Электрификации транспорта – настоящая головоломка

Дифференциация технологий, связанных с движением автомобилей, таких как гибридные или водородные двигатели, всегда была связана со снижением рисков энергетической безопасности, связанных с нехваткой запасов нефти, а также растущими затратами и трудностями, связанными с ее добычей. Однако в недавнем прошлом электрификация транспорта была «избрана» многими правительствами в качестве необходимого и незаменимого инструмента борьбы с изменением климата. Политические усилия по продвижению электромобилей были огромными и расточались в форме субсидий и/или других форм «привилегий» для автомобилистов, которые переходят на электромобиль. В Норвегии, одной из стран, наиболее решительно настроенных исключить двигатели внутреннего сгорания из обращения, правительство на протяжении многих лет принимало различные законы, чтобы подтолкнуть население к покупке электромобилей. Результаты примечательны, но в то же время малозначимы. Хотя более 80% автомобилей, проданных в июле 2023 года, были электрическими, подавляющее большинство национального автопарка, около 72%, составляют автомобили с двигателями внутреннего сгорания. С экономической точки зрения структура стимулирования стоила очень дорого, настолько, что только в 2022 году, когда срок действия большинства этих льгот уже истек, она составила 4 миллиарда долларов, или 2% от общих государственных расходов, столько же, сколько дорожные расходы на техническое обслуживание. С экологической точки зрения дела обстоят ненамного лучше. Норвегии удалось сократить общий объем выбросов на 16%, что само по себе похвально, но обоснованность сомнительна, поскольку Соединенным Штатам удалось добиться такого же результата после перехода с угля на газ для производства электроэнергии.

Если правительства неохотно признают, что массовая электрификация транспортной системы на самом деле невозможна, то частные компании, чтобы защитить свои экономические и финансовые результаты, похоже, не используют так много дипломатии. В 2021 году Герц объявила, что хочет создать самый большой парк электромобилей среди прокатных компаний, планируя закупить более 300 000 электромобилей, но в 2024 году пошла на попятную. Генеральный директор Герц Стивен Шерр заявил, что его компания из-за высоких затрат на обслуживание электромобилей снова начнет инвестировать в бензиновые автомобили, одновременно планируя продажу 20 тысяч электромобилей. Но вскоре, на основании аналитики, представленной в апреле компания Герц решила увеличить до 30.000 число электромобилей, выставленных на продажу. Уже в октябре 2023 года Форд заблокировал заявленные инвестиции в размере 12 миллиардов долларов на производство электромобилей, сославшись на то, что они слишком дороги. Это последовало за ужасными финансовыми результатами энергетического подразделения американского производителя, которое ожидало завершить 2023 год с убытком более 4 миллиардов долларов. По прогнозам Дженерал моторс, первые положительные результаты, связанные с продажами электромобилей, появятся не ранее 2025 года. Оба американских автопроизводителя заявили в апреле 2024 года, что, учитывая также снижение продаж автомобилей с аккумуляторным питанием в США, их стратегия заключалась в том, чтобы вернуться к транспортным средствам с двигателями внутреннего сгорания.

Тем не менее, в 2018 году Всемирный экономический форум (ВЭФ) в сотрудничестве с консалтинговой фирмой Bain & Company опубликовал исследование «Электрические транспортные средства для умных городов: будущее энергетики и мобильности», в котором было объявлено о революции мобильности для всего мира благодаря внедрению электромобилей. В сентябре 2021 года McKinsey опубликовала исследование «Почему автомобильное будущее – электрическое», в котором заявила, что электрификация транспорта произведет революцию не только в автомобильном секторе, но и во всех связанных с ним видах деятельности, а также в экономике стран в целом, учитывая необходимость построить огромные заводы по производству аккумуляторов, необходимых для транспортных средств. Данные, представленные в июле 2023 года Международным энергетическим агентством (МЭА), показали, что в недавнем прошлом распространение электромобилей выросло в геометрической прогрессии, настолько, что общее количество проданных единиц к концу 2023 года, как ожидается, может достичь 14 миллионов единиц. При таких темпах, опять же по данным МЭА, потребление нефти могло бы снизиться на 5 миллионов баррелей к 2030 году в день.

Так что же сдерживает процесс электрификации транспорта? Его политическая природа. В 2020 году, например, Европейский Союз поставил перед автомобильным сектором очень амбициозные цели: к 2030 году общее количество электромобилей в Европе должно достичь 30 миллионов единиц, или в четыре раза превысить нынешнее количество электромобилей и гибридных автомобилей. На каком основании были установлены эти цели?

С экономической точки зрения, проведение различных экологических политик, таких как нулевые чистые выбросы к 2050 году, похоже, не учитывает, в первую очередь, определенные факторы. Для увеличения количества электромобилей необходимо увеличить количество аккумуляторов, которые можно установить на транспортные средства. Поэтому, чтобы удовлетворить растущий спрос на батареи, необходимо увеличить добычу всех материалов, необходимых для их производства. Учитывая современные технологии, это, прежде всего, литий, кобальт, никель, магний, железо, графит, цинк, медь, а также с учетом заявленных проектов разработки новых рудников поставки никеля, кобальта и лития не будут в состоянии удовлетворить будущий спрос. Этот дисбаланс может вызвать серьезные потрясения в поставках самих металлов и минералов, что приведет к росту конечных цен на электромобили. Тогда потребуется множество новых предприятий по производству аккумуляторов. По оценкам МЭА, к 2030 году спрос на батареи достигнет 3,5 ТВтч в год, что вдвое превысит 1,5 ТВтч в 2022 году. В случае полного достижения политики «чистых нулевых выбросов» он даже достигнет 5,5 ТВтч в год. Спрос может быть удовлетворен за счет открытия не менее 50 производств мощностью не менее 35 ГВтч в год. В денежном выражении, согласно «Прогнозу развития электромобилей BloombergNEF на 2023 год», это повлечет за собой минимальные расходы в размере 23,5 миллиардов долларов в год до 2030 года и 27,8 миллиардов долларов в период с 2030 по 2040 год. Однако в случае сценария чистых нулевых выбросов суммы составят 44,4 миллиарда долларов в год до 2030 года и еще 57,2 миллиарда в год в период с 2030 по 2040 год. Однако заявления Доминика Бартона, президента Rio Tinto, второй по величине горнодобывающей компании в мире, показали, что горнодобывающий сектор не в состоянии поддерживать энергетический переход. Учитывая сокращение инвестиций, начавшееся еще в 2015-2016 годах, ощущается нехватка финансовых ресурсов, исчисляемых сотнями миллиардов долларов, необходимых для развития новых проектов.

Увеличение количества батарей в обращении, в свою очередь, приведет к увеличению спроса на электроэнергию, необходимую как для их производства, так и для питания. Согласно тому же «Прогнозу электромобилей BloombergNEF на 2023 год», общий мировой спрос на электроэнергию к 2050 году может достичь примерно 40 000 ТВт-ч, из которых 14% будет предназначено для аккумуляторов электромобилей. Поскольку электричество невозможно найти в природе, а его необходимо производить, потребуются дальнейшие инвестиции для производства дополнительных объемов электроэнергии. Учитывая нынешнюю энергетическую структуру производства электроэнергии, основными источниками являются в первую очередь углеводороды, газ и уголь, за которыми следует ядерная энергия, а на возобновляемые источники приходится около трети от общего объема. Поэтому в этом контексте энергетический сектор должен инвестировать дополнительные финансовые ресурсы в краткосрочной и среднесрочной перспективе для увеличения как добычи углеводородов, так и заводов по их преобразованию в электроэнергию. Однако в долгосрочной перспективе инвестиции должны быть направлены на разработку новых технологий использования возобновляемых источников, которые на сегодняшний день не могут генерировать постоянный или предсказуемый поток электроэнергии. В то же время потребуются новые инвестиции в ядерную энергетику. По данным МЭА, в 2023 году ожидались общие инвестиции в энергетические проекты в размере 2,8 триллиона долларов, из них 1,2 триллиона долларов в производство энергии, 980 миллиардов долларов в распределение углеводородов и биотоплива, 377 миллиардов в энергоэффективность и «всего» 247 миллиардов долларов для электрификации. Согласно «Перспективам перехода к мировой энергетике на 2023 год», подготовленному международным агентством по возобновляемым источникам энергии IRENA, для достижения цели ограничения ежегодного глобального потепления до 1,5°C до 2050 года необходимо поддержать инвестиции в размере 1,4 триллиона долларов США в производство электроэнергии из возобновляемых источников и 1,5 триллиона долларов США в эффективность и экономию электроэнергии. Однако в «Карте чистого нуля» МЭА 2023 года говорится, что инвестиции в альтернативную энергетику, как ожидается, достигнут 4,5 триллионов долларов в год к 2030 году и 4,7 триллионов долларов к 2050 году, что более чем вдвое превышает 1,8 триллиона долларов, которые будут потрачены в 2023 году для достижения цели нулевых выбросов.

Эти астрономические цифры не включают инвестиции в логистическую сеть, электрические сети и заправочные станции, необходимые для расширения использования электромобилей. Согласно «Прогнозу мирового энергетического перехода на 2023 год» IRENA, для зарядных станций электротранспорта требуется 364 миллиарда долларов в год и еще 800 миллиардов долларов в год для электрических сетей для передачи электроэнергии. Электрические сети на сегодняшний день являются самым слабым звеном в цепочке электрификации транспорта. В октябре 2023 года МЭА опубликовало отчет, согласно которому к 2040 году во всем мире придется заменить или добавить 80 миллионов километров линий электропередачи, чтобы справиться с увеличением объемов электроэнергии. В МЭА заявили, что для решения этой проблемы потребуется не менее 600 миллиардов долларов в год. В Соединенных Штатах электросеть уже не способна выдержать и справиться с внезапным увеличением объемов передачи электроэнергии, что потенциально подвергает опасности жизни людей. В Европе ситуация не лучше: в докладе аналитического центра Ember «Сети для европейского энергетического перехода» показано, как планы развития электросетей многих европейских стран реализуются в отличие от политического выбора правительств в отношении электрификации и не принимают во внимание реальные потребности развития европейской электросети. В отчете даже говорится, что программа REPowerEU занижает необходимые инвестиции как минимум на 5,3 миллиарда долларов в год.

Необходимые инвестиции являются астрономическими и кажутся неосуществимыми, особенно в исторический момент, когда мир переживает геополитическую неопределенность, которая может вызвать дальнейшие сбои в производственных и логистических цепочках доставки товаров. Однако можно ли считать эти инвестиции абсолютно необходимыми для борьбы с угрозой номер один для человечества, вызванной изменением климата и глобальным потеплением? Не совсем. В отчете исследовательского центра Европейской комиссии «Выбросы парниковых газов всех стран мира» за 2023 год показано, как выбросы от транспорта в Европейском Союзе, несмотря на всю реализуемую «зеленую» политику, увеличились в период с 2021 по 2022 год даже на 4%. Более того, если, с одной стороны, электрификация транспорта позволит сократить выбросы, производимые двигателями внутреннего сгорания, то, с другой стороны, увеличатся выбросы, связанные с процессами добычи и обработки полезных ископаемых, все с очень высокой энергоемкостью на переработку металлов, полезных ископаемых и углеводородов, необходимую для поддержки электротранспортной отрасли. Министерство энергетики США (EIA) в своем «Международном энергетическом прогнозе 2023» подсчитало, что рост энергопотребления в период до 2050 года превысит незначительное увеличение энергоэффективности и приведет к постоянному увеличению выбросов. В «Отчете о разрыве в уровнях выбросов за 2023 год» экологической программы ООН установлено, что глобальные выбросы продолжают постоянно расти и в 2022 году достигли нового рекорда, достигнув 57,4 ГтCO₂. В МЭА заявили, что в 2023 году во всем мире было выброшено 37,2 Гт CO₂, связанных с различными видами энергии, что на 1,1% больше, чем в 2022 году.

Количество выбросов двигателей внутреннего сгорания, которые можно устранить с помощью электрификации, составляет примерно 6% от общего объема выбросов. Цифра, конечно, достойна внимания, но в абсолютном выражении она составляет менее половины выбросов, производимых при производстве электроэнергии, или 29% от общего количества.

Президент Toyota Акио Тойода заявил в марте 2024 года, что глобальная доля электромобилей не превысит 30% от общего числа автомобилей в обращении. Даже для достижения самых амбициозных целей по сокращению выбросов углекислого газа электромобили должны поддерживаться другими технологиями движения, поскольку лежащая в их основе технология еще не развита. Удобство электромобиля всегда было экзогенным, учитывая доступные государственные стимулы, но потребители все равно будут интересоваться электромобилями, как только, как в случае с Норвегией, государство осознает негативное влияние, которое эти же стимулы оказывают на национальную казну?