Электромобили как объект культа и почему они не спасут экологию

Современный химик ― это уникальная профессия, где в работе требуются не просто повторяемые действия, но умение прогнозировать свойства веществ и тонко, почти на уровне алхимии, настраивать процессы. В этом плане хорошего химика невозможно даже в отдаленной перспективе заменить искусственным интеллектом. Это вовсе не означает, что можно игнорировать внедрение современных технологий, алгоритмов ИИ и нейросетей в химическую индустрию. Самый выигрышный вариант для студентов химических факультетов ― попробовать себя на стыке знаний, например, химии и IT. ХФ ТГУ предоставляет прекрасный шанс воплотить этот подход в жизнь.

На глобальном химическом рынке в 2022 году все было довольно печально, и вряд ли ситуация сильно изменится по итогам 2023 года. Китай, крупнейший в мире производитель и потребитель химической продукции, сократил мощности из-за COVID-19, о котором все прочие уже успели забыть, и своей политики «нулевой терпимости». Примерно четверть рабочей силы в секторе, особенно в Шанхае, сидела существенную часть года на карантине.

Опрос Американского химического совета в августе 2022 года показал, что более половины компаний отрасли в США остановили производство, потому что не могли доставить продукцию заказчикам, 35% опрошенных заявили, что сами клиенты отменили заказы из-за проблем с поставками.

В Евросоюзе в связи с ростом цен на энергоносители, инфляцией и нехваткой сырья большинство компаний вынуждены были поднять цены и столкнуться со снижением маржи. Впервые в истории Европа импортировала больше химикатов, чем экспортировала. ЕС в принципе придерживается курса на отказ от энергозатратных отраслей (химпром, металлургия) ради снижения эмиссии парниковых газов.

Компания Dow, согласно финансовому отчету, испытала существенное снижение прибыли в третьем квартале, а ее европейский бизнес по производству олефинов и полимеров понес убытки. Прибыль LyondellBasell Industries снизилась на 63%, Eastman Chemicals — на 26%, а Covestro — на 97%. Были и исключения. Например, ушедшая с российского рынка финская Kemira, заявила об увеличении выручки в 2022 году на 40% к предыдущему году.

Аналитики стараются искать позитив, где только возможно. В этом плане на индустрию электромобилей смотрят как на волшебную таблетку, в том числе пригодную для разгона химической отрасли. Здесь нужно больше пластика, чем для производства авто с двигателями внутреннего сгорания. Нужны новые материалы для снижения стоимости электрокаров, электроника, усовершенствованные аккумуляторы и т.д.

Утверждается, что каждая пятая из проданных в 2023 году машин будет с электрическим двигателем или гибридом; это 18% мировых продаж (против 4% в 2020 году для сравнения). Первым по объемам EV-рынком остается Китай, на который в 2022 году пришлось ⅔ продаж электромобилей, в основном благодаря государственной программе субсидирования (электромобили здесь дешевле бензиновых). Его доля на этом рынке с 29% увеличится, предположительно, до 35% в текущем году.

Автомобильный рынок меняется стремительно и необратимо. Ключевую роль в этом процессе играет регуляция выбросов. В феврале 2023 года Евросоюз одобрил очередной законопроект, который фактически означает полный запрет на выпуск авто с ДВС к 2035 году (правда, Германия добилась исключения для машин на синтетическом топливе с «нулевым уровнем выброса»). В планах КНР добиться к 2025 году соотношения автомобилей EV к прочим на уровне 20%, а к 2035 году также полностью отказаться от бензиновых и дизельных.

Автопроизводители инвестируют в электромобили рекордные 1,2 трлн долларов к 2030 году. General Motors заявляет, что к 2035 году перейдет на полностью электрические автомобили. Ford хочет, чтобы ее европейское подразделение сделало то же самое к 2030 году. Fiat Chrysler и PSA Group (Citroën и Peugeot), выступают за то, чтобы к 2030 году все новые автомобили в Европе и половина американского производства были на аккумуляторах.

Основные сдерживающие факторы для покупки электромобиля — цена и запас хода. Узкие места в цепочках поставок, удорожание лития и никеля привели к росту стоимости аккумуляторов на 10% в 2022 году, кстати, впервые за 10 лет. Батареи по-прежнему составляют около 40-50% цены нового электромобиля. Запас же хода по реальным отзывам владельцев может отличаться от заявленного в паспорте вдвое в худшую сторону.

Кстати, «литиевый пузырь» в начале 2023 года сдулся, и цены на сырье к концу апреля вернулись к значениям конца лета и начала осени 2021 года, до 170-180 тыс. юаней на Шанхайской бирже (спотовая цена), это в 3,5 раза ниже пиковой цены за последние 16 месяцев. В апрельском отчете Intercalation говорится, что стоимость батареи опустилась до 100 долларов за кВтч. Вроде бы, это тот порог, который делает электромобили привлекательней машин с ДВС без господдержки.

В долевом отношении проданных авто с ДВС и электромобилей самый высокий процент среди всех стран в Норвегии (здесь электрокары уже занимают примерно 20% всего парка машин). Далее идет Германия и только потом Китай. Но самый удивительный факт ― последнее место Японии, одной из главных автомобильных держав, где электромобили практически не покупают и не используют. При том, что Nissan лет десять назад был пионером в массовом производстве авто на батареях, а Panasonic является одним из мировых лидеров в производстве литиевых аккумуляторов (в том числе для самых пиар-успешных Tesla).

Япония доминирует на рынке производства бензиново-электрических гибридов. Полностью электрические автомобили на внутреннем рынке спросом не пользуются. Проблема (если ее можно так назвать) лишь отчасти в том, что местные производители поздно включились в эту гонку. В стране просто нет подходящей инфраструктуры, большинство населения проживает в районах плотной городской застройки, и мест под индивидуальную зарядку нет, а общественные зарядные станции при такой «утрамбованности» потребителей не способны выдержать нагрузку.

Несмотря на все это, правительство Японии уже объявило о запрете продаж авто с бензиновыми и дизельными двигателями к 2035 году. Toyota исторически привержена гибридам, но также планирует выпустить к 2030 году не менее 30 полностью электрических моделей. Honda произвела фурор своим первым компактным электрическим городским автомобилем, но с трудом находит свою аудиторию.

Про негативные аспекты производства и эксплуатации электромобилей потребители знают гораздо меньше, чем про позитивные. При производстве электрокаров в среднем в атмосферу выделяется примерно 13 тонн CO₂ с каждого авто, а для машин на бензине ― 10,5 тонн. При износе шин электромобили по-прежнему выбрасывают вредоносные PM2,5 частицы. Плюс проблема дальнейшей утилизации литий-ионных батарей.

Традиционно среднестатистический пользователь электромобиля считает, что электроэнергия для него берется «из розетки» и является чистой. Однако в самом лучшем случае электроэнергия произведена с использованием т.н. «возобновляемых источников энергии» ― солнечных панелей, ветряков, ГЭС. Сами по себе эти источники энергии являются чистыми, если забыть о том, сколько ресурсов потрачено на их производство и к каким загрязнениям оно привело.

Выбросы парниковых газов при эксплуатации электромобилей очень сильно зависят от источников электричества для зарядки батарей. В одном из исследований самые низкие выбросы в США были в тех штатах, где основной ресурс ― гидроэлектростанции, а самые высокие, как нетрудно догадаться, там, где используют уголь, нефть, газ. И крайние позиции в расчетах отличаются друг от друга в 176 раз.

Сами по себе электромобили не могут быть панацеей для решения экологических проблем. Причем, как это заведено у развитых стран, в своей климатической политике они предпочитают перекладывать с больной головы на здоровую, делить ответственность на всех, вывозить отходы в страны второго и третьего мира, туда же релоцировать вредные производства. Примерно тоже происходит на рынке EV, как все это производится и из чего, европейскому потребителю не особо интересно.

Например, в «литиевом треугольнике» Южной Америки сосредоточено более 75% мировых запасов металла. Этот регион, который охватывает часть Аргентины, Боливии и Чили, также является одним из самых засушливых на планете. Это серьезная проблема, поскольку для добычи лития требуются огромные объемы грунтовых вод для выкачивания рассола из скважин. Для извлечения 1 тонны лития нужно около 2,2 миллионов литров воды.

В Индонезии добыча никеля, в том числе через концессионные соглашения с Китаем, на перерабатывающих заводах на угле, может привести к экологической катастрофе. На острове Сулавеси под эти проекты вырубили 500 000 га земли, не говоря про загрязнение рек и акватории океана.

Вера в спасительную роль электромобилей в контексте решения экологических проблем достигла почти религиозного накала. Действительно, свежие исследования на реальных данных показывают связь между внедрением EV, снижением уровня загрязнения воздуха и количества обращений за медицинской помощью. Например, в Калифорнии, то есть во вполне благополучном регионе с высокой долей электромобилей/гибридных авто на тысячу человек. Что при этом происходит в это же время в Индонезии, Чили, Аргентине и Конго, где добывают сырье для их производства, исследователей пока волнует мало.

Электромобили и складывающиеся вокруг этого рынка химические направления ― это, безусловно, явление позитивное. Однако рынок традиционной химии, включая новые химические технологии, сместился в Азию, что делает европейских производителей зависимыми от того же Китая. Данные говорят о существенном росте импорта химической и фармацевтической продукции в ЕС из других стран (на 33% в денежном выражении) в 2022 году. Планы по достижению углеродной нейтральности химической индустрии Европы к 2050 году трансформируют рынок и открывают массу возможностей для развития химических производств в том числе в России.

Если материал оказался для вас полезным - поддержите проект и поделитесь записью!