O vlivu výroby lithiových akumulátorů na životní prostředí se vedou dlouhé spory. Pokud jde o emise CO2, máme tu novou studii, která se dívá také na to, o kolik to ještě jde zlepšit.
Akumulátory nejsou zrovna ekologická věc, na druhou stranu ale umožňují ve většině případů ekologičtější provoz. Velkou otázkou tak je, kdy se tyto dvě věci srovnají, tedy kdy elektromobily svým ekologičtějším provozem srovnají svou méně ekologickou výrobu. Nová studie se na tuto problematiku podívala, ale jen z pohledu emisí CO2e, nebrala tedy příliš v potaz problematiku materiálů v bateriích a chemických dopadů jejich těžby (např. niklu, kobaltu a podobně). Jde tedy jen o jednu část rovnice.
Podle jedné ze studií (ICCT) se např. výroba akumulátoru BMW iX3 50 xDrive nabíjeným elektrickou energií s emisemi evropského mixu splatí už za 21,5 tisíc km, v případě výroby elektrické energie jen z OZE je to pak dokonce 17,5 tisíc km. V analýze vidíme, že výroba akumulátoru typu NMC811 (tedy s vysokým podílem niklu a relativně malým zastoupením manganu a kobaltu) si vyžádá okolo 54,7 kg CO2e na vyrobenou kWh. 70 % z toho (38 kg) si vyžádá produkce katody, pouhých 2,3 kg připadá na anodu, 5,3 kg na kolektory a obal, dalších 3,6 kg na ostatní materiály. Samotná produkce výsledného článku vyprodukuje 5,4 kg CO2e a nakonec tu máme ještě zbývající zařízení s 0,2 kg.
Tohle jsou ale čísla, která nám nic moc neřeknou. Kolik to vlastně těch 55 kg je? Když si vezmeme průměrné benzínové auto z let 2020+ provozované v Evropě, tak jeho průměrná spotřeba majitelů dle dotankování (dle SpritMonitoru) činí 7,3 litru na 100 km. To dělá 169 gramů CO2 na km. 55 kg je tedy ekvivalentem ujetí 325 km. Pokud bychom vzali elektromobil např. se 75kWh baterií a tedy emisemi 4100 kg CO2e na výrobu jeho akumulátoru (75×54,7kg), tak benzínové auto toto vyprodukuje za ujetí cca 24.300 km (4100/0,169).
Takový výpočet ale nezahrnuje jeden důležitý parametr, emise elektromobilu. Ty totiž nejsou nulové, ačkoli někteří to tak rádi počítají. Pro EU platí průměrné emise z výroby elektřiny 194 gCO2e/kWh, v ČR je to na hranici 400 gCO2e/kWh. Spočítejme tedy emise elektromobilů. Průměrné EV v Evropě má spotřebu asi 18,7 kWh/100km, připočítejme ale ztráty (při přenosu, nabíjení, samovybíjení), což nás dostane zhruba na 24 kWh/100km. Na jeden km tedy spotřebuje 0,24 kWh a při daném evropském mixu jsme tak na emisích 46,5 gramů CO2 na km (0,24×194). To jsou zhruba čtvrtinové emise proti benzínovému autu se 169 gramy (nepočítáme výrobu benzínu, která přidá dalších pár desítek gramů). Takže rozdíl na ujetý km není ve 169, ale jen 122,5 gramů (169-46,5). To se nám pak těch 4100 kg v EU zaplatí za asi 33.500 km (4100/0,1225). Ono to ale kvůli těm emisím pro výrobu benzínu bude spíše někde mezi výše uvedenými hodnotami, okolo 29 tisíc km.
Pokud bychom počítali český mix, tak 0,24×400 nám dává pro EV emise cca 96 gramů CO2 na km. Proti průměrnému benzínovému vozu tak ušetří 169-96 = 73 gramů CO2 na km. Na "splacení" 4100 kg je tak v ČR potřeba ujet 56.200 km (4100/0,073).
Studie říká, že emise výroby NMC811 článku by mělo jít ale srazit z oněch 54,7 kg až na 20,9 kg. Výrazných 16,5 kg by se mělo dát ušetřit přechodem na obnovitelné zdroje energie při výrobě katody, a to jak u těžby, tak i její výrobě. Další dobrá kila dolů by se měla dát ušetřit i v dalších bodech procesu a zhruba 4 kg by mohla jít dolů díky recyklaci materiálů. To by znamenalo 75×20,9 = 1568 kg CO2 na výrobu 75kWh akumulátoru, což by se v EU vyrovnalo za 1568/0,1225 = 12.800 km.
Zajímavé je ale také to, že dnes stále populárnější LFP akumulátory mají už dnes jen pouhých 15 kg CO2e na vyrobenou kWh. Takový 75kWh akumulátor tak při výrobě znamená vypuštění jen 1125 kg CO2e. Pokud tak budeme počítat s výše zmíněným rozdílem 122,5 gramů CO2 na ujetý km, pak se v EU takový akumulátor emisemi vyrovná po ujetí 9.200 km (1125/0,1225). Optimalizací LFP by mělo být možné se dostat na 10 kg, to bychom byli na 750 kg na jeho výrobu a srovnání za 750/0,1225 = 6.100 km.
U LFP se lithium (jako uhličitan lithný) obvykle bere z Chile a železofosfáty v Číně, zatímco u NMC je lithium (jako hydroxid lithný) a nikl obvykle z Austrálie, mangan z Číny a kobalt z Konga. Uhličitan litný se přitom těží ekologičtější cestou než hydroxid litný.
