電気自動車は本当にエコ?エコじゃない?

結論:簡単に「石油からガソリン作って車走らせたほうが効率が良い」とは言えません。また同一車格で二酸化炭素の排出量を比較すると、中国・四国・沖縄以外では常に、電気自動車のほうがCO2排出量が少なくなります。電気自動車はある程度エコだと言えます。

【2018年1月19日更新】このトピックもやはり数字に基づかない、感情的な議論をよく見ます。この記事を書くにあたってはできる限りデータに基づいて、かつある程度計算はシンプルにし、どなたにでも比較ができるように注意してみました。

目次

そもそもエコって何だろう?

エコというと、まずはお金を思い浮かべる方が多いのではないでしょうか?自動車に関しては、購入するときの価格、維持費、そして燃料代(電気代)ですよね。この記事では、これらは対象から外します。電気自動車が得かどうかについて、ガソリン代と電気代の比較の記事がありますので、ご参考になさってください。

次にエコというのは、資源を無駄にしていないか、という観点があります。例えば、車はガソリンで走りますよね。このガソリンの元は原油です。この原油を使うと発電もできます。じゃ原油で発電してその電気を家庭まで送って、自宅で充電して走らせる電気自動車は資源が無駄になっている気がしませんか?

実はそんなことはないのですが、やはり数字で見ないと納得がいかないと思います。次のセクションで説明します。

環境について興味をお持ちの方は、二酸化炭素について気にされている方もいらっしゃいますよね?実は、ガソリン車の「排出(emission)」は二酸化炭素だけではなく、一酸化炭素、窒素酸化物、硫黄酸化物、そしてPM2.5を含む粒子状物質です。最近都内でも発生した光化学スモッグはこの窒素酸化物が原因となっています。当記事では、二酸化炭素以外の排出についても対象から外します。

さてこの二酸化炭素(CO2)、増えると地球温暖化の原因になるらしいです。そして、ガソリンを燃やして走るガソリン車はもちろんCO2を排出しますが、電気自動車は、電気を充電して走行するときは何も排出がありません。電気を発電するときは、発電方法にもよりますが、やはり多くの場合CO2の排出があります。

資源の無駄の観点とCO2の排出について、もう一つ面白い事実をご紹介します。化石燃料を燃やすとCO2が発生しますよね。このCは、化石燃料に含まれているのです。例えば太陽光発電で発電しても、CO2は発生しません。もし電気自動車のほうがCO2排出が少ないとしたら、どういうことなのでしょうか?それは、同じ距離を走行する場合、電気自動車はガソリン車より「少量の」化石燃料しか使っていないという事実を示しているのです。

当記事では、資源を無駄にしていないのか、そして二酸化炭素の排出が多くないのかという二つの観点から、電気自動車がエコかどうかを見ていきたいと思います。

発電電力量構成比とは

電気を発電するといっても、様々な発電方法があります。皆様に馴染みの深いものから並べると、石油・石炭・液化天然ガス(LNG)・原子力・水力・そして太陽光や風力・地熱などの新エネルギーがあります。このうち、水力と新エネルギーを合わせて再生可能エネルギーと呼んだりもします。

そして、日本国内の各電力会社10社は、これらを組み合わせて発電を行っています。各社ごとに、石炭に依存している会社、LNGに依存している会社があります。

※発電電力量には他社融通分を含みます。また公表されていないデータなどもありますので、実際に販売した電力量ではなく、ここでは発電電力量を使用します。

さて、この電力がどのような方法で発電されたかを、発電電力量構成比といいます。データは2015年度の数値です。各電力会社名をクリックすると、元データが見られます。

1 電力会社 発電電力量(GWh) 石油 石炭 LNG 原子力 新エネ等 水力
2 北海道電力 31,684 26% 51% 0% 0% 7% 16%
3 東北電力 82,209 4% 40% 36% 0% 10% 10%
4 東京電力 265,591 6% 18% 67% 0% 3% 6%
5 中部電力 131,868 1% 24% 61% 0% 7% 7%
6 北陸電力 30,372 7% 64% 0% 0% 3% 26%
7 関西電力 138,054 15% 25% 44% 1% 3% 12%
8 中国電力 61,778 9% 56% 23% 0% 5% 7%
9 四国電力 28,192 18% 55% 7% 0% 8% 12%
10 九州電力 85,488 8% 32% 33% 10% 11% 6%
11 沖縄電力 8,581 6% 65% 24% 0% 5% 0%

次に、これらの電力を発電する際、CO2が発生します。でも太陽電池で電気を起こしたらCO2は出ませんよね??実は少しだけですが出るのです。太陽電池パネルを生産したり、設置したり、メンテナンスしたりするときにCO2が発生します。ここでは、新エネルギーのCO2排出量として太陽光発電の値を使います。また、LNGは大きく分けて旧型と新型のコンバインドサイクルというのがあるのですが、旧型の数値(=CO2をたくさん排出)を使います。

各発電方式別のCO2排出量は、g-CO2/kWhという単位で表します。1kWhの電力量を発電したときに排出されるCO2のグラム数です。なんか小さい数字になってきましたね!これをライフサイクルCO2排出量といいます。では見てみましょう。元データは電気事業連合会:原子力・エネルギー図面集です。

石油石炭LNG原子力新エネ等水力
ライフサイクルCO2排出量

(g-CO2/kWh)

738943599203811

上記二つのデータを使って、電力会社ごとのライフサイクルCO2排出量を計算してみましょう。ついでに各社の石油による発電量も計算します。

1電力会社g-CO2/kWh発電電力量(GWh) 石油による発電量石油依存率
2北海道電力67731,6848,23826%
3東北電力62782,2093,2884%
4東京電力617265,59115,9356%
5中部電力603131,8681,3191%
6北陸電力65930,3722,1267%
7関西電力613138,05420,70815%
8中国電力73561,7785,5609%
9四国電力69828,1925,07518%
10九州電力56585,4886,8398%
11沖縄電力8038,5815156%
12(合計)627863,81769,6038%

1kWhあたり最もCO2の排出量が大きいのは沖縄電力。原子力発電所も水力発電所もゼロなのが効いてきていますね。逆に排出が少ないのは東京電力・中部電力と九州電力。水力発電が少ないので排出が多そうですが、実はこの3社、石炭火力への依存度が低いのですね。石炭は安いらしいのですが、どうしてもCO2排出が増えてしまうので、悩みどころなのだと思います。

ガソリンと電気、どっちがエコ?

石油で発電してその電気を家庭まで送って、自宅で充電して電気自動車を走らせると、資源が無駄になるのでしょうか?

何かそんな気がしますね!

ちょっと待ってください。石油で発電?

石油に最も依存しているのは北海道電力の26%が最高で、北海道電力は51%を石炭に頼っています。実は石油は発電方式ではマイナーな存在だったのです。先ほどの最後の表を見てください。石油による総発電電力量は69,603GWh、日本全体の総発電電力量は863,817GWhですから、石油依存度は8%にしか過ぎません。そうなんです。原子力発電が5基しか稼働していない今、日本の発電は石炭とLNGに頼っているのです。再生可能エネルギーによる発電所が増えれば、石油依存度はさらに低下します。

電気自動車は様々なエネルギーで発電した電気で走っています。2015年8月、九州電力川内原子力発電所が再稼働しましたが、その電気も九州では使います。またご自宅に太陽光パネルを設置されていらっしゃる方は、その電気で、CO2をほとんど発生させず走行することができるのです。

そのため、一概にガソリン車と電気自動車、どちらが資源を無駄にしているか判断するのは難しいのです。

同一車格によるCO2排出量の、地域ごとの比較

ここまでで、電気自動車がエコかどうか、資源の観点から見てきました。それでは最後に、実際に販売されている4台の自動車の実際のデータを用いて、地域ごとにCO2排出量を計算してみましょう。単位はg-CO2/km、すなわち、自動車を1km走らせたときに排出されるCO2のグラム数です。これは簡単ですね!

クルマのCO2排出量は、燃費・電費(電気自動車の燃費を電費と呼びます)に依存します。ガソリン・電気をたくさん食うと、CO2がたくさん排出されるのです。そして、当然のことですが、小型の車はガソリン・電気を少ししか使いませんので、CO2は少ししか排出されません。今回は同じくらいのサイズ・同じくらいの価格・同じくらいの車格の車ということで、トヨタ新型プリウス(ZVW51)と日産リーフ、レクサスLS600h(UVF45: ハイブリッド車です)とテスラモデルSを比較してみます。燃費データは以下となります。電気自動車は平均電費データというものがあまりありませんので、筆者の経験とヒアリングによるデータを使用しました。電気自動車は夏と冬で大きく電費が変化しますので、ほぼ中間値を使用します。またガソリン車はe-nenpiサイトの実燃費データを利用しました。

1車名燃費・電費コメント
2日産リーフ7 km/kWh通年を想定
3テスラモデルS4.5 km/kWh通年を想定
4トヨタプリウスZVW5123.43 km/le-nenpi実燃費データ
5レクサスLS600h UVF457.18 km/le-nenpi実燃費データ

CO2排出量ってどうやって計算するんでしょうか?

先ほど、ライフサイクルCO2排出量、というものを計算しましたよね。それを使うのです。1kWhの電力を走行に使えば、相当するCO2が発電所から排出されます。この排出量を電費で割れば、1kmあたりのCO2排出量が計算できます。例えば北陸電力は659g-CO2/kWhですから、リーフ7km/kWhを当てはめると、1km走行当たり659/7=約97gのCO2が排出されることになります。

ガソリン車は、もっと簡単です。ガソリンを1リットル消費すると、CO2は2,320g排出されます。これを燃費で割り算するだけです。この排出量は地域で変動しませんので(もちろん燃費は地域で多少違うでしょうね=今回は考慮しません)、全地域同じ値になります。

1電力会社1km走行時CO2排出(g)
2日産リーフテスラモデルSトヨタ新型プリウスZVW51レクサスLS600h UVF45
3北海道電力9715099323
4東北電力9013999323
5東京電力8813799323
6中部電力8613499323
7北陸電力9414699323
8関西電力8813699323
9中国電力10516399323
10四国電力10015599323
11九州電力8112699323
12沖縄電力11517899323

さてどうでしょうか?

いくつかのことが言えると思います。

  • リーフと新型プリウスの排出量は、平均的に見れば若干リーフのほうが少ない
  • モデルSは、レクサスLS600hの約三分の一のCO2を排出する。車両が大型になると、ガソリン車の燃費が相対的に悪化するのに対し、電気自動車は悪化の度合いが少ない
  • 沖縄のように、石炭発電依存度の非常に高い地域では、リーフより新型プリウスのほうがCO2排出量が少ない
  • 今後、再生可能エネルギーの割合が増加すれば、電気自動車のCO2排出量は減少する

いかがでしたか?計算だらけで疲れたと思いますが、原子力発電所稼働実質2基のみの2015年度の実際の数値を使っても、電気自動車は、CO2の排出の点からは十分エコである、と言えることがお分かりだと思います。あの燃費の王様のプリウスより少ないくらいなのですから。

多くの電気自動車は夜間に充電されるのではないでしょうか。そうだとすると単純にエネルギーミックスを用いてはいけないと思います。

てーく 様、コメントありがとうございます。

時間帯別のエネルギーミックスは色々ありますよね。夜間の電力は、排出係数が大きくなる傾向にあります。

しかしそれ、ちょっと都合の良い考え方である気もします。

EVがなかったらその電気、発電しなくて良かったものでしょうか?恐らく、EV充電の分がない状態で、ベースロード(石炭)は一定の値になっているはず。EVのようにデマンドで持ってくる電気は、LNGであると考えることもできます。今度は私の言い方が、都合がよい言い方に聞こえませんか?

LNG火力の排出係数は、日本の平均排出係数より小さいです。またこちらの記事では、私が分かりやすくするため計算式で出していますが、現実の平均排出係数は、439gとなっています。

https://e-lcs.jp/news/detail/000265.html

記事では627gを使っていますので、私の計算は約30%、電気自動車に不利に計算しています。

安川様

ご回答ありがとうございます。

「いろいろある」この言葉に尽きると思います。

前提条件の決め方が非常に難しく色々な前提に基づいた色々な意見があります。

我々や地球にとって一番良い選択が出来るよう私も勉強したいと思います。

初めまして。

現在大学に在学中の者です。

大変興味深く本ブログを読ませて頂きました。

ここでの算出方法等を卒業論文で利用してもよろしいでしょうか。

ななな 様、コメントありがとうございます。もちろん構いませんが、出典を明記していただければ幸いです。何か誤りがあった場合はこちらの問題ですので。

CO2からの アプローチは良いですね。 私は放射能ゴミの処分場が決まって居ない 原子力発電所での発電比率を上げて CO2削減をするのでなく 温泉街などの利権問題も有りますが 地熱発電や 海洋での波動発電など 日本の技術力でもっと拡大してもらいたいと思っています。 地熱発電などは海外でも日本の独壇場です もちろん石油やLNGのコージェネ発電所の効率も高く 各国に採用されています。日本人がこの事にもっと気ずいて気運を高めて欲しいと思っています。その為には BEV。PHV車両が大きく化石燃料を使わず CO2削減が図れますからね。

スージーパパ様、コメントありがとうございます。地熱発電については、ご存知でしたら申し訳ないのですが、こちらの資料が非常に分かりやすかったです。結構タイムスパンが長いものなのですよね。自然破壊などと言い出すとなかなか難しくなってしまうと思いますが、アメリカのフーバーダム(記事中に高精細写真を貼ってあります)の規模を考えても、大規模水力や、自然公園内での地熱発電に手を付けないといけない時期に差し掛かっているようにも思えます。

「再生可能エネルギー各電源の導入の動向について」資源エネルギー庁資料、2015年3月

http://www.enecho.meti.go.jp/committee/council/basic_policy_subcommittee/mitoshi/004/pdf/004_06.pdf

今までにない、発電・生産コストの比較には公平性が感じられて好感が持てます。

政府・メーカーよりのゴリ押しの電気・ハイブリッド押しの政策には嘘ばかりで辟易しているので・・・更に「バッテリー」の寿命による交換コストも加えて欲しかったです。

10年、ハイブリッド車を所有するには1、2回のバッテリー交換が必要だと聞いています。

一回の交換に25万円以上のコストが必要で・・・現状では、排出ガスの排出とは別に維持するコストが発生しますが、言及されているのを見た事がありません!

バッテリー交換の時期に来たら、乗り換えるのでしょうか??

そんな行為が、エコなんでしょうか?

明らかに排出ガス排出では不利ですが、ウチの愛車は38年前の外国車です。

今でも愛着を感じて、壊れては直しの繰り返しで楽しいクルマ生活を送っていますが・・・それに政府は、重税を課して来ます!!(怒)

海外では、旧車の数は汚染に害を成す量には全く影響無いという認識で逆に「税の軽減措置」が実施されているのが常識です。

未来に向かって温暖化防止の対策措置を打つのに、反対なんてしませんが・・・嘘の布教活動、明らかなリスクの原発推進等の政府や一部の人間の利益の為の政策には、断固反対したいと思っています。

鎌倉様、こんにちは。コメントありがとうございます。また旧車を維持されていらっしゃること、楽しそうですね!私も余裕があればとは思います。排ガス規制の件は確かにおっしゃる通りですが、おそらく政府の意図は「いわゆる」旧車ではなく、単に古い車を買い替えさせるための経済政策の一環かと想像いたします。そういう意味で、「旧車」はあおりを食っている感じはしますね。

バッテリー交換の件につきましては、以下の記事にまとめておりますのでご参照ください。電気自動車やPHEVでは、バッテリーは交換しないのが前提で設計されています。そのため各社保証も提供していますし、例えばテスラは走行距離無制限保証としています。バッテリーを交換したリーフの方を身の回り・ネットで探してみてください。そんなに簡単には見つからないと思います。

https://blog.evsmart.net/electric-vehicles/ev-battery-longevity/

とても、論理的でよろしいアプローチと思います。しかし、ガソリン車との比較がなく、残念です。LS600hは、ハイブリッドと言えど、燃費ではなく、パワーのためのハイブリッドでしかも、2tも車重のある車です。ぜひ、リーフと、ヴィッツの比較など行っていただけると、いいと思います。

計算してみますと、ヴィッツを20km/Lと計算すると、1km走行時のCO2排出は、116となり、ガソリン車ヴィッツでもプリウスと変わらない計算になりますね。とすると、リーフは、必要なのでしょうか?

subarist69様、コメントありがとうございます!

おっしゃる通り、小型車はCO2排出量は少ないです。もちろん自転車はもっと少ないです。

4tトラックはCO2排出量は大きいです。

同格の車両で比較したのが今回の記事です。電気自動車ですとi-MiEVというのがありますが、おそらくダイハツ様のミラあたりと比較すると、i-MiEVのほうが排出量が少なくなると思います。ダイハツ様のミラは不要なのでしょうか。そんなことはありません。ヴィッツサイズの電気自動車は現時点では販売されていません。

ガソリン車にはガソリン車の最適なサイズや用途があります。毎日、通勤に4tトラック乗っていく人はいませんよね?2tの大型セダンで通勤する人はいますし、軽自動車で長距離旅行される方もいらっしゃいます。何かを比較する場合、他の多くの変化可能なパラメーターを同一に保たないと、比較にならなくなってしまいます。

原発が再稼動に向けて動いてますし、再稼動後に更に原子力発電の比率を上げてしまうのが一番簡単でエコだと思います。

発電が不安定な自然エネルギーはベース電源にはちょっと使いづらいかと・・・。

リアリティのある数値での比較データ参考になりました。

PHEVも出てきているので、ぜひ比較データに追加してほしいと思います。

PHEVは燃費が悪くなりがちな短距離走行を電気でまかない、長距離はガソリン

を活用する。既存インフラも活用可能。

電池はまだガソリンに比べエネルギー密度が低いので、走行距離を延ばすために

電池搭載量を増やす必要があり、そのため近距離を走るために重い蓄電池を車に

乗せたまま走る必要がある。

ということで、現在の電池技術をベースに考えるとPHEVが2020年くらいまで

は本流になるのではと思います。

地域ごとの電力会社で、九州では宮崎県は牛豚畜産関係でバイオマス、大分、鹿児島で地熱発電、家庭用ソーラーパネル設置でトップの佐賀県、佐賀玄海と鹿児島川内の二ヶ所で原発があるがエネルギーのベストミックスが計られている。 昨今福岡では下水処理で水素を製造出来るようにモデル地区を作りつつある。 色々なエネルギーの選択肢があると災害等にも強い地域作りが可能でもある。 地熱発電では蒸気タービンの劣化がセラミック技術の改善で対策済みで、アイスランドへ設置された日本製メーカーが独占している。近い将来、H2へ移行するなら下水処理場で水素は精製される時代がくるかもしれない。

先日、某自動車メーカーに自社の電気自動車のCMにゼロエミッションばかり強調せずに発電所からのCO2排出のコメントを述べるように意見したのですけれど、これ程、電気自動車が潜在的にCO2を排出しているとは思いませんでした。言い方は悪いかも知れませんが戦争している国の国民が私は人を殺してません、軍の兵士が殺しているのですと言っているようなものです。

こちらにもCO2排出量を比較したデータがあるのですが、

総合効率と GHG 排出の分析(財団法人 日本自動車研究所)

http://www.jari.or.jp/Portals/0/jhfc/data/report/2010/pdf/result.pdf

(P.91,92の右上の棒グラフ)

電気自動車(BEV)をハイブリッド(HEV)と比較すると、CO2は約2/3に減らせるとなっています。

また、こちらはガソリン車との比較ですが、

https://www.nies.go.jp/social/traffic/pdf/7-all.pdf

日本では約半分に減らせるとなっています。

これらの結果との違いは何でしょうか?

MaT様、ご質問ありがとうございます!

後ほど再確認して週明けに再度回答いたしますが、おそらく、平均燃費だと思います。日本国内ではハイブリッドよりも燃費の良くない軽自動車や、小型・大型のガソリン車が走行しており、平均燃費は10km/l台だと思います。それに対し電気自動車は小型と大型の差が少なく、電費が良い車が多いことが、差につながっていると思います。

当サイトでは車種を一つピックアップして、分かりやすい例として解説しています。

MaT様、PCで両資料を拝見しました。前のコメントは一部当たっていると思いますが、主たる原因は別のところにあるようです。

まず最初のJARIの資料は電源構成が2009年度のものを使用しています。私は原発がすべて停止している年度の新しいデータから試算していますので、当然JARIの資料は電気自動車に圧倒的に有利な資料となります。また後者の資料はさらに古く、2005-2007年度のデータであるのに加えて、この資料では一車種のデータを使用して計算しているようですので、たまたまピックアップした車種の違いも影響してきます。この資料の時点では比較対象のガソリン車に何を使用したかは定かではありませんが、電気自動車はi-MiEV(軽自動車)しかなく、i-MiEVの電費の良さが原発稼働時と相まって、電気自動車に非常に有利なデータになっていると言えます。

このように電気自動車のCO2排出は、その時の電源構成によって大きく影響を受けます。今後、再生可能エネルギーによる発電が増加することにより、電気自動車のCO2排出は、現時点よりも削減できると思います。本記事の意図の一つは、現在のような火力発電主体の電源構成であっても、電気自動車のCO2排出削減効果はそれなりにあるということを確認するものでもあります。