自動車の二酸化炭素排出量に関する研究結果～環境に良いのは圧倒的に電気自動車～

EVsmartブログ 電気自動車 一般
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電気自動車の方がエコだと言われているけど、製造時や発電時のCO2排出を考えたらガソリン車とそんなに変わらないのではないか？ という疑問がしばしば聞かれます。EVsmartブログでも何度かこのトピックを取り上げていますが、今回はオランダのアイントホーフェン工科大学から出た研究結果をご紹介します。

本文（サマリー）の元記事（ドイツ語）：Elektroautos sind deutlich besser für das Klima

研究論文は以下からダウンロードできます。（英語）

englisch_Studie EAuto versus Verbrenner_CO2（PDFファイル）

電気自動車の排出量はトータルで見てもガソリン・ディーゼル車より相当少ない

アイントホーフェン工科大学によると、電気自動車は今までに考えられていたよりも環境に良いことが分かりました。

●近年、国際的な研究で電気自動車の二酸化炭素排出バランスが問題であると繰り返し報告されています。

●これらの研究をじっくり見直した最近の研究で、電気自動車は同クラスのディーゼル車やガソリン車よりもライフサイクルにおける二酸化炭素排出バランスが相当に良いという結論が出ました。

●その他の事実として、気候保護の目標を達成するため、道路交通の状況を大幅に変え、もっと鉄道、バス、自転車を使うようにしなければなりません。

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以前の研究では電気自動車の二酸化炭素排出バランスに関してはあまり芳しいものがありませんでした。研究者によってはより新しいモデルのディーゼル車から出る二酸化炭素の方が電気自動車よりも30％低い、と主張しています。ADACやÖAC の研究も似たようなもので、ディーゼル車と電気自動車から出る二酸化炭素排出量はほぼ同じである、と結論付けたのです。

間違った推測だらけの以前の研究

電気自動車vsガソリン・ディーゼル車の、ライフサイクルでの温室効果ガス排出量比較

ドイツ連邦議会の緑の党のためにアイントホーフェン工科大学は以前の研究を分析し、以下の誤解を批判しました。

●直近の研究によると、今までにバッテリー生産のエネルギー消費量を求めるために使われたデータは間違っているか古いものであることが明らかになりました。以前の推定値は半分にまで減らせます。

●バッテリー寿命を15万キロとした以前の推測は明らかに低く見積もられており、ソースや研究に裏打ちされたものではありません。実際には、50万キロもつバッテリーがあることも証明されています。アイントホーフェン工科大学は独自の計算でバッテリーの平均寿命を25万キロとしました。

●ヨーロッパ、特にドイツでのエネルギーミックスにおける二酸化炭素排出バランスは石炭火力発電からの脱却を法的に定めた後かなり良くなるでしょう。従って電気自動車に使われる電気に付随する二酸化炭素も減っていきます。以前の研究ではこの点を考慮に入れておらず、次の20年にわたり現在のお粗末なレベルの二酸化炭素排出が続くと予測していたのです。

●ほとんどの内燃機関車（乗用車）の燃料使用量は、企業の正式発表よりも40％多くなっています。電気自動車と内燃機関車の二酸化炭素バランスを計算する際に、これを考慮に入れる必要があります。

●排気ガスになる前の段階も評価に入れなければなりませんが、通常これはなされていません。比較研究はこれまで石油の採掘や輸送、精製プロセスの中で発生する二酸化炭素を無視してきました。もちろん発電に使う化石燃料に関しても同じようにせねばなりません。

電気自動車の方がかなり環境に優しい

これらの要素を考慮に入れ、アイントホーフェンの研究者は従前の研究とはかなり違う結論に達しました。ライフサイクルで見ると、似たようなタイプの車体では、ディーゼルや石油をエンジンで燃やす車よりも電気自動車の方が、二酸化炭素排出バランスが50～80％ほど良かったのです。

緑の党は、車両所有の変革を進め、電気自動車の市場進出が円滑に進むように、規制と財務面を適応させていきます。例えば自動車税の改革、新車購入の際のボーナス・マルス制の導入（※二酸化炭素排出量によってかかる税金が変わる制度）などです。環境に優しいニュー・テクノロジーのための、より良い体制を整えてのみ、環境を破壊する化石燃料の使用からの脱却ができます。環境保護の目標を達成し、交通セクターにおける相変わらず高い二酸化炭素排出レベルを抑えるには、エネルギー効率の良い電気自動車と再生可能エネルギーの普及が必須となります。

以下の表は同セグメントで似た車体のEVとICEの二酸化炭素排出量を比較したものです。(単位：g/km)

2020年トヨタ プリウス 1.8lフォルクスワーゲン e-ゴルフ（36kWh)
バッテリーを除く生産過程28 24
バッテリー生産-11
走行中14043
全体 16878（54％減）
EVがバッテリー排出量をペイオフできる走行距離28,000km
メルセデス・ベンツ C220dテスラ モデル3（75kWh）
バッテリーを除く生産過程3228
バッテリー生産-23
走行中22840
全体 26091（65％減）
EVがバッテリー排出量をペイオフできる走行距離30,000ｋｍ
ブガッティ ヴェイロンポルシェ タイカンS（93kWh）
バッテリーを除く生産過程4036
バッテリー生産-28
走行中73876
全体 778140（82％減）
EVがバッテリー排出量をペイオフできる走行距離11,000km

（翻訳・文／杉田 明子）

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これは新しく内燃機関の車を新造することとevを新造することを比較しているので、どんぐりの背比べになりますが、最も環境に優しいのは今ある車を20万キロ乗り続けること。今ある車を低走行で廃車にしてevを増やすことが環境にいいわけではないのです。

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だよねー。様、コメントありがとうございます。

＞最も環境に優しいのは今ある車を20万キロ乗り続ける

「今ある車」が電気自動車なら仰る通りだと思います！

ただ、ガソリン車であった場合、これは、必ずしも正しいとは言えないんですよ。新しい車を購入することで、当然環境への影響は発生します。しかし例えば自宅充電を太陽光などの再エネ100%で賄っている場合、こちらの記事

https://blog.evsmart.net/electric-vehicles/electric-is-cleaner-mazda-lca/

の前提で計算してみると、現時点でのガソリン車の走行時排出（ガソリンから出てくるものだけ）は20万キロにおいて35.2t。それに対し、電気自動車の新車の排出は12.2t（ここは日本の平均排出係数を使用しています、再エネは走行用のみと仮定）なので、製造時排出の実に3倍近くをガソリン車はこれから先の20万キロで排出することになります。

既存ガソリン車を20万キロ走行：追加で35.2tの排出

日本の電源構成で製造された電気自動車を新車で買い、自宅で再エネ100%で20万キロ走行：12.2tの排出

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緻密な分析あり難いです。

＞以下の表は同セグメントで似た車体のEVとICEの二酸化炭素排出量を比較したものです。(単位：g/km)4

こちらのデータの 解説を今一度お願い申し上げます。

バッテリーを除く生産過程とバッテリー生産の 単位がg/kmっていうのが 理解できないもので。

ですので 結論・要旨の EVがバッテリー排出量をペイオフできる走行距離 を算式で計算できません。

よろしくお願いいたします。

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nnn様、コメントありがとうございます！

＞単位がg/km

この単位は正確には、g-CO2[eq]/km というものです。CO2というのは二酸化炭素、eqというのはequivalentすなわち、CO2排出相当という意味になります。その前のgはグラムですね。すなわち、g-CO2[eq]は、二酸化炭素の排出量をグラムで表したものとなります。

次のkmは、自動車が走行するときに1kmを走行したと仮定する、という意味です。合わせると、1km走行当たり、二酸化炭素をどのくらい排出することになるのか、という意味です。

しかし自動車の製造時は走行していないので計算しようがないですよね？

そのため、これらのライフサイクル分析では、原材料の調達から、自動車の製造、消費者が実際に車を走らせるときに使う燃料や電力、そして燃料に関しては貯蔵や輸送に関しても、CO2排出を計算に入れるのです。具体的には、仮に10万キロでのライフサイクル排出量を求める場合には、

（製造時排出+10万キロの走行時排出+10万キロのメンテナンス時排出+車両廃棄時排出）/100,000=

という式で、1kmあたりの排出量を計算します。電気自動車については、製造時排出には電池の製造時に必要な排出が全て含まれますし、走行時に使った電気の、発電にかかった排出（LNG、石炭だけでなく、再エネにもわずかながら排出があります）なども加えて算出します。

詳細は論文を見ていただければわかりやすいかと思いますが、英語ですし、もし私の書いた基本的な考え方の分かる記事でよろしければ、計算の仕方の参考までにご覧ください。

https://blog.evsmart.net/electric-vehicles/electric-is-cleaner-mazda-lca/

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正直言って、電気自動車だろうが、燃料電池車どちらでも良いと思っている。調べると、何かしらの水素が出来て、それをエネルギーとして使えないかというふうに始まっているのこと。わざわざ水素を製造して、エネルギーとして使うという発想ではなかった。一戸建てで車庫付きのお家だったら電気自動車にします。

充電時間を待つ余裕のない性格なので。。。僕の生活環境なら燃料電池車です。

はっきり言って、どっちでいいと僕は思っている。

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太陽光とセットで有れば問題ないが基本的に世界の発電設備の大方が火力

エコとは言い切れない

世界の其々の国のインフラ事象も説明せずEVが一番エコと決めつける言い方が少し偏った記事だね

私もどっちかと言うと将来内燃機に取って変わるのはFCVだと思う

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酷いもんだ、サマリーに乗っているリンクの内容を自動翻訳に掛けたところ以下の内容が書かれていた。

”電気自動車の性能の理由は、石炭と駆動バッテリーの比率が高いドイツではまだ比較的汚れた電気です。それらの生産は複雑で温室効果ガスを大量に消費し、重い「気候バックパック」のようにバランスシートに反映されます。再生可能電力のシェアが増え続けている場合にのみ、e-carは従来のドライブと比較してカーボンフットプリントを大幅に改善できます”

つまりあのデーターは「再生可能エネルギーで賄った場合」の話だと解釈しました。

条件が変われば答えも変わります、例えばこれから市販化されるであろう熱効率50％ハイブリッドだったらとか。

国や制度によっても違いますが、25万キロもの間、1台の自動車を直しながら所有し続けるかも疑問が残ります。どっちが生き残るなんて言う考えはナンセンスで、必要な人が必要な時に、生活に合わせた自動車を選べばいいだけだと思います。

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これって充電するために使う化石燃料とそれに伴い排出される二酸化炭素は考慮されてるのか…？

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絶対水素【】。燃料電池車だろう まず電気自動車は相変わらず充電時間の問題がある普及すればするほど充電待ち車が増えるだろうしかし水素車は一度の充填で600k以上も走行出来る為忘れた頃スダンドニ行けば良い

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三菱はアイミーブに乗ってるソーラー発電付一戸建住人ですー。

平日に１台クルマ自宅待機環境なんで充電には困りまへん。むしろソーラー発電のFIT(固定買取)が切れる3年後までにリーフ+V2H買うつもりでいますんで。

電気主任技術者(電験)資格持ちとして電力配電事情も考えるとむしろVPPへも参加して配電線電圧安定化にも寄与したい思いますー実際ソーラー発電所のある配電系統は天候次第で電圧変わるーいわれてますんで。

まして電力構成は決して火力発電だけやない！資源エネルギー庁の公式サイトにも80%前後とあるやないですか…しかもLNG使うてたら化学的に炭素排出も石油石炭より少ないし。過去倣った応用科学の知識だけでも計算できますー。

あとせっかく発電しても送配電の抵抗損失で10%は失われる…それに直流交流変換ロスも加味すると将来の配電線は直流400Vになるかもしれまへん。当然ソーラー発電のパワコン・データサーバー・電気自動車急速充電器の定格電圧とほぼ同じ。

実際ソーラー発電・電気自動車+V2H配備済みのデータセンターなんざ千葉の停電にも対応できると聞きます。そういう車以外の視点でも電気自動車を見ないと日本の電気自動車界は見えへんやないですか!?

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わたくしは環境問題を解決するために、EVを導入する必要はないと思ってます。現在の車両価格と燃費・電費を考慮するとハイブリッドがEVよりPHVより賢い選択になる。

ただし、トランスミッションを経由しないと発進もできない内燃機関の無能力さ。屋上化を重ね複雑化してるハイブリッド。騒音と振動をまきちらす内燃機関車をあえて選ぶ勇気を私は持ち合わせていない。

今後、EV以外のクルマを動かすことは想像できない。

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恣意的な扱いしてませんか 様、コメントありがとうございます！

自動翻訳だとニュアンスが伝わりにくいですね。現時点でもドイツの発電ミックスは、40%超が再生可能エネルギーになっています。

仮に化石燃料車の熱効率が上がっても、なかなかカーボンフットプリントを下げることはできないです。その理由は2つ。

・熱効率は特定の回転数で、特定の負荷状況下でのみ、達成できます。発進、加減速、冷間始動時など、併せて評価する必要があります。

・化石燃料車は、販売されたら、その車両のカーボンフットプリントはもう変わりません。これに対し、電気自動車では、毎年電力会社が低炭素化を進めるにしたがい、過去に販売された古い車でもカーボンフットプリントが低下します。

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サンポール 石井様、コメントありがとうございます。

日本では火力発電比率は約75%です。もちろん電気自動車に充電すると排出はあるのですが、実はハイブリッド車などの排出より少ないんです。現状でも、です。今後は日本政府の再エネ主力電源化が進みますので、排出は減少します。

FCVに関しては、実は現時点では、100%を天然ガスから作っています。なので、やはり少ないものの、FCVの排出はあるわけです。もちろん化石燃料車よりは少ないのですが、最終的に電気自動車+再エネのレベルまで下げるのには、かなりハードルがあります。

https://blog.evsmart.net/electric-vehicles/hydrogen/hydrogen-fuel-cell/

こちらに水素燃料電池車についてまとめた記事を書きましたので、よろしければご覧ください。

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Abc様、コメントありがとうございます。はい、もちろん考慮しています。もしそれを考慮しなかったら電気自動車の走行時の排出はゼロになってしまいますから。。

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トムクリ様、コメントありがとうございます。

電気自動車は、実は、家で寝てる間に充電できます。なので外での充電は少ないんですよ。私は年に22000km走行しますが、外での充電は3割しかないんです。

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車を電気に変えたら膨大量の電気がいるので発電所を大量に増やしたり、送電インフラも大量に増やさなければならないですよねぇ・・・

今使ってる電気だって再生可能エネルギーに置き換えが難しいのに、車を電気に変えたら発電追い付かなくなりそう。

ググってみたら

燃料燃やす→電気に変換→送電

ここまでで燃料が持ってるエネルギーの60％が失われるらしい。(日本は原発6基分が水の泡だとか)さらに充電→動力に変換で10％以上が失われます。

現状、エネルギーの70％くらいが無駄になります。燃料を再生可能エネルギーに変えても無駄は減りませんし・・・

これ以上電気の使用料を増大させると色々無理が出てくるかも。

正解は燃料電池車の様な気がしてきました。

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ガソリン車か電池車だというのは所詮ドングリの背比べであり、使用・搭載される前提が自動車である以上、潜在的なムダのほうが多く、不毛な背比べでしかない。

エコの観点で重要なのは、ムダなものは手段問わずそれに取って変えること。

マイカーそのものがムダの代名詞である以上、人の移動なのではなるべく公共交通機関にシフトすべきであり、先の技術にしても電池搭載車という形で架線なしの鉄道・路面電車に置き換えることが出来るし、それに即した街づくりをすれば良い。

今のような車だけに便利で歩行者に不便な道路だけつくってナンボでは、お年寄りが死ぬまで車に乗り続けるだけ、人口は減るのに生活圏ばかり広げても維持が莫大な負担になり、将来は悲惨なことになるだろう。

エコを語る上でその本質を見失ってはならない。それを見誤ると、レジ袋削減だとかいう何にもならない愚策が幅を利かすことにもなる。

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月極駐車場向けの時間帯電力サービス設置を時間極め駐車の大手辺りが先導してくれれば？と考えていますがどうかな?そうすれば電力会社も自然エネルギーがもたらす切迫電力や余剰電力も地域電力網の電気自動車で収支来るし。長距離で運転する運転日を管理すれば、放電抑制は各自設定出来る様にする。あとはバッテリーを公共でシェアする事から資産分離してリース管理してやる事かな?

電気自動車は自分のサイフだけ見ててもメリットは享受出来ない。

日本は先ず、近距離向けバッテリを積んだPHVをよりレンジエクステンダー仕立てにチューンして、往復60km程度の近距離移動は電気のみ。それ以上走る長距離にはエンジンを高効率域で定回転発電充電してやれば相当量のエネルギー削減効果が得られるのではと考えています。

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まともな研究者のレベルで異なる見解が議論されている段階では、たった数本の新しい論文だけで判断することはできないんだよね。科学の世界では、実績のある偉い学者が間違え、実績のない若い研究者が正しかったということも珍しくない。もちろん、多数派が正しいとは限らない。新発見は、常に少数派または常識外れだったりする。環境問題の歴史を見ると、社会正義感の先走りによる誤りに満ちている。慎重に考えた方がいいよ。