라이프 사이클 배출량: 전기차 vs 내연 엔진 차량

국제 에너지 기구(International Energy Agency)에 따르면 운송 부문은 경제의 다른 어떤 부문보다 화석 연료에 더 많이 의존하고 있습니다. 2021년에는 최종적으로 사용 부문에서 발생하는 모든 CO2 배출량의 37%를 차지했습니다. 다양한 차량 유형이 이러한 배출량에 어떻게 기여하는지에 대한 연구 결과가 있습니다.

차량의 수명 주기 CO2 배출량

위의 그래픽은 Polestar 및 Rivian의 Pathway Report를 사용하여 배터리 전기, 하이브리드 및 내연 기관(ICE) 차량의 수명 주기 배출량을 시각화하였습니다. 생산에서 폐기까지 단계별로 배출량 라이프 사이클을 수식화 하였습니다. 배출량은 생산, 사용 및 폐기를 포함하여 제품이 존재하는 동안 배출되는 온실 가스의 총량입니다. 이러한 배출량을 효과적으로 비교하기 위해 다양한 유형의 온실 가스와 지구 온난화 가능성에 영향을 주는 CO2 환산 미터톤(tCO2 e)이라는 표준화된 단위가 사용됩니다. 다음은 tCO2e를 사용하여 수명 주기의 각 단계에서 중형 전기, 하이브리드 및 ICE 차량의 2021 수명 주기 배출량에 대한 개요입니다. 이 수치는 16년의 사용 단계와 240,000km의 거리를 고려한 것입니다.

배터리 전기차 하이브리드 전기차 내연기관 차량

• 생산 배출량(tCO2e) 배터리 제조 5 1 0
• 자동차 제조업 9 9 10
• 사용단계 배출량(tCO2e) 연료/전력 생산 26 12 13
• 배기관 배출량 0 24 32
• 유지보수 1 2 2
• 소비 후 배출량(tCO2e) 수명 종료 -2 -1 -1
• 합계 39tCO2e 47tCO2e 55tCO2e

배터리 전기 자동차(BEV)가 3개 차량 부문 중 수명 주기 배출량이 가장 낮다는 것은 놀라운 일이 아니지만 데이터에서 처음에는 명확하지 않을 수 있는 다른 통찰력을 얻을 수도 있습니다. BEV의 생산 배출량은 하이브리드 및 ICE 차량보다 약 40% 더 높습니다. McKinsey & Company 연구에 따르면 이러한 높은 방출 강도는 BEV의 에너지 집약적 제조 공정뿐만 아니라 배터리에 필요한 리튬, 코발트 및 니켈과 같은 원자재의 추출 및 정제에 기인할 수 있습니다. 전기 생산은 BEV의 수명 주기에서 단연 가장 배출 집약적인 단계입니다. 재생 및 원자력 에너지원을 구현하여 전기 부문을 탈탄소화하면 이러한 차량의 사용 단계 배출량을 크게 줄일 수 있습니다. 수명이 다한 단계에서 재료와 부품을 재활용함으로써 모든 차량 세그먼트는 초기 수명 주기 배출량의 일부를 상쇄할 수 있습니다.

전기 모빌리티로의 전환 가속화

우리가 탄소 중립 경제로 이동함에 따라 배터리 전기 자동차는 전 세계 CO2 배출량을 줄이는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 그러나 테일파이프 배출이 부족함에도 불구하고 BEV 수명 주기의 여러 단계, 특히 제조 및 전기 생산과 관련하여 여전히 배출 집약적이라는 점에 유의하는 것이 좋습니다. 따라서 배터리 생산의 지속 가능성을 높이고 청정 에너지원의 채택을 촉진하면 BEV의 배출량을 더욱 낮추는 데 도움이 되어 운송 부문에서 환경 관리를 강화할 수 있습니다.

Life Cycle Emissions: EVs vs. Combustion Engine Vehicles

on June 23, 2023

According to the International Energy Agency, the transportation sector is more reliant on fossil fuels than any other sector in the economy. In 2021, it accounted for 37% of all CO2 emissions from end‐use sectors. To gain insights into how different vehicle types contribute to these emissions, the above graphic visualizes the life cycle emissions of battery electric, hybrid, and internal combustion engine (ICE) vehicles using Polestar and Rivian’s Pathway Report. Production to Disposal: Emissions at Each Stage Life cycle emissions are the total amount of greenhouse gases emitted throughout a product’s existence, including its production, use, and disposal. To compare these emissions effectively, a standardized unit called metric tons of CO2 equivalent (tCO2e) is used, which accounts for different types of greenhouse gases and their global warming potential. Here is an overview of the 2021 life cycle emissions of medium-sized electric, hybrid and ICE vehicles in each stage of their life cycles, using tCO2e. These numbers consider a use phase of 16 years and a distance of 240,000 km.

Battery electric vehicle Hybrid electric vehicle Internal combustion engine vehicle

• Production emissions (tCO2e) Battery manufacturing 5 1 0
• Vehicle manufacturing 9 9 10
• Use phase emissions (tCO2e) Fuel/electricity production 26 12 13
• Tailpipe emissions 0 24 32
• Maintenance 1 2 2
• Post consumer emissions (tCO2e) End-of-life -2 -1 -1
• TOTAL 39 tCO2e 47 tCO2e 55 tCO2e

While it may not be surprising that battery electric vehicles (BEVs) have the lowest life cycle emissions of the three vehicle segments, we can also take some other insights from the data that may not be as obvious at first.

 

The production emissions for BEVs are approximately 40% higher than those of hybrid and ICE vehicles. According to a McKinsey & Company study, this high emission intensity can be attributed to the extraction and refining of raw materials like lithium, cobalt, and nickel that are needed for batteries, as well as the energy-intensive manufacturing process of BEVs. Electricity production is by far the most emission-intensive stage in a BEVs life cycle. Decarbonizing the electricity sector by implementing renewable and nuclear energy sources can significantly reduce these vehicles’ use phase emissions. By recycling materials and components in their end-of-life stages, all vehicle segments can offset a portion of their earlier life cycle emissions. Accelerating the Transition to Electric Mobility As we move toward a carbon-neutral economy, battery electric vehicles can play an important role in reducing global CO2 emissions.

 

Despite their lack of tailpipe emissions, however, it’s good to note that many stages of a BEV’s life cycle are still quite emission-intensive, specifically when it comes to manufacturing and electricity production.

 

Advancing the sustainability of battery production and fostering the adoption of clean energy sources can, therefore, aid in lowering the emissions of BEVs even further, leading to increased environmental stewardship in the transportation sector.