Serão os carros elétricos mais amigos do ambiente que os carros a gasolina, diesel, híbridos ou plug-in?

É a questão do momento, e após alguma pesquisa posso afirmar que SIM... e NÃO!

Para abrir o apetite, deixo já algumas conclusões deste estudo, cujo detalhe poderão ver mais em baixo:

1. Um carro elétrico em Portugal, numa vida útil de 150.000 km, emite menos 33% que um carro a gasolina (dificilmente menos 66% como alguns estudos sugeriram recentemente), mas apenas menos 11% se o carro elétrico tiver uma bateria de 100 kWh.
2. Em Portugal, só a partir dos 60.000 kms é que um carro a gasolina vai emitir menos CO2 que um carro elétrico com uma bateria de 50 kWh;
3. Se o carro elétrico tiver uma bateria de 100 kWh, só a partir dos 125.000 km é que um carro elétrico será menos poluente;
4. Se eu fizer 150.000 km na vida útil do meu carro, um carro a gasolina vai emitir praticamente o mesmo CO2 na sua vida útil que um carro elétrico médio (50 kWh) na China ou na Índia (e EUA por pouco);
5. Um híbrido plug-in, dependendo do tipo e utilização (se for feito para poupar ou se tem um motor V8 com mais de 400 CV associado), pode emitir menos CO2 numa vida útil de 150.000 km do que um carro elétrico em Portgual, ou emitir mais do que um carro a gasolina;
6. Um automóvel híbrido (sem plug-in), para uma vida útil de 150.000 km, emitirá mais 20% que um carro elétrico.

Resumindo, sim, um carro elétrico em Portugal (pelo menos) pode trazer bastante benefícios em termos de emissões, mas apenas para quem os utiliza bastante. Uma pessoa que não utilize um carro diariamente (eu por exemplo tenho um carro com 9 anos e 90.000 km), dificilmente um carro elétrico trará vantagens ambientais, ainda mais se comparado com carros com baterias de elevada capacidade.

Híbridos e especialmente híbridos plug-in, ao contrário do que foi recentemente alterado em termos fiscais, têm potencial para serem mais amigos do ambiente até do que carros elétricos (mais detalhe em baixo).

A base desta análise

Um estudo publicado recentemente (https://www.transportenvironment.org/what-we-do/electric-cars/how-clean-are-electric-cars), realizou uma análise bastante completa às emissões de CO2 dos carros elétricos na totalidade da sua vida útil, desde a sua produção à sua utilização, tendo sido bastante noticiadas as conclusões de que um carro elétrico emite menos 66% de CO2 do que um carro a gasóleo e 68% menos do que um carro a gasolina. (https://observador.pt/2020/04/20/carros-eletricos-com-menos-66-de-dioxido-de-carbono-do-que-a-gasoleo-revela-estudo/)

Embora este estudo esteja bastante completo e contemple por exemplo as perdas na rede elétrica ou as emissões de CO2 desde o poço até ao tanque (WTT - well to tank), a verdade é que são utilizados alguns pressupostos que me parecem pouco realistas:

1. Carros a gasolina com emissões de 253gCO2/km? Va lá...
2. Carros elétricos fabricados na UE e as suas baterias também fabricadas na UE? Pouco provável... Dentro dos carros elétricos mais vendidos, a maioria das baterias é feita na Coreia, China ou Índia (ex: LG Chem dos Renault Zoe)
3. Comparações apenas com carros elétricos com baterias de 50kWh? Cada Tesla que vejo passar mostra que não é esse o caminho...

Como emitem os carros elétricos CO2?

Mas vamos aos factos. As emissões de CO2 que um carro elétrico vai emitir na sua vida útil dependem essencialmente de 3 fatores:

1. Emissões de CO2 da rede elétrica onde for carregar o seu carro
2. Baterias - principalmente a sua capacidade
3. Número de km's que o carro fizer na sua vida útil

Emissões de CO2 da rede elétrica:

Embora um carro elétrico não tenha emissões locais, a sua bateria pode ser carregada tanto através de energias renováveis como a partir de centrais térmicas a carvão, pelo que o local onde é utilizado vai ditar as emissões de CO2/km de um carro elétrico.

A rede elétrica nacional emite um equivalente a 252 gCO2e/kWh

Contudo, se tivermos em conta os países com mais população e mais automóveis:

- China: 555 gCO2e/kWh

- EUA: 432 gCO2e/kWh

- Índia: 708 gCO2e/kWh

E outros exemplos Europeus, pela positiva e negativa:

- Noruega: 11 gCO2e/kWh

- Alemanha: 378 gCO2e/kWh

- Polónia: 791 gCO2e/kWh

Fonte: https://www.carbonfootprint.com/international_electricity_factors.html

Baterias:

Este é o ponto principal. De acordo com o estudo em cima, uma bateria de um carro elétrico emite 106 KgCO2eq/kWh se for produzida na UE. Ainda de acordo com o estudo em cima, se esta bateria for produzida na China, o que me parece o mais provável na maioria dos carros mais vendidos, este valor sobe para 152 kgCO2eq/kWh (está na calculadora, mas não o mostram em lado nenhum, tive que fazer reverse engineering dos gráficos).

Isto significa que uma bateria de 50 kWh emite 7,6 toneladas de CO2 a produzir, e uma da 100 kWh produz 15,2 toneladas.

Se considerarmos que um carro a gasolina emite 150 gCO2/km, significa que quando uma pessoa compra um carro elétrico, ainda antes sequer de ter saido do stand, já emitiu CO2 suficiente para um carro a gasolina percorrer 101.333 km (100 kWh, ou 50.666km para 50 kWh).

Ou seja, se eu comprar um carro elétrico com uma bateria de 50 kWh, só na bateria poderia ter ido de carro a gasolina de Lisboa até Skarsvåg, no extremo Norte da Noruega, ou ir de Lisboa até ao Dubai de carro no caso de uma bateria de 100 kWh...

Acho que já perceberam a ideia...

Comparação realista

Tendo isto em conta, podemos agora refazer os valores do estudo com base em valores mais realistas de consumos de carros a combustão, e produção de baterias.

Tomei a liberdade de adicionar também à comparação veículos híbridos (sem plug-in), e também veículos híbridos plug-in. Contudo, existem tipicamente 2 tipos de plug-ins:

• Plug-ins ecnonómicos:
• Derivam tipicamente de híbridos puros, e estão associados a motores com consumos contidos
• Sem utilização de bateria, mantêm consumos baixos
• Tipicamente são utilizados apenas com o motor elétrico
• Exemplos: Toyota Prius Plug-in, Hyundai Ioniq plug-in
• Plun-ins poluidores:
• Estão tipicamente associados a potentes motores a gasolina, com 300 ou 400 CV
• Sem bateria, consumos escalam para valores de 10 l/100km (https://observador.pt/2021/01/07/phev-ford-anuncia-consumos-reais-e-da-tiro-no-pe/)
• Tipicamente com pouca utilização elétrica - dificilmente alguem que gaste mais de 50k€ num carro com um motor com 300 CV o vai fazer para utilizar apenas o motor elétrico  com menos de 100 CV, certo?
• Exemplos: Mercedes C 300 DE, Ford Explorer 3.0 V6 PHEV

Utilizando então valores mais realistas de emissões de carros a gasolina e Diesel do segmento C:

• Gasolina: 5,5 l/100km + Well to Tank (emissões de extração e refinação da gasolina)
• Diesel: 4,5 l/100 km + + Well to Tank (emissões de extração e refinação da gasolina)
• Elétrico: 50 kWh de capacidade e consumo de 15 kWh/km + perdas de rede
• Híbrido: 4,5 l/100 km + bateria de 1,5 kWh
• Plug-in económico: 4,5 l/100 km + bateria de 10 kWh + 75% de utilização elétrica
• Plug-in poluente: 10 l/100 km + bateria de 10 kWh + 50% de utilização elétrica

Chegamos aos seguintes valores de emissões de CO2, desde a produção do carro, baterias e uma vida útil de 150.000 km:

Contudo, se aumentarmos a bateria dos carros elétricos para 100 kWh, obtemos:

Contudo, importa ver também como estes valores evoluem por km's percorridos, já que se nos carros elétricos temos um mau iníco devido à bateria, as emissões elétricas podem acabar por compensar.

Assim, para carros elétricos com 50 kWh de bateria, temos a seguinte evolução acumulada de emissões de CO2 por km vs os outros tipos de veículos:

Onde se verifica que embora em Portugal, a partir dos ~60.000 km as emissões de um carro elétrico começam a compensar face a carros de combustão, se estivermos na Índia precisaríamos de quase 200.000 km.

Por outro lado, se olharmos para os plug-in, o poluente pode ultrapassar facilmente qualquer valor, mas curiosamente o plug-in económico só aos 180.000 km começa a ser mais poluente que um elétrico (dado que o valor das bateria é consideravelmente menor) e acaba por nunca ser muito diferente.

Se olharmos para os carros com baterias de 100 kWh, cada vez mais frequentes quando as marcas querem exceder os 500 km de autonomia como é o caso da Tesla, Mercedes, Audi, obtemos a seguinte evolução:

Aqui um carro elétrico em Portugal só compensa a partir dos 130.000 km de um carro a gasolina e Diesel. No caso de redes elétricas mais poluentes como a Índia, 300.000 km nem chegariam. Neste caso também, os plug-in económicos são os veículos mais económicos se considerarmos pouco provavel que façam mais de 300.000 km na sua vida útil.

Em nome da transparência, para que cada pessoa tenha a liberdade de alterar os valores considerados como bem entender e entender os cálculos realizados (e até corrigir ou refutar alguns deles), partilho o ficheiro Excel que serviu de base para estes resultados, sem qualquer limitação de edição: https://drive.google.com/file/d/1iCtoNAchiWcABEzTLdOfJIipHcdZ8awZ/view?usp=sharing

Resumindo

• Se comprar um carro com uma bateria de 50 kWh e utilizar em Portugal e fizer pelo menos 60.000 km - Sim, um carro elétrico será menos poluidor
• Se comprar um carro com uma bateria de 100 kWh e utilizar em Portugal e fizer pelo menos 130.000 km - Sim, um carro elétrico será menos poluidor
• Se utilizar um carro elétrico em países com redes elétricas mais poluentes, como a China, Índia, EUA, curiosamente os locais com mais pessoas e mais carros - Não necessariamente. Em muitos casos um carro elétricos será mais poluidor ou será muito semelhante. E este ponto dá que pensar, se realmente um carro elétrico é mesmo uma solução de futuro. Se todos os carros destes países mudassem para carros elétricos, será que ficavamos melhor? (Fica para outro post)
• Um híbrido plug-in económico será tanto ou menos poluente que um carro elétrico na maioria das situações e países do mundo - Parece ser a solução mais equilibrada e globalmente mais aceitável. Salvar o planeta não é só salvar a UE... E claramente nas recentes alterações fiscais, paga o justo pelo pecador, e sendo se calhar a solução menos poluente, é a que sairá mais penalizada.