­ровал бум электро­мобилей. К такому выводу пришли учёные Дату Буйунг Агусдината, Вэньцзюань Лю, Хейли Икин и Хьюго Ромеро в научной статье, которую опубликовал издательский дом IOP Publishing.

Существует и сугубо обывательский подход, предлагающий не обращать внимания на абсолютные значения урона для экологии. Сторонники такой трактовки хотят сосредоточиться на том, что при использовании электромобилей источник загрязнения окружающей среды переносится из городов куда-то ещё. И даже если это «куда-то ещё» означает саванну, нетронутую сибирскую тайгу или пампасы Южной Америки, преимущества от чистого воздуха в городах остаются на месте.

В общественном дискурсе западных стран доминирует довольно специфическое сужение темы загрязнения природы. Подписанный множеством стран Парижский протокол приравнивает самые разные способы загрязнения экологии к измеримому показателю уровня двуокиси углерода — CO₂. Это соединение известно как углекислый газ, и его считают ключевым виновником парникового эффекта.

Но даже при таком подходе электрокары оказываются грязнее машин с ДВС. К такому выводу пришли авторы исследования немецкого научного журнала Ifo Schnelldienst, который выпускает Институт экономических исследований (IFO) при Мюнхенском университете. В своей работе учёные сравнили углеродный след — то есть совокупный объём попавшего в атмосферу углекислого газа — от бензинового Mercedes-Benz и электрической Tesla.

По причине больших выбросов CO₂ при производстве аккумуляторов и добыче лития, марганца и кобальта углеродный след Tesla составил 156–181 грамм на километр пути. Углеродный след бензинового Mercedes-Benz оказался равен 112 граммам на пройденный километр.

Выводы исследователей из IFO поддержали практики из Polestar, суббренда Volvo. Шведский автопроизводитель сравнил углеродный след от электрического Polestar 2 и бензинового Volvo XC40. Оказалось, что производство кроссовера с ДВС провоцирует выброс 14 тонн CO₂e (парниковых газов), а производство электрокара Polestar 2 с учётом аккумулятора обходится атмосфере в 24 тонны CO₂e.

Уравнять показатели этих машин можно только после 50 000 км пробега, но даже тогда модели сравняются только по выбросам двуокиси углерода. Соединения ванадия, ангидриды, мышьяк и остальные вещества, которые выбрасывают электро­станции, необходимые для регулярной зарядки электрокара, оставлены здесь за скобками, в то время как порции углекислого газа от каждо­дневной эксплуатации машины с ДВС бережно учтены.

И если на нашей памяти десятки стран сначала стимулировали использование дизельных двигателей, а затем резко повернулись к ним спиной, то что помешает аналогичному сценарию с электрокарами?

В начале двухтысячных репутация дизелей была столь же безупречна, как сейчас у электромобилей: дизели считались чище и экономичнее бензиновых аналогов. Закончилось всё развен­чанием дизельного мифа и планируемым запретом таких двигателей в множестве стран. Электромобили, вы следующие.