قد تساعد السيارات الكهربائية أكثر من البيئة – قد يؤدي الاعتماد الواسع إلى فوائد صحية ومالية ملحوظة

تشير دراسة جديدة من جامعة تورنتو إلى أن الاعتماد واسع النطاق على السيارات الكهربائية (EVs) وإطلاق توليد الكهرباء المتجددة قد يؤدي إلى فوائد صحية تصل قيمتها إلى 188 مليار دولار بحلول عام 2050.

لهذا، استخدم فريق قسم الهندسة المدنية والمعادن محاكاة حاسوبية، أظهرت أن مجرد كهربة مركبات الولايات المتحدة وتقليل حدة إزالة الكربون من الشبكة يمكن أن توفر فوائد صحية سكانية كبيرة تتراوح بين عشرات مليارات الدولارات.

وفقًا للمشاركة في الدراسة الأستاذة ماريان هاتزوبولو، عند دراسة تأثير السيارات الكهربائية، يركز الباحثون عادةً على تغير المناخ من حيث الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، لكن هذا ليس كل التلوث الناجم عن مركبة الاحتراق الداخلي.

بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون، تنتج هذه المركبات التقليدية أيضًا “العديد من ملوثات الهواء التي لها تأثير كبير وقابل للقياس على الصحة العامة”، وأشارت هاتزوبولو إلى أن هذه الملوثات “تُشعر بها الفئات السكانية ذات الدخل المنخفض أو العرقية أو المهمشة بصورة غير متناسبة”.

في عام 2020، استخدم أعضاء هذا الفريق خبرتهم في تقييم دورة الحياة لبناء نماذج حاسوبية لمحاكاة تأثير الاعتماد واسع النطاق للسيارات الكهربائية في سوق الولايات المتحدة.

اختار الفريق الولايات المتحدة كسوق اختبار بسبب معدلات الملكية والسفر العالية للفرد، بالإضافة إلى توفر المركبات الكبيرة والثقيلة والبيانات عالية الجودة.

لتقدير عدد السيارات الكهربائية المطلوبة للحفاظ على ارتفاع متوسط درجات الحرارة العالمية دون درجتين مئويتين فوق مستويات ما قبل الصناعة بحلول عام 2100، أنشأ الفريق طريقة جديدة لتحويل هذا الهدف إلى ميزانية كربونية للمركبات الخاصة في الولايات المتحدة. ثم حدد عدد السيارات الكهربائية اللازم للبقاء ضمن تلك الميزانية، والذي تبين أنه “عدد كبير”.

أعطت السيناريوهات النموذجية الفريق 350 مليون سيارة كهربائية يجب أن تكون على طرق الولايات المتحدة بحلول عام 2050 لتحقيق خفض الانبعاثات المستهدف.

“صحيح أن المبيعات تنمو بسرعة، لكن حتى أكثر التوقعات تفاؤلاً تشير إلى أنه بحلول عام 2050، ستكون أسطول الولايات المتحدة حوالي 50٪ فقط من السيارات الكهربائية.”

فيما يتعلق بالعقبات أمام هذا الاعتماد، تشير الدراسة إلى تفضيلات المستهلكين لنشر السيارات الكهربائية، والتحديات المتعلقة بإمداد المواد الحرجة مثل الكوبالت والليثيوم والمنغنيز للبطاريات، والضغط على بنية الكهرباء التحتية في البلاد. وأفاد البحث بزيادة سنوية قدرها 1,730 تيراواط ساعة في طلب الكهرباء، مما سيتطلب استثمارات ضخمة في البنية التحتية ومحطات طاقة جديدة.

خلصت الدراسة إلى أن ملكية 90٪ من السيارات الكهربائية بحلول عام 2050 سيناريو غير واقعي، وأوصت باستثمارات ضخمة في النقل العام، وزيادة كثافة السكن، وإعادة تصميم المدن للسماح بالنقل النشط.

“حقًا، تقلل السيارات الكهربائية الانبعاثات، لكنها لا تعفينا من القيام بالأشياء التي نعلم بالفعل أننا بحاجة إلى القيام بها. نحتاج إلى إعادة التفكير في سلوكياتنا، وتصميم مدننا، وحتى جوانب ثقافتنا. يجب على الجميع تحمل المسؤولية حيال ذلك.”

– Professor Heather MacLean

يمكن للاعتماد الواسع للسيارات الكهربائية تحسين صحة الإنسان

بعد حساب عدد السيارات الكهربائية المطلوبة لتحقيق أهداف التخفيف، درس فريق الهندسة بجامعة تورنتو فوائد صحة كهربة المركبات الخفيفة.

نُشر في مجلة PNAS هذا الشهر، تقترح الدراسة الأخيرة منظورًا فريدًا في قياس التأثيرات الصحية المتعلقة بجودة الهواء نتيجة اعتماد الولايات المتحدة للسيارات الكهربائية بين عامي 2022 و2050.

الواقع هو أن السيارات الكهربائية، بحد ذاتها، لا تنتج أي انبعاثات من العادم، لكن هذا لا يعني أنها غير مسؤولة عن تلوث الهواء. لا تزال السيارات الكهربائية تحتاج إلى طاقة، وإذا كانت محطات الطاقة التي تزودها تعمل على الوقود الأحفوري مثل الغاز الطبيعي أو الفحم، فإنها تكون مسؤولة.

لذلك، عدل الفريق نموذجه لمحاكاة إنتاج ملوثات الهواء، بما في ذلك أكسيدات الكبريت (SOx)، وأكاسيد النيتروجين (NOx)، وجزيئات PM2.5—جزيئات صغيرة بقطر 2.5 ميكرومتر أو أقل قد تحتوي على مواد كيميائية عضوية، وغبار، وسخام، ومعادن.

على عكس ثاني أكسيد الكربون الذي يبقى لعقود ويتوزع بشكل متساوٍ في الغلاف الجوي، فإن هذه الملوثات وتأثيراتها الصحية أكثر توطينًا.

“ليس المهم فقط كمية الانبعاثات التي نطلقها، بل أيضًا أين نطلقها.”

– Professor Daniel Posen

لذلك، نمذجة ثاني أكسيد الكربون ونمذجة هذه الملوثات أمران مختلفان تمامًا.

أيضًا، من غير المتوقع أن يبقى تلوث الهواء الناتج عن شبكة الطاقة والمركبات ذات الاحتراق الداخلي ثابتًا مع مرور الوقت.

على سبيل المثال، السيارات التي تعمل بالبنزين اليوم تولد تلوثًا أقل بشكل كبير مقارنةً بتلك التي صُنعت قبل عقدين من الزمن لكنها لا تزال على الطرق. وبالمثل، تستمر شبكة الطاقة في التحول إلى خضراء أكثر. لذا، يجب أخذ كل هذه العوامل في الاعتبار.

لذلك، اختار الفريق سيناريوهين رئيسيين لنموذج المحاكاة. في أحد السيناريوهات، لن تُصنع المزيد من السيارات الكهربائية، لكن المركبات القديمة ذات الاحتراق الداخلي ستستمر في الاستبدال بأخرى أكثر كفاءة. وفي السيناريو الآخر، يُفترض أن جميع المركبات الجديدة المباعة بحلول عام 2035 ستكون كهربائية.

بينما يبدو السيناريو الثاني “عدوانيًا”، فقد تبنت العديد من الحكومات حول العالم بالفعل السيارات الكهربائية بالكامل، حيث تخطط دول مثل النرويج وهولندا وفرنسا وكندا لإلغاء مبيعات المركبات الجديدة ذات الاحتراق الداخلي خلال العقد القادم.

لكلا السيناريوهين، أخذ الباحثون في الاعتبار معدلات مختلفة لتحول شبكة الكهرباء إلى مصادر الطاقة المتجددة. وشمل هذا المعدل تباطؤًا أو تسارعًا أو البقاء تقريبًا على نفس المستوى الحالي حتى عام 2050.

لكل من هذه الشروط، تم محاكاة مستويات تلوث الهواء عبر الولايات المتحدة. ثم ربطوا هذه المستويات بتقديرات إحصائية للقيمة الاقتصادية وعدد سنوات الحياة المفقودة.

“تظهر محاكاتنا أن الفوائد الصحية العامة المتراكمة لاعتماد السيارات الكهربائية على نطاق واسع بين الآن وعام 2050 قد تصل إلى مئات المليارات من الدولارات… إذا استمرت الشبكة في التحول إلى خضراء أكثر.”

– Posen

بينما العالم ينتقل بالفعل بعيدًا عن توليد الطاقة من الوقود الأحفوري، نمذج الفريق أيضًا تجميد الشبكة في حالتها الحالية. وأضاف:

“في هذه الحالة، قد نكون في الواقع أفضل إذا استبدلنا مركباتنا القديمة ذات الاحتراق الداخلي بأخرى جديدة — لكن مرة أخرى، هذا ليس سيناريو واقعيًا جدًا.”

الآن، السؤال هو ما يجب أن تكون الأولوية: اعتماد السيارات الكهربائية لإزالة الكربون من قطاع النقل أم إزالة الكربون من قطاع توليد الطاقة، وهو مصدر تلوث السيارات الكهربائية.

على هذا، قالت هاتزوبولو:

“من المهم أن نتذكر أن المركبات التي تُباع اليوم ستستمر في الاستخدام لعقود.”

ما يعنيه ذلك هو أنه يجب علينا أولاً اعتماد السيارات الكهربائية لأن الاستمرار في شراء المزيد من المركبات ذات الاحتراق الداخلي، مهما كانت كفء، سيقيدنا بتلك الانبعاثات من العادم لسنوات قادمة، مما سيزيد من انتشار هذا التلوث في كل مكان.

ومع ذلك، يجب أن يتم إزالة الكربون من نظام توليد الطاقة في الوقت نفسه ولا ينتظر وصول المزيد من السيارات الكهربائية إلى الطرق أولاً.

“نحتاج إلى البدء في مسار مستقبل أكثر صحة اليوم.”

– Hatzopoulou

قياس فوائد السيارات الكهربائية على الصحة العامة

اكتسبت السيارات الكهربائية زخمًا كبيرًا في السنوات القليلة الماضية، وأصبحت وسيلة قوية لمعالجة مشكلة تلوث الهواء.

هذا منطقي، نظرًا لأن تلوث الهواء يساهم في وفاة واحد من كل عشرة أشخاص عالميًا ويتسبب في 8.43 مليون وفاة مبكرة سنويًا. كما يقلل متوسط العمر المتوقع بأكثر من سنتين. وفقًا لمنظمة الصحة العالمية، يُعد تلوث الهواء أكبر تهديد بيئي لصحة الإنسان على مستوى العالم.

يرجع هذا التهديد إلى حد كبير إلى قطاع النقل. في الولايات المتحدة، يمثل هذا القطاع حوالي 29٪ من جميع انبعاثات الغازات الدفيئة (GHG) وبالتالي كان محور الاستراتيجيات الهادفة إلى التخفيف من تغير المناخ.

من بين الحلول، تقدم السيارات الكهربائية، التي لا تنتج أي انبعاثات من العادم، وعدًا كبيرًا في خفض كل من انبعاثات الغازات الدفيئة وتلوث الهواء. وفقًا لوزارة الطاقة الأمريكية، مقارنةً بـ 5,186 كغ من انبعاثات الكربون التي تنتجها المركبات التي تعمل بالغاز، تنتج السيارات الكهربائية فقط 1,783 كغ.

لذلك، قامت دراسة سابقة هذا العام بفحص فوائد الكهربة الكاملة (FullE) في أربع مدن أمريكية — نيويورك، شيكاغو، هيوستن، ولوس أنجلوس. تتميز هذه المدن بكثافة سكانية عالية، وحجم مرور كبير، وجودة هواء سيئة لا تفي بمعايير وكالة حماية البيئة.

وجد البحث أن سيناريو FullE أدى إلى خفض جزيئات PM2.5 إلى مستويات تتراوح بين 0.34 و2.29 ميكروغرام/متر مكعب، إلى جانب انخفاض واضح في تركيزات كل من NOx والأوزون.

من منظور صحي، قد يمنع سيناريو FullE ما يصل إلى 796، 328، و157 وفاة مبكرة شهريًا في نيويورك، شيكاغو، وهيوستن على التوالي. اقتصاديًا، من المتوقع أن تتراوح الفوائد الصحية بين 51 مليون دولار و249 مليون دولار يوميًا.

مع ذلك، في لوس أنجلوس، قد يؤدي الكهربة الكاملة إلى زيادة الوفيات بسبب ارتفاع مستويات PM2.5 والأوزون، بينما يمكن لحصة 29٪ من السيارات الكهربائية للمركبات الخفيفة إنقاذ 104 أرواح كل شهر. يرجع ذلك إلى الكيمياء الجوية المعقدة للمدينة والظروف الجغرافية والمناخية الفريدة، وبالتالي يتطلب ذلك “لوائح بيئية خاصة بالمنطقة”.

دراسة أخرى، التي بحثت الفوائد الصحية لهذه المركبات في شنغهاي، الصين، لاحظت أن بعض المناطق قد تستفيد أكثر من الاعتماد واسع النطاق للسيارات الكهربائية، وهو أمر مكلف جدًا، مقارنةً بأخرى. وبالتالي، أوصت صانعي السياسات بتصميم حوافز بناءً على الخصائص الإقليمية.

عادةً ما تعاني مدينة ضخمة مثل شنغهاي من جودة هواء أسوأ ويتعرض عدد أكبر من السكان لانبعاثات المركبات.

لذلك، قيمت الدراسة الفوائد المناخية والصحية لاستبدال المركبات التي تعمل بالبنزين، والتي تنبعث منها جزيئات دقيقة، NOx، ومركبات عضوية متطايرة، بسيارات كهربائية تعمل بالبطاريات التي تساهم في انبعاثات NOx وSO2 من محطات الطاقة.

وجدت أن كل سيارة كهربائية في أكبر مدينة بالصين تولد فوائد صحية ومناخية بقيمة 6400 دولار. بالإضافة إلى ذلك، كانت التأثيرات الصحية للسيارات الكهربائية أقل بحوالي 20 مرة من متوسط مركبة الاحتراق الداخلي، مع تحقيق فوائد أكبر عند استبدال المركبات القديمة، حيث تصل إلى 8900 دولار لكل مركبة.

مع ذلك، لا تقلل كهربة المركبات انبعاثات الغازات الدفيئة وتحسن جودة الهواء فحسب، بل وجد أنها تقلل أيضًا معدل الوفيات المرتبط بالتعرض للملوثات الهوائية السامة.

يمكن لاستنشاق الجزيئات الدقيقة التي تنبعث من مركبات الاحتراق الداخلي أن يؤدي إلى زيادة خطر الأمراض القلبية الوعائية، بما في ذلك النوبات القلبية. بالنسبة للأطفال، يمكن أن يسبب التعرض لتلوث الهواء مشاكل صحية طوال الحياة. وفي الوقت نفسه، قد يؤدي ذلك للنساء الحوامل إلى زيادة خطر المضاعفات ووزن منخفض عند الولادة. تشير الأبحاث إلى أن تلوث الهواء يساهم أيضًا في اضطرابات الانتباه.

نظرًا للآثار السلبية لتلوث الهواء على صحة الإنسان، خاصةً الفئات الشابة، درست الجمعية الأمريكية للرئة تأثير السيارات الكهربائية على إنقاذ الأرواح.

“تضع تلوث الهواء وتغير المناخ الأطفال في خطر اليوم. تستمر آثار تغير المناخ في التفاقم، وهذا سيزيد من المخاطر التي يواجهها الأطفال في الولايات المتحدة أثناء نموهم.”

– Will Barrett, the report author and association’s Senior Director of Advocacy for Clean Air

لتحسين صحة الناس، اقترح التقرير أن تكون جميع مشتريات السيارات الجديدة خيارات خالية من الانبعاثات وأن تتحول شبكة الكهرباء الوطنية إلى طاقة نظيفة ومتجددة بحلول عام 2035.

وفقًا للمجموعة، ستخلق هذه المركبات الخالية من الانبعاثات فوائد صحية تزيد عن 1.2 تريليون دولار للبلاد بحلول عام 2050.

الحالة الحالية لسوق السيارات الكهربائية

مع كل هذه الفوائد التي تقدمها كهربة المركبات، أين نقف بالضبط في اعتماد السيارات الكهربائية؟ حسنًا، يشير تقرير من الوكالة الدولية للطاقة إلى أن مبيعات السيارات الكهربائية وصلت إلى ما يقرب من 14 مليون في عام 2023، بزيادة قدرها 3.5 مليون عن العام السابق، وهو ما يعادل زيادة ستة أضعاف مقارنةً بعام 2018.

في عام 2023، شكلت السيارات الكهربائية حوالي 18٪ من جميع السيارات، بزيادة 4٪ عن عام 2022. قبل خمس سنوات فقط، كانت تمثل نسبة 2٪ فقط، مما يبرز الاعتماد الضخم على السيارات الكهربائية. من بين السيارات الكهربائية، 70٪ تعمل بالبطاريات. هذه الأرقام تجعل إجمالي عدد السيارات الكهربائية على الطرق يصل إلى 40 مليون.

بينما يحدث اعتماد السيارات الكهربائية على مستوى العالم، فإنه يتركز بشكل كبير في عدد قليل فقط من الأسواق الرئيسية، مع تصدر الصين.

ما يقرب من 60٪ (8.1 مليون) من جميع تسجيلات السيارات الكهربائية الجديدة كانت في الصين. ومن المثير للدهشة أن عام 2023 كان أول عام منذ أكثر من عقد حيث لم تحصل صناعة المركبات الجديدة للطاقة (NEV) في الصين على دعم من الإعانات الوطنية لشراء السيارات الكهربائية. ومع ذلك، استمرت الإعفاءات الضريبية والدعم غير المالي وبعض الاستثمارات التي تقودها المقاطعات. في العام الماضي، صدرت الصين أكثر من 4 ملايين سيارة، منها 1.2 مليون سيارة كهربائية، مما جعلها أكبر مصدر للسيارات في العالم.

تليها أوروبا بنسبة 25٪ ثم الولايات المتحدة بنسبة 10٪ (1.4 مليون). معًا، تشكل هذه المناطق ما يقرب من 95٪ من مبيعات السيارات الكهربائية العالمية. يستمر هذا النمو في عام 2024، حيث باعت الصين بالفعل 1.9 مليون سيارة كهربائية في الربع الأول من 2024 مقارنةً بـ 350,000 في الولايات المتحدة.

بينما ارتفعت مبيعات السيارات الكهربائية في الأسواق الناشئة والاقتصادات النامية، ظلت منخفضة بشكل عام، ولا تزال السيارات الكهربائية نادرة في أفريقيا، أوراسيا، والشرق الأوسط.

وفقًا للوكالة الدولية للطاقة، يعتمد الانتقال المستمر إلى التنقل الكهربائي على السيارات الكهربائية المتاحة بأسعار معقولة. وبالإضافة إلى التطور التكنولوجي، فإن المنافسة عامل كبير يمكن أن يخفض التكاليف.

“الناس مستعدون لمحاربة تغير المناخ واستخدام السيارات الكهربائية، لكن ليس بأي ثمن”، أشار سيرج غاشو، مدير معرض باريس للسيارات، الذي أقيم هذا الشهر وشهد عرضًا لمصنعي السيارات الكهربائية من الولايات المتحدة والصين وأوروبا لأحدث نماذجهم.

تظهر بيانات JATO أن متوسط سعر التجزئة لسيارة كهربائية بالبطارية في الصين كان أقل من 34 ألف دولار في النصف الأول من عام 2023 مقارنةً بحوالي 72 ألف دولار في أوروبا و74 ألف دولار في الولايات المتحدة.

تستطيع الصين الاستحواذ على سوق السيارات الكهربائية بفضل تقنيتها المتقدمة ومركباتها عالية الجودة بأسعار أكثر تنافسية. ردًا على هيمنة الصين في سوق السيارات الكهربائية، تدرس أوروبا وكندا حاليًا فرض تعريفات جمركية لتعزيز صناعاتهما المحلية للسيارات الكهربائية.

الآن، إذا نظرنا إلى الأسماء البارزة في قطاع السيارات الكهربائية، فإن مثل NIO (LIO ), Li Auto (LI ), Lucid Group (LCID ), Rivian Automotive (RIVN ), وStellantis N.V. (STLA ) هي من بين اللاعبين الرئيسيين.

مع ذلك، تتصدر شركة BYD الصينية حاليًا صناعة السيارات الكهربائية العالمية. تنتج الشركة سيارات كهربائية وبطاريات وحلول طاقة، وتوسّع حصتها السوقية بسرعة في الأسواق المحلية والدولية. باعت BYD 1,134,892 مركبة في الربع الثالث مقارنةً بـ 986,720 في الربع الثاني.

في وقت كتابة هذا المقال، تتداول أسهم الشركة التي تبلغ قيمتها السوقية 123.5 مليار دولار عند 36.86 دولار، بارتفاع قدره 33.16٪ منذ بداية العام، مع ربحية السهم (TTM) تبلغ 1.55 ونسبة السعر إلى الأرباح (TTM) 23.84.

ثم هناك شركة تسلا، Inc. التابعة لإيلون ماسك (TSLA ), التي تنتج مجموعة من السيارات الكهربائية، بما في ذلك موديل S، موديل 3، موديل X، وموديل Y. في الربع الثالث، سلمت تسلا 462,890 سيارة كهربائية، بزيادة عن 433,956 في الربع الثاني. وبلغت إيراداتها في الربع الثاني من 2024 حوالي 25.5 مليار دولار مع 890 مليون دولار من الاعتمادات التنظيمية.

في وقت كتابة هذا المقال، تتداول أسهم الشركة التي تبلغ قيمتها السوقية 703.85 مليار دولار عند 217.80 دولار، بانخفاض قدره 11.18٪ منذ بداية العام، مع ربحية السهم (TTM) 3.56 ونسبة السعر إلى الأرباح (TTM) 62.04.

الخلاصة 

تظهر الدراسات أن السيارات الكهربائية تقدم فوائد لا يمكن إنكارها لكل من البيئة والصحة العامة. ومع ذلك، يأتي اعتمادها الواسع مع تحديات كبيرة. للاستفادة الكاملة من إمكاناتها، يجب علينا ليس فقط كهربة أساطيل المركبات بل أيضًا إزالة الكربون من شبكة الطاقة. بشكل عام، يجب أن يرافق اعتماد السيارات الكهربائية تغييرات مجتمعية أوسع في طريقة سفرنا، عيشنا، وتوليدنا للطاقة.

انقر هنا للحصول على قائمة بأفضل أسهم السيارات الكهربائية للاستثمار فيها.