Оценка жизненного цикла электрических и бензиновых автомобилей с учётом различий в энергосетях и холодного климата в Китае

Почему это важно для обычных водителей

По мере того как всё больше людей задумываются о переходе с бензиновых машин на электромобили, возникает простой вопрос: всегда ли электромобили помогают климату? Это исследование подробно рассматривает этот вопрос в Китае, где электроэнергия часто вырабатывается на угле, а зимы в дальнем северо-востоке чрезвычайно суровы. Прослеживая загрязнение в течение всего «этапа использования» автомобилей — пока их водят и заправляют или заряжают — авторы показывают, когда аккумуляторные электромобили действительно сокращают выбросы и когда грязная электросеть и морозная погода съедают эти преимущества.

От штекера или заправки до выхлопной трубы

Исследователи используют метод, называемый оценкой жизненного цикла, который, простыми словами, суммирует всё энергопотребление и загрязнение, связанное с использованием автомобиля на протяжении многих лет. Вместо того чтобы ограничиваться выхлопной трубой, они учитывают процессы на электростанции для электромобилей и на нефтеперерабатывающем заводе для бензиновых автомобилей. Сравнивают две популярные модели с похожими ценами в Китае: BYD Dolphin (электро) и Volkswagen Lavida (бензин). Для обеих они предполагают 20 000 километров в год в течение 15 лет — типичную модель эксплуатации частных автомобилей в рассматриваемом регионе.

Электро против бензина в регионе с углевой энергосетью

В центре внимания — провинция Хэйлунцзян на северо-востоке Китая с очень холодными зимами и энергосетью, доминируемой углём. В этих суровых условиях электромобили всё ещё выигрывают по климатическому воздействию, но не так сильно, как многие могли ожидать. В среднем за год вождения электромобиль выбрасывает примерно на 25 процентов меньше парниковых газов, чем бензиновая машина. Он также значительно снижает нагрузку на нефтегазовые ресурсы, что выражается приблизительно в 90-процентном снижении будущих затрат, связанных с истощением ресурсов. Однако из-за того, что значительная часть электроэнергии всё ещё поступает от крупных энергетических проектов — включая гидроэнергетику с накопительным водоснабжением — электромобиль вызывает примерно в 2,6 раза больше воздействий, связанных с «трансформацией земель», то есть большего изменения земель в связи с производством энергии.

Как холод и сезоны меняют картину

Морозы добавляют ещё один фактор. В Хэйлунцзяне зимняя средняя температура около −16 °C, что снижает эффективность батарей электромобилей и увеличивает потребление электроэнергии на обогрев салона. Исследование показывает, что зимой эффективность зарядки может падать до примерно 59 процентов, что повышает сезонные выбросы электромобиля до 70 процентов. В самые холодные месяцы его выбросы парниковых газов даже временно могут превысить показатели бензиновой машины. Однако суммируя все четыре сезона, электромобиль по-прежнему даёт годовое климатическое преимущество — примерно на 14 процентов ниже ископаемых выбросов по сравнению с бензиновым автомобилем в этом суровом регионе. Весна и осень находятся в промежуточной позиции, а лето с тёплой погодой — время наилучшей эффективности электромобилей.

Разные энергосети — разные результаты

В Китае нет единой, однородной энергетической системы. Вместо этого существует шесть крупных региональных сетей, в которых доля угля, воды, ветра или атомной энергии различается. Команда моделирует сценарии по всем шести сетям и обнаруживает устойчивую закономерность: электромобили везде превосходят бензиновые, но величина преимущества сильно зависит от чистоты электроэнергии. В Юго-Западной сети, где больше возобновляемых и низкоуглеродных источников, преимущества электромобиля для здоровья человека, экосистем и ресурсов наиболее выражены. В Северо-Восточной сети, где доминирует уголь, выгоды меньше, а по некоторым категориям воздействий — например, преобразованию земель — электрическая опция хуже. Это показывает, что простого увеличения числа электромобилей недостаточно; важен и состав энергосети.

Что если сеть станет чище?

Чтобы заглянуть в будущее, исследователи моделируют постепенную замену угля в Северо-Восточной сети на более чистые источники, такие как ветер, солнце, природный газ и атомная энергия. Их анализ чувствительности и неопределённости показывает: увеличение доли чистой электроэнергии сокращает вред для здоровья примерно на 15 процентов и уменьшает затраты, связанные с истощением ресурсов, более чем на 90 процентов для электромобилей. Иными словами, по мере декарбонизации сети электромобили становятся всё более привлекательными — не только для климата, но и с точки зрения долгосрочного использования ресурсов и общественного здоровья. Для бензиновых автомобилей аналогичные улучшения возможны только при значительном повышении топливной эффективности, и даже тогда они остаются в целом более загрязняющими.

Что это означает для водителей и политиков

Для обычных водителей основной вывод таков: электромобили в целом лучше для климата, чем бензиновые, даже в регионах с угольной энергосетью и суровыми зимами. Однако их преимущество здесь меньше и может временно исчезать в самые холодные месяцы. Исследование приходит к выводу, что для достижения по-настоящему «нулевого выброса» продвижение электромобилей должно сочетаться с очисткой энергосети и улучшением работы батарей при низких температурах. Политики, поддерживающие расширение ветровой, солнечной, атомной и других низкоуглеродных источников, а также технологии, сохраняющие эффективность аккумуляторов зимой, крайне важны, если электромобили должны оправдать обещание более чистого и устойчивого транспорта.

Цитирование: Ma, S., He, Z., Sharaai, A.H. et al. Life cycle assessment of electric and gasoline vehicles considering grid differences and cold climate in China. Sci Rep 16, 7010 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38471-1

Ключевые слова: электромобили, выбросы парниковых газов, холодный климат, состав энергосети, оценка жизненного цикла