Hoe zit het met de CO2 uitstoot van elektrische auto’s?

Inmiddels weten de meeste mensen het wel. Een elektrische auto stoot veel minder CO2 uit tijdens de levensduur dan een vergelijkbare brandstofauto. Maar hoe bereken je zoiets en hoe groot is het verschil?

Wanneer we praten over CO2 emissies van auto’s, zijn er drie afkortingen die relevant zijn: WTW, WTT and TTW.

pastedGraphic.png

Voor het berekenen van de CO2 emissies van auto’s, moeten we weten hoeveel CO2 er bij een liter brandstof vrijkomt en bij een kWh elektriciteit. De volgende waarden gelden voor benzine, diesel en elektricteit. Deze cijfers komen van co2emissiefactoren.nl. De EU mix komt van Agora Energiewende.

pastedGraphic_1.png

Alle autofabrikanten zijn verplicht een CO2-uitstoot te vermelden bij hun auto’s. Echter, deze is niet volledig en dus te laag. Dat heeft te maken met de wetgeving. Zo hoeven fabrikanten enkel de directe (TTW) emissies te vermelden. De emissies van de productie en distributie van de brandstof worden niet meegenomen (WTT). Daarom wordt bij elektrsiche auto’s altijd 0 gram Co2 vermeld. De auto kent immers geen directe uitstoot. Echter kent een kWh in de EU gemiddeld 296 gram Co2 als uitstoot.

Voor het verbruik van de auto’s is data van de Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA) gebruikt. De EPA tests nemen het laadverlies van het opladen van de EV mee. De EPA gebruikt verschillende drive cycles om een realistische simulatie te bereiken. De EPA tests zijn vergelijkbaar met de WLTP tests in de EU, maar nog een stukje strenger/realistischer. Het verbruik per 100 km is voor een aantal elektrische auto’s weergegeven in onderstaande tabel. Dit is inclusief laadverlies. 

pastedGraphic_2.png

De kolom “g/km EU” geeft het aantal gram CO2 weer dat vrijkomt door een km te rijden op de gemiddelde stroom in de EU. De laatste twee kolommen geven het brandstofverbruik weer dat voor een gelijke CO2-uitstoot zorgt.

EV’s worden idealiter opgeladen met hernieuwbare energie. Gelukkig geven de meeste publieke laders hernieuwbare energie (Fastned, 2019). In de tabel hieronder is voor een aantal vergelijkbare auto’s uitgerekend wat de CO2-uitstoot is over 300.000 km. De kolom “break-even (km)” geeft het aantal km weer, waarna de extra CO2 uitstoot van de batterij is gecompenseerd door de hogere uitstoot van de brandstofmotor. Dit is dus het omslagpunt, waarop de EV minder CO2-uitstoot veroorzaakt. De laatste kolom geeft weer hoeveel keer meer CO2 de brandstofauto uitstoot ten opzichte van de EV.

pastedGraphic_3.png

Uitgangspunten voor deze cijfers zijn: Zo’n 50% van de emissies van de productie van de batterij, komt van de elektriciteit die gebruikt wordt in het productieproces en Tesla gebruikt hernieuwbare energie in haar productieproces. Een recente studie wijst uit dat in die situatie 61 kg CO2 per kWh wordt veroorzaakt in het productieproces van een batterij. Het laatste uitgangspunt is dat wij als Teslarijders met groene stroom opladen.

Conclusie

Een Tesla stoot dus over 300.000 km een fractie van de CO2 uit van een vergelijkbare brandstofauto. Het omslagpunt ligt rond de 20.000 km indien met groene stroom wordt opgeladen. Als we de gemiddelde stroom in de EU nemen, verschuift het omslagpunt naar zo’n 25.000 km. Nemen we de relatief vieze stroom uit Nederland, dan ligt het omslagpunt rond de 30.000 km.

Ontwikkelingen

Er zijn vier ontwikkelingen die voor een nog grotere reductie in CO2 zorgen:

1. Elektrische autos gaan veel langer mee dan 300.000 km (tot wel 1.000.000 km) zonder grote reparaties of het vervangen van onderdelen. Een goed voorbeeld is de Tesla Model 3. De motor is ontworpen, getest en gevalideerd voor 1,6 miljoen km. De batterij gaat zo’n 500.000 km (Standard Range model) of 800.000 km (Long Range model) mee, voordat de batterij nog 80% van zijn originele capaciteit bevat.

2. De CO2 gerelateerd aan een kWh dealt elk jaar en dat zorgt ervoor dat elk jaar de elektrische auto’s weer een stukje schoner rijden.

3. Het gebruik van hernieuwbare energie in het productieproces van auto’s. Meerdere fabrikanten zijn daar reeds mee bezig: AudiBMWVW en Tesla.

4. Het recyclen van batterijen zodra deze end-of-life zijn. Onder meer Audi en Tesla zijn daar mee bezig. Door te recyclen kan op dit moment tot 97% van de grondstoffen uit een batterij hergebruikt worden. Een batterij slijt wel, maar de grondstoffen behouden hun kwaliteit en zijn direct opnieuw te gebruiken.