Elbilar och klimatmodeller

Är det modellen eller verkligheten som gäller? Den frågan ställs just nu på sin spets när den nya IPCC-rapporten hävdar att uppvärmningen accelererar samtidigt som redan de befintliga modellerna visar en mycket högre uppvärmning än verkligheten. Och blir verkligen koldioxidutsläppen lägre med elbilar? En ny och välpublicerad rapport hävdar att elbilar är ofantligt mycket bättre än konventionella bilar. Samtidigt tyder en snabb kontroll snarare på att en massiv övergång till elbilar kan leda till ganska kraftigt ökade utsläpp de närmaste tjugo åren.

Först några ord om den nya IPCC-rapporten eller rättare sagt den politiska sammanfattningen av IPCC-rapporten som släpptes igår. Där hävdar man att uppvärmningen går snabbare än någonsin och att koldioxidutsläppen ökar risken för extremväder.

Lustigt nog publicerade förra veckan tidningen Science en artikel där Gavin Schmidt, chef för NASAs Goddard Institute for Space Studies berättar att IPCCs klimatmodeller nog är bra, men att de tyvärr inte stämmer med verkligheten. Modellerna visar alldeles för hög uppvärmning. Det här var visserligen inget man ”hann” få med i den nya rapporten, men klimatmodellerna kommer att behöva justeras ner ordentligt för att inte skillnaden mellan modell och verklighet skall bli alltför pinsam.

Ingen skulle väl ha brytt sig om den här artikeln om Gavin Schmidt varit ”klimatförnekare”, men han och hans organisation är i själva verket ledande inom IPCC-arbetet. Vi har alltså en situation där IPCC utarbetar allt noggrannare modeller, men med det lilla problemet att modellerna inte alls stämmer med verkligheten.

Det här är inte riktigt det budskap vi just nu hör från våra media.

Livscykelanalys
Det är alltid nyttigt att ta rapporter med en nypa salt. Förvånansvärt ofta räcker det med lite normal skepsis för att hitta grundläggande problem som vänder upp och ner på rapportens resultat. Jag läste till exempel nyss rapporten ”A global comparison of the life-cycle of greenhouse gas emissions of combustion engine and electric passenger cars” av Georg Bieker. Det är en rapport som fått mycket stor spridning de senaste veckorna, inte minst för att den visar att elbilar är väldigt mycket bättre än vanliga bilar,

Rapporten tar fram ett livscykelperspektiv på olika biltyper och visar att elbilar i Europa har totalutsläpp mellan 83 och 92 g koldioxid per km med dagens elmix och mellan 33 och 52 g per km med helt förnybar el. Dieselbilar och bensinbilar hamnar mellan 246 g och 290 g koldioxid per km.

De här resultaten har som sagt ekat i media och tas som ”beviset” för att elbilar är mellan tre och sju gånger bättre än bensin/dieselbilar. Allt som sagts om höga koldioxidutsläpp vid batteritillverkning är uppenbarligen fel.

Märkliga förutsättningar
Men som vanligt är det en sak att läsa sammanfattningen och något helt annat att titta på de data som rapporten baserats på. Genom att välja förutsättningar går det att skapa ungefär de resultat man vill.

Ta till exempel gruppen ”småbilar”. Där räknar man med en total körsträcka på 198 000 km under 18 års livslängd. Något som tydligen elbilar förutsätts klara med ett enda batteripaket utan problem.

De små dieselbilarna som rapporten jämför med har väl sällan några problem att nå 20 000 mil, frågan är möjligen vilka bilar som rapportförfattaren har tittat på. Utsläpp på 127 g koldioxid per km toppas med ytterligare 55 g per km för ”produktion av bränsle”. Med tanke på att det här är bilar som typiskt är specificerade att släppa ut mindre än 100 g koldioxid per km och dessutom använda en ganska kraftig inblandning av biobränsle är det lätt att inse vartåt det hela lutar.

Tillverkningen av dieselbilens kaross och service antas sedan ”kosta” mer än för elbilen. Det handlar om 36 g koldioxid för dieselbilen och 30 g för elbilen. Tveksamt, men kanske inte så mycket att tjata om.

De helt dominerande utsläppen för dieselbilen kommer från bränsleförbrukningen och här har som sagt rapportförfattaren tagit i ordentligt. Av den angivna totalsiffran på 225 g koldioxid kommer 84 procent från dieselbränslet.

Batteriet räknas ner
Beräkningarna blir helt annorlunda när det är dags för elbilen. En liten elbil anses ha ett batteri på 45 kWh och det anses vara tillverkat i Europa med en miljövänlig elmix, något som inte stämmer med verkligheten idag. Rapporten landar på 54 kg koldioxid per kWh och 2,43 ton koldioxid för hela batteripaketet. Det skall jämföras med IVLs reviderade siffror där man anger 61 – 106 kg koldioxid per kWh (61 med en extremt bra elmix) plus ytterligare 15 g för ”sophanteringen”. Rimligen bör man nog utgå från åtminstone 100 kg per kWh för att vara i närheten av den verklighet som faktiskt gäller, med battericeller från Kina och el från kol.

Rapporten anger drygt 12 g koldioxid per kilometer för batteriet, men också med 100 kg per kWh kommer batteriet ”bara” att stå för 23 g koldioxid per km. Det låter ju faktiskt inte alltför katastrofalt.

Men det förutsätter som sagt att batteriet håller i 18 år och 198 000 km. Sannolikheten för det är inte särskilt stor. Det mesta pekar på att en normalkörd bil av den här storleken kommer att behöva ett batteribyte i ”halvtid”. Då är vi plötsligt uppe i 46 g koldioxid per km i ”startkostnad” för batteriet och 76 g startkostnad för bilen.

Samma sak gäller om vi minskar körsträckan och använder elbilen som andrabil, något som förmodligen kommer att bli vanligt för de här lite mindre elbilarna. Med 100 000 km total körsträcka och ett enda batteri hamnar vi på 46 g koldioxid för batteriet och drygt 100 g ”startkostnad” per km för bilen.

Elmix
Till det kommer elförbrukningen och här har normalt sett de små elbilarna en fördel. De flesta hamnar under 2 kWh per mil eller 0,2 kWh per km.

I Sverige har vi ännu så länge en nästan fossilfri elproduktion så här kan vi i stort sett räkna med ”det förnybara alternativet”. Koldioxidutsläppen vid byggandet av nya vindkraftverk har inte så stor inverkan eftersom större delen av elproduktionen sker med vattenkraft och kärnkraft. 0,2 kWh resulterar på sin höjd i 10 eller 15 g koldioxid.

I resten av Europa är situationen annorlunda. De mest kolberoende länderna ligger nära 1 kg koldioxid per kWh, medan Frankrike och Norge hamnar i närheten av Sverige. Tyskland ligger förmodligen strax över ett halvkilo koldioxid per kWh med sin mix av kolkraft/gaskraft och kärnkraft/vindkraft. Den siffran kommer att minska något i takt med att kol i allt större omfattning byts mot rysk naturgas. Moderna kraftverk baserade på naturgas släpper ut ungefär 0,5 kg koldioxid per kWh.

Med ett halvkilo koldioxid per kWh får en liten elbil lägga till uppåt 100 g koldioxid per km. Det är väldigt långt från de knappt 40 g som rapporten anger som ”tänkt elmix 2021-2038”. Med ”startavgiften” för bil och batteri hamnar man nästan uppe i de uppblåsta värden som angetts för dieselbilar.

Större bilar
Större elbilar har betydligt större batterier, men rapporten hanterar det genom att förlänga de totala körsträckorna. För en stor elbil/dieselbil uppskattas den totala körsträckan till 270 000 km på 18 år.

På det sättet går det att kompensera för det större batteriet. För säkerhets skull gissar man att stora elbilar i Europa bara skall ha batterier på 70 kWh i stället för 90-100 som verkligheter säger.

För diesel- och bensinbilar i den stora klassen lyckas författaren dessutom hävda att dieselbilar drar mer bränsle än bensinbilar. De totala koldioxidutsläppen beräknas till 288 g per km för dieselbilar och 265 för bensinbilar. Dieselbilar får ett smaskigt ”produktionstillägg” för bränslet på 70 g koldioxid per km.

De stora elbilarna hamnar i rapporten på låga 51-91 g koldioxid per km beroende på elmix. Batteriet står bara för 14 g per km.

Verkligheten blir tyvärr väldigt annorlunda. En stor el-SUV med ett batteri på 70 kWh är naturligtvis osäljbar. 90 kWh är ett absolut minimum och i många fall har tillverkarna passerat 100 kWh med god marginal.

Och om det är svårt eller omöjligt att få ett batteri att klara 190 000 km är det sannerligen inte lättare att få det att klara 270 000 km. Återigen måste vi kalkylera med ett batteribyte i halvtid.

En rimlig uppskattning är att två batterier á 90 kWh ger utsläpp av 18 ton koldioxid. Det blir 67 g koldioxid per km. Väldigt mycket mer än 14 g.

Lägger vi till 33 g för karossens samlade utsläpp och mellan 20 och 150 g koldioxid för elförbrukningen hamnar vi mellan 120 och 250 g per km. Dramatiskt mycket mer än de 51-90 g som rapporten anger.

Elbilar går också sönder
Men ärligt talat tvivlar jag på att särskilt många kommer att köra sina elbilar i 27 000 mil. Det där argumentet att elbilar håller så mycket längre bara för att motorn har färre roterande delar håller inte riktigt.

Vi som har haft bil i många år vet att de rörliga delarna i motorn sällan är den stora felkällan. Bromsar, fjädringsdetaljer, rost och inte minst bilelektroniken är betydligt vanligare anledningar till dyra reparationer. Nästan alla bilar kan väl i och för sig gå uppåt 30 000 mil, men innan dess har de allt dyrare reparationerna gjort det olönsamt att fortsätta köra bilen. När bilverkstaden presenterar en kostnadskalkyl i 30 000-kronorsklassen för en bil som redan gått 17 000 mil kan det vara vettigare att skrota eller sälja bilen som reservdelskälla.

Den intressanta frågan blir i det läget om det är värt att lägga över 100 000 kronor på att byta batteripaket på en elbil som har gått mer än 15 000 mil. Resten av bilen är kanske i hyggligt skick, men bilen är trots allt långtifrån ny. Är det då inte bättre att skrota bilen? Jag menar – ingen vettig människa skulle väl beställa en sprillans ny motor till en bensin- eller dieselbil som gått 15 000 mil?

Den trasiga konventionella bilen kan för det mesta säljas billigt till någon ”hempulare” med egen verkstad. Men hur många hempulare ger sig på att fixa ett trasigt batteri? Inte särskilt många hoppas jag. Att reparera elbilsbatterier påminner alldeles för mycket om att leka med bomber. För att inte tala om brandrisken i att köra en elbil där battericellerna har helt olika prestanda.

Så vitt jag kan se finns det en klar risk att elbilar får en kortare livslängd än konventionella bilar. Om batteriet bestämmer livslängden kan resultatet bli att alldeles utmärkta elbilar komma att gå till skrot långt i förtid. I det läget blir förstås livscykelkalkylen riktigt dålig.

Det mesta i förskott
Elbilar är skojiga på många sätt och det finns utan tvekan fördelar med dem. Men att de skulle leda till dramatiskt mycket lägre koldioxidutsläpp är nog fortfarande bara en glad förhoppning.

Vi som har läst ekonomi i några terminer på högskolan vill nog ha lite koll på vad som händer över tiden. En inkomst om tio eller tjugo år är ju trots allt inte lika mycket värd som samma inkomst idag. Men märkligt nog ser man väldigt sällan någon nuvärdesberäkning när det gäller elbilar och koldioxidutsläpp.

Ändå är detta ett av de stora problemen för elbilen. Koldioxidutsläppen för batteriet sprids ju inte ut över tiden utan kommer direkt vid produktionen. En stor elbil med ett batteri på 90 kWh har en ”skuld” på uppskattningsvis 9 ton koldioxid redan vid produktionen. Eventuella teknikförbättringar i framtiden är ointressanta eftersom utsläppen redan är gjorda.

Det hela blir riktigt jobbigt om vi försöker göra ett snabbt teknikskifte, till exempel genom att förbjuda bensin- och dieselbilar från 2030.

En sådan politik kommer att skapa en stor och utdragen ”koldioxidpuckel”. Om vi antar att alla bilar byts under en tioårsperiod kommer under den tiden koldioxidutsläppen att öka dramatiskt. I bästa fall tar det tjugo år innan övergången till elbil går ”med vinst” ur klimatsynvinkel.

För den som tror på klimatkriser måste det här framstå som en ganska märklig politik. Att lägga stora resurser för att öka koldioxidutsläppen under de närmaste tjugo åren låter inte särskilt rimligt. Rockström skulle säkert kunna tänka ut en hel rad ”tipping points” som resultat av en sådan puckel.

Vettigt med elbil?
Det låter kanske som om jag tycker illa om elbilar, men så är det absolut inte. Jag skulle till och med kunna tänka mig att köpa en liten elbil som andrabil.

Men jag köper inte argumentet att jag skall betala för andras elbilar på grund av klimatet. Eller argumentet att min dieselbil skall förbjudas på grund av klimatet. Bägge argumenten är alldeles för dålig underbyggda.

En annan intressant rapport använde förresten ännu skakigare bevis för att hävda att det är tio gånger dyrare att köra bensinbil än elbil. Det återkommer jag till om några dagar.

13 Responses to “Elbilar och klimatmodeller”

  1. Jag har svårt att se att staten utan motåtgärder kommer att acceptera det stora inkomstbortfallet från bilismen som kommer att ske då försäljning av högbeskattad bensin och diesel kraftigt minskar till förmån för i sammanhanget lågbeskattad el.

    Sedan kan vi alltid spekulera över vilka motåtgärderna blir.

  2. Lite intressant är det att ingen räknar med klimatkostnaden för att bygga upp en infrastruktur för batteriladdning som inte finns idag. Laddplatser på offentliga parkeringar är få. Några villor har, men flerbostadshus har i stort sett inga.
    Infrastruktur för utökad elproduktion behövs också.
    Dessutom måste man säkert bygga ut den allmänna kommunikationen typ höghastighetståg eftersom elbilar sällan klarar längre sträckor vintertid utan flera laddningar.
    Men vad blir slutsatsen om man verkligen vill minska utsläppen? Mycket färre bilar?

  3. Data som kommer från riktig körning visar att elbilsbatterier kommer hålla hela bilens livslängd för de flesta modeller. Den första Nissan Leaf generations batteri livslängd var väl dock inte lysande. En sökning på Blocket visar många Teslor som gått 25000mil med 8% batteri degradering.

    Annars bra sammanställd data här https://www.geotab.com/fleet-management-solutions/ev-battery-degradation-tool/

  4. Som vanligt en mycket bra artikel, Göte!
    Och jag vill bidra till siffrorna med lite fakta – nu slarvade du lite! Det var en tid lite diskussion om detta i höstas när Polestar faktiskt gick ut med siffrorna för Polestar 2.
    Märkligt (?) nog fick dessa uppgifter otroligt lite spridning.
    Polestar uppgav att en Polestar 2 gav upphov till 26,7 ton. För jämförelsens skull uppgav de också att det faktiskt var 10 ton mer än XC40 bensin, som ju byggs på samma plattform.
    Nu friserade de visserligen siffrorna lite genom att jämföra två kinesiska bilar. Volkswagen uppger exempelvis 6,8 ton för en tyskbyggd Golf 8, och en XC40 byggd i Sverige skulle troligen landa på runt 3 ton. Aldrig i h..e att en Polestar 2 kommer att kunna köra tillbaka sin miljöskuld!
    https://teknikensvarld.se/nyheter/bil-och-trafik/elbil-laddhybrid/polestar-2-ger-hogre-klimatavtryck-an-bensin-xc40-men-tar-igen-det/

  5. Visar hur komplext det är. Akilleshälen vid elmotordrift är batteriet. Litiumbatterier har sina risker när bilar eldas. Ny teknik behövs och forskning bedrivs men har denna gett några ledtrådar till säkrare och bättre batterier framöver ? Batterier drivna med vätgas talas det också om, hur ser det ut på den fronten ? Hur skall elen produceras för all elanvändning ? Såg stora protester nyligen norr om Kalmar där det planeras för ett 70-tal vindkraftverk på upp till 280 m höga.

  6. Hej Rickard

    Visst finns det Teslor som gått långt, men då handlar det rimligen om taxibilar. Trots allt har Tesla S bara funnits på marknaden i nio år.

    Den stora frågan är vad som händer med privatkörda elbilar efter lång tid. Det är en rimlig fråga eftersom bilar faktiskt har (borde ha) lång livslängd. Jag köpte nyligen en andrabil (Volvo) som är 21 år gammal och som gått 30 000 mil. Den fungerar utmärkt trots att den i det närmaste stått stilla ett par år. Min gamla Volvo 745 från 1988 (33 år gammal) fungerar också utmärkt (dock inte i min ägo).

    Rapporten som jag refererar till utgår från en livslängd på 17 år. Det är en kort tid för en bil men en väldigt lång tid för ett litiumjonbatteri. Man bör också ta hänsyn till normala händelser för en bil, till exempel att den blir stående ett år eller två. Något som utan vidare kan förstöra ett batteri.

    Jag tvivlar inte på att en väl ompysslad elbil kan köras i tio eller kanske till och med femton år med samma batteri. Men ”pysselnivån” brukar sjunka efter ett antal år och ett batteri som råkat ut för total urladdning några gånger är knappast något att räkna med. Då kommer den stora frågan – nytt batteri eller skroten?

    Alla som har apparater med litiumjonbatterier vet vad jag talar om. De första åren går allt bra, men förr eller senare blir apparaten liggande oanvänd och batteriet är förstört.

    För 50 år sedan investerade jag i en riktigt bra stor borrmaskin av märket Metabo. Jag gick i gymnasiet så det var en tung investering. Det är fortfarande min favoritborrmaskin trots att elektroniken till varvtalsregleringen har slutat fungera. Om det hade varit en batteridriven maskin hade den förmodligen gått på soptippen för fyrtio år sedan.

    /göte

  7. Göte, Jag har en Festool borrmaskin som har gått i många många år, två batterier som går att använda växelvis, ett batteri har jag fått kassera och bytt mot ett nytt under dessa år. I och med att det lätt går att få tag på nya batterier och man bara snäpper av och på dem enkelt så går den nog att använda i 50 år, men som sagt batterier måste gå att byta ut med jämna mellanrum till rimligt pris annars är det bara skroten kvar. Batteri-frågan är som sagts avgörande för alla batteridrivna maskiner. Det finns många produkter inom EL/tele som har inbyggda laddningsbara batterier vilka inte går att byta, då är det nog bara skroten när batteriet slutat fungera tillfredsställande.

  8. Hej Göte!
    Här en länk som jag fått tillsänd och som ligger helt i linje med det som du framfört på den här sidan. Befriande att se att flera ifrågasätter de ”vetenskapliga” inlägg som SVT, politiker, tonåringar m fl dagligen består oss med.
    Kanske har du redan sett videon (klicka bort idiot-reklamen i början), men jag tror att flera av dina följare här inte har gjort det.
    Så därför, se o njut !
    https://youtu.be/0LRynFe0Dzw

  9. Elsa Widdings inlägg är njutbart, tack för den.

    Kina satsar hårt på natriumjonbatterier enligt denna artikel.
    https://bulletin.nu/northvolts-konkurrent-tillverkar-batterier-utan-litium-eller-kobolt

  10. Hej Fjalar

    Tillverkning av batterier påminner väldigt mycket om tillverkning av halvledare. Den vinner som kan kombinera storskalig effektiv produktion med bästa och effektivaste utnyttjandet av forskning och produktutveckling.

    Västeuropa och USA fick lära sig detta den hårda vägen när först Japan och sedan Taiwan och Korea tog över halvledarproduktionen. Jag minns så väl allt struntprat om att vi i Väst ”egentligen” var bäst och att vi skulle komma att ta tillbaka initiativet när lönerna steg i Asien. ”Vi var ju ändå bäst”.

    Idag är det ingen som slår Kina på fingrarna när det gäller batteriteknologi och produktionsteknologi. Kina har dessutom på ett mycket medvetet sätt tagit kontroll över råvaruproduktionen. Man skall också ha helt klart för sig att transporter av batterier är billigt och oproblematiskt så länge transporterna sker med fartyg. Samma sak gäller förresten bilar och stål.

    /göte

  11. Hej Rafael

    Ditt inlägg blev ”hängande” ett par dagar på grund av att publiceringssystemet feltolkade länkarna och jag missade att godkänna manuellt. Jag hoppas att det inte skall hända igen.

    Tack för länken till Volvorapporten. 10 ton koldioxid i ”grundskuld” låter betydligt rimligare än de knappt hälften som man angav i livscykelrapporten som jag refererade till. Sedan får man förstås leka med elproduktion, inblandning av biobränlse och allt sådant för att hitta en rimlig punkt där elbilen blir vinnare. En punkt som enkelt kan ”kvaddas” av ett fallerande batteri.

    Det är fascinerande att se hur elbilen lanseras som den stora klimatfrälsaren trots att data pekar såpass tydligt på en kortsiktig förlust och en tveksam långsiktig vinst.

    Då är det betydligt lättare att räkna förlusten av att stänga två kärnkraftsreaktorer. Stängningen av R1 och R2 kostade Sverige 13,2 TWh stabil elproduktion per år. Om vi tvingas kompensera med import från Tyskland och Danmark innebär det mer än ett halvt ton koldioxid per person och år vilket är mer än den sannolika långsiktiga vinsten av en övergång till elbilar.

    /göte

  12. Göte, du glömmer för att ladda ett batteri med 2kWh, så behöver du pumpa in ca 2.7kWh från nätet. Ska bilen stå utomhus och ladda av brandriskskäl så kan man inte heller tillgodogöra sig av värmeutvecklingen.

    Elbilar är tyngre än vanliga bilar så karosserna måste göras mer hållbara. Dvs mer stål behövs, inte mindre!

    Kjell, du slår huvudet på spiken! Jag har tidigare hänvisat flera gånger till dystopin ”rapport från 2050” och hittar även svaret där denna gång. MP skapar elbrist så ingen kan använda elbilar. I filmen sägs att det endast är några få stormrika och folk på landet som kan (läs får) ha elbilar. De på landet straffas för detta och får då elavbrott dagligen för att elen skall gå till laddning. Övrig befolkning ska inte ha denna lyxartikel som kan jämföras med privat jet idag. Dvs ett pris med 8-9 siffror om du inte bor på landet.

    Vad gäller beskattningen kommer i det korta perspektivet en extra beskattning på el till bilar. För att idag erhålla subvention till att sätta upp en laddstation (även hemma enbart för personligt bruk), så är kravet att det finns en avläsbar elmätare för laddningen. Du förstår varför.

  13. Nedan synpunkter i tidskriften Nordisk Energis nr 4:as ledare. Elpriset i El-område 4 har tidvis varit tiofaldigt högre än året innan. Kärnkraftsproduktionen är låg, Ringhals-3 är avstängd för en förlängd revision. Där saknas c:a 1100 MW. Vindkraften har också haft urusla produktionsresultat. Dessutom har sommaren varit torr, vilket sammantaget med den reducerade kärnkraftstillgången och den svaga vindkraftsproduktionen gjort att vattenkraften utnyttjas mer än vanligt. Nivån i vattenmagasinen är mycket låg samtidigt som tillrinningen varit extremt låg. Statistik t.o.m. Juni visar att stora delar av svensk elproduktion har exporterats, motsvarande 2500 MW effekt i genomsnitt. Den vindkraftsproduktion som hade kunnat användas till att upprätthålla vattennivåerna går istället på export. Majoriteten av de vindkraftverk som byggs i Sverige har utländskt ägande. De existerar endast i samklang med s.k. Power Purchase Agreements där ägaren själv vill säkra sin elförsörjning med Svensk vindkraft, en ö i Energisverige som inte har något med svensk elproduktion att göra och bidrar inte alls till Svensk elförsörjning. Nedlagda kärnkraftverk ersätts inte av vindkraft. De ersätts inte alls. Däremot dräneras svensk vattenkraft.
    Det pågår c:a 60 kärnkraftverksprojekt i världen. De flesta är lättvattenreaktorer av beprövad typ, men det sker också en mycket snabb utveckling av SMR. Indien, Kina, Ryssland, USA och Storbritannien har sådana projekt på gång. I Danmark driver företaget Seaborg ett projekt med mycket lovande SMR-konstruktion. Nederländerna har öppnat för nya kärnkraftverk. Estland projekterar kärnkraftverk tillsammans med Vattenfall.

Leave a Reply