Sähköautot voivat auttaa enemmän kuin ympäristö – Laajamittainen käyttöönotto voi tuottaa merkittäviä terveys- ja taloushyötyjä

Uusi Toronton yliopiston tutkimus viittaa siihen, että sähköautojen (EV) laajamittainen käyttöönotto ja uusiutuvan sähköntuotannon käyttöönotto voisivat johtaa terveyshyötyihin, joiden arvo on jopa $188 miljardia vuoteen 2050 mennessä.

Tähän tarkoitukseen Siviili‑ ja mineraalitekniikan osaston tiimi käytti tietokonemalleja, jotka osoittivat, että pelkkä Yhdysvaltain ajoneuvojen sähköistäminen ja vähemmän aggressiivinen verkon hiilidioksidipäästöjen vähentäminen voisivat tarjota merkittäviä väestötason terveyshyötyjä kymmenien miljardien dollarien luokassa. 

Tutkimuksen yhteiskirjoittajan professori Marianne Hatzopoulou mukaan sähköautojen vaikutuksia tutkittaessa tutkijat ovat tyypillisesti keskittyneet ilmastonmuutokseen CO2‑päästöjen vähentämisen näkökulmasta, mutta se ei kata sisäpolttomoottoriajoneuvojen aiheuttaman saasteen kokonaisuutta.

CO2:n lisäksi nämä perinteiset ajoneuvot myös “tuottavat monia ilman epäpuhtauksia, joilla on merkittävä, kvantifioitavissa oleva vaikutus kansanterveyteen,” ja Hatzopoulou totesi, että ne “tuntuvat suhteettomasti matalatuloisille, rodullisesti vähemmistöön kuulumisille tai marginalisoituneille väestöryhmille.” 

Vuonna 2020 tämän tiimin jäsenet hyödynsivät elinkaarianalyysin asiantuntemustaan rakentaakseen tietokonemalleja, joilla simuloitiin laajamittaisen sähköautojen käyttöönoton vaikutuksia Yhdysvaltain markkinoilla.  

Tiimi valitsi Yhdysvallat testimarkkinakseen sen korkean omistus‑ ja matkustustason sekä suurten, raskaiden ajoneuvojen ja korkealaatuisten tietojen saatavuuden vuoksi.

Arvioidakseen, kuinka monta sähköautoa tarvittaisiin, jotta maailman keskilämpötilan nousu pysyisi alle 2 °C:n pre‑teollisista tasoista vuoteen 2100 mennessä, tiimi kehitti uuden menetelmän muuntaa tämä tavoite Yhdysvaltain henkilöautojen hiilijalanjäljälaskelmaksi. Sen jälkeen se määritteli tarvittavan sähköautojen määrän, joka osoittautui “varsin suureksi”.

Mallinnetuissa skenaarioissa tiimi sai tulokseksi, että Yhdysvalloissa täytyy olla 350 miljoonaa sähköautoa vuoteen 2050 mennessä, jotta tavoitteet päästövähennyksissä saavutetaan.

Luku vastaa noin 90 %:a tuolloin arvioiduista kokonaisajoneuvoista, kun taas tutkimusajankohtana sähköautojen osuus oli noin 0,3 %. Tutkimus totesi:

“On totta, että myynti kasvaa nopeasti, mutta jopa kaikkein optimistiset ennusteet viittaavat siihen, että vuoteen 2050 mennessä Yhdysvaltain ajoneuvoparkki on vain noin 50 % sähköautoja.”

Mitä tulee tämän käyttöönoton esteisiin, tutkimus nostaa esiin kuluttajien mieltymykset sähköautojen käyttöönotossa, haasteet kriittisten materiaalien, kuten koboltin, litiumin ja mangaanin, toimituksessa akkuja varten sekä maan sähköinfrastruktuurin kuormituksen. Tutkimus ilmoitti, että sähkön kysyntä kasvaa vuosittain 1 730 TWh, mikä vaatisi massiivisia investointeja infrastruktuuriin ja uusiin voimalaitoksiin.

Tutkimus totesi, että 90 %:n sähköautojen omistus vuoteen 2050 mennessä on epärealistinen skenaario, ja suositteli massiivisia investointeja julkiseen liikenteeseen, tiheämpään asutukseen ja kaupunkien uudelleensuunnitteluun aktiivisen liikkumisen mahdollistamiseksi.

“Sähköautot todella vähentävät päästöjä, mutta ne eivät poista meidän tarvetta tehdä jo tiedettyjä toimenpiteitä. Meidän on mietittävä käyttäytymistämme, kaupunkien suunnittelua ja jopa kulttuurimme osa-alueita uudelleen. Jokaisen on otettava vastuuta tästä.”

– Professori Heather MacLean

Laajamittainen sähköautojen käyttöönotto voi parantaa ihmisten terveyttä

Laskettuaan laskemista sähköautojen määrän, joka tarvitaan päästövähennystavoitteiden saavuttamiseksi, U of T:n insinööritiimi tutki kevyiden ajoneuvojen sähköistämisen terveyshyötyjä.

Julkaistu PNAS-lehdessä tässä kuussa, uusin tutkimus esittää ainutlaatuisen näkökulman Yhdysvaltojen 2022–2050 välisen sähköautojen käyttöönoton ilmanlaatuun liittyvien terveysvaikutusten kvantifiointiin. 

Asia on se, että sähköautot eivät itsessään tuota pakoputkistopäästöjä, mutta se ei tarkoita, etteivät ne olisi vastuussa ilman saasteista. Sähköautot tarvitsevat edelleen energiaa, ja jos niiden energialähteet ovat fossiilisia polttoaineita, kuten maakaasua tai hiiltä, ne ovat vastuussa saasteista.

Tiimi mukautti malliaan simuloimaan ilman epäpuhtauksien, kuten rikkidioksidien (SOx), typpioksidien (NOx) ja PM2.5:n—pienten hiukkasten, joiden halkaisija on 2,5 µm tai vähemmän, jotka voivat sisältää orgaanisia kemikaaleja, pölyä, noki ja metalleja—tuotantoa.

Toisin kuin CO2, joka pysyy ilmassa vuosikymmeniä ja sekoittuu tasaisesti ilmakehään, nämä epäpuhtaudet ja niiden terveysvaikutukset ovat paikallisempia.

“Välttämätöntä ei ole vain se, kuinka paljon päästämme, vaan myös missä päästämme ne.”

– Professori Daniel Posen

Joten CO2:n mallintaminen ja näiden epäpuhtauksien mallintaminen ovat kaksi hyvin erilaista asiaa. 

Lisäksi sähköverkon ja sisäpolttomoottoriajoneuvojen aiheuttaman ilman saastumisen ei odoteta pysyvän vakiona ajan myötä. 

Esimerkiksi nykyiset bensiinikäyttöiset autot tuottavat merkittävästi vähemmän saasteita kuin kaksikymmentä vuotta sitten valmistetut, mutta ne ovat edelleen liikenteessä. Samoin sähköverkko muuttuu yhä vihreämmäksi. Näin ollen kaikki nämä tekijät on otettava huomioon. 

Tiimi valitsi täten kaksi pääasiallista skenaariota mallinnettavaksi. Yhdessä skenaariossa uusia sähköautoja ei enää rakenneta, mutta vanhat sisäpolttomoottoriajoneuvot korvataan tehokkaammilla. Toisessa skenaariossa oletetaan, että kaikki vuoden 2035 mennessä myydyt uudet ajoneuvot ovat sähköisiä.

Vaikka toinen skenaario vaikuttaa “aggressiiviselta”, monet hallitukset ympäri maailmaa ovat jo sitoutuneet sähköautoihin, ja esimerkiksi Norja, Alankomaat, Ranska ja Kanada suunnittelevat uusien sisäpolttomoottoriajoneuvojen myynnin lopettamista tulevan vuosikymmenen aikana.

Molemmissa skenaarioissa tutkijat ottivat myös huomioon erilaiset sähköverkon siirtymisnopeudet uusiutuviin energialähteisiin. Tämä nopeus sisälsi hidastumisen, nopeutumisen tai pysymisen suunnilleen nykyisenä vuoteen 2050 asti.

Jokaisessa näistä olosuhteista ilman saastepitoisuudet simuloitiin Yhdysvalloissa. Tämän jälkeen ne korreloitiin taloudellisten arvojen tilastollisten arvioiden ja menetettyjen elinvuosien määrän kanssa. 

“Simulaatiomme osoittaa, että laajamittaisen sähköautojen käyttöönoton kumulatiiviset kansanterveyshyödyt vuodesta 2023 vuoteen 2050 voivat nousta satoihin miljardeihin dollareihin… jos verkko jatkaa vihreytymistä.”

– Posen

Vaikka maailma on jo siirtymässä pois fossiilisista polttoaineista, tiimi mallitti myös verkon pysymistä nykyisessä tilassaan. Hän lisäsi:

“Tässä tapauksessa olisi itse asiassa parempi korvata vanhat sisäpolttomoottoriajoneuvomme uusilla — mutta jälleen kerran, tämä ei ole kovin realistinen skenaario.”

Nyt kysymys on, mikä tulisi priorisoida: sähköautojen käyttöönotto liikenteen hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi vai energian tuotannon hiilidioksidipäästöjen vähentäminen, joka on sähköautojen saastumisen lähde.

Tähän Hatzopoulou totesi:

“On tärkeää muistaa, että tänään myydyt ajoneuvot tulevat olemaan käytössä vuosikymmeniä.”

Tämä tarkoittaa, että meidän on ensin otettava sähköautot käyttöön, koska sisäpolttomoottoriajoneuvojen jatkoyritys, riippumatta niiden tehokkuudesta, sitoo meidät näiden pakoputkistopäästöjen piiriin vuosiksi eteenpäin, mikä levittää saasteita edelleen kaikkialle.

Kuitenkin energian tuotantojärjestelmä tulisi hiilinegatiiviseksi samanaikaisesti eikä odottaa, että ensin lisää sähköautoja pääsee teille.

“Meidän on alettava tänään kohti terveellisempää tulevaisuutta.”

– Hatzopoulou

Sähköautojen hyötyjen kvantifiointi kansanterveydelle

Sähköautot ovat viime vuosina saaneet paljon huomiota ja nousevat voimakkaana keinona torjua ilman saastumisen ongelmaa.

Tämä on loogista, kun otetaan huomioon, että ilman saasteet aiheuttavat yhden kymmenestä kuolemasta maailmanlaajuisesti ja 8,43 miljoonaa ennenaikaista kuolemaa vuosittain. Ne myös lyhentävät elinajanodotetta yli kahdella vuodella. WHO:n mukaan ilman saasteet ovat suurin ympäristöriski ihmisten terveydelle maailmanlaajuisesti.

Tämä uhka johtuu suurelta osin liikennealan aiheuttamasta saasteesta. Yhdysvalloissa sektori vastaa noin 29 %:sta kaikista kasvihuonekaasupäästöistä, ja siksi se on ollut keskeinen kohde ilmastonmuutoksen hillintästrategioissa.

Ratkaisuista sähköautot, jotka eivät tuota pakoputkistopäästöjä, tarjoavat merkittävän lupauksen sekä kasvihuonekaasupäästöjen että ilman saastumisen vähentämisessä. Yhdysvaltain energiaministeriön mukaan kaasupohjaisten ajoneuvojen aiheuttama hiilipäästö on 5 186 kg, kun taas sähköautot tuottavat vain 1 783 kg.

Vuoden alussa tehty tutkimus tarkasteli täyden sähköistämisen (FullE) hyötyjä neljässä Yhdysvaltain kaupungissa — New Yorkissa, Chicagossa, Houstonissa ja Los Angelesissa. Näissä kaupungeissa on tiheä väestö, suuri liikennemäärä ja huono ilmanlaatu, joka ei täytä Ympäristönsuojeluviraston (EPA) standardeja.

Tutkimus havaitsi, että FullE-skenaario johti PM2.5-pitoisuuden vähenemiseen, jonka huippuarvo oli 0,34–2,29 µg·m⁻³, sekä merkittäviin NOx- ja otsonipitoisuuksien laskuihin.

Terveyden näkökulmasta FullE-skenaario voisi ehkäistä 796, 328 ja 157 ennenaikaista kuolemaa kuukaudessa New Yorkissa, Chicagossa ja Houstonissa. Taloudellisesti terveyshyödyt arvioidaan olevan 51 miljoonaa–249 miljoonaa dollaria päivässä.

Kuitenkin Los Angelesissa täysi sähköistäminen voi itse asiassa lisätä kuolleisuutta korkeampien PM2.5- ja otsonipitoisuuksien vuoksi, kun taas 29 %:n sähköautojen osuus kevyissä ajoneuvoissa voi pelastaa 104 henkeä kuukaudessa. Tämä johtuu kaupungin monimutkaisesta ilmakehän kemiasta sekä ainutlaatuisista maantieteellisistä ja meteorologisista olosuhteista, ja siksi tarvitaan “aluekohtaisia ympäristömääräyksiä”.

Toinen tutkimus, joka tarkasteli näiden ajoneuvojen terveyshyötyjä Shanghaissa, Kiinassa, totesi, että jotkut alueet voivat saada enemmän hyötyä laajamittaisesta sähköautojen käyttöönotosta, joka on erittäin kallista, kuin toiset. Siksi se suositteli päättäjien suunnittelevan kannustimia alueellisten ominaisuuksien perusteella.

Suuri kaupunki kuten Shanghai kärsii tyypillisesti huonommasta ilmanlaadusta, ja suurempi väestö on alttiina ajoneuvojen päästöille.

Tutkimus arvioi ilmasto- ja terveyshyötyjä korvaamalla bensiiniautot, jotka päästävät hienoa hiukkaspölyä, NOx:ää ja haihtuvia orgaanisia yhdisteitä, akkupohjaisilla sähköautoilla, jotka vaikuttavat NOx- ja SO2-päästöihin voimalaitoksista.

Se havaitsi, että jokainen sähköauto Kiinan suurimmassa kaupungissa tuottaa 6 400 dollaria terveys- ja ilmastohyötyjä. Lisäksi sähköautojen terveysvaikutukset olivat noin 20‑kertaisesti pienemmät kuin keskimääräisen sisäpolttomoottoriajoneuvon, ja suuremmat hyödyt saavutettiin vanhempien sisäpolttomoottoriajoneuvojen korvaamisella, mikä tuotti 8 900 dollaria per ajoneuvo.

Ajoneuvojen sähköistäminen ei kuitenkaan ainoastaan vähennä kasvihuonekaasupäästöjä ja paranna ilmanlaatua, vaan sen on myös todettu vähentävän myrkyllisiin ilman epäpuhtaisiin altistumisen aiheuttamaa kuolleisuutta.

Sisäpolttomoottoriajoneuvojen tuottaman hienojakautumien hengittäminen voi lisätä sydän- ja verisuonitautien, kuten sydäninfarktin, riskiä. Lapsilla ilman saasteiden altistuminen voi aiheuttaa elinikäisiä terveysongelmia. Raskaana olevilla naisilla se voi lisätä komplikaatioiden ja alhaisen syntymäpainon riskiä. Tutkimus viittaa siihen, että ilman saasteet edistävät myös tarkkaavaisuushäiriöitä.

Ottaen huomioon ilman saasteiden haitalliset vaikutukset ihmisten terveyteen, erityisesti nuorten väestön, American Lung Association tutki sähköautojen vaikutusta elämien pelastamiseen.

“Ilman saasteet ja ilmastonmuutos asettavat lapset tänään riskialttiiksi. Ilmastonmuutoksen vaikutukset vahvistuvat jatkuvasti, ja ne lisäävät entisestään Yhdysvalloissa kasvavien lasten kohtaamia riskejä.”

– Will Barrett, raportin tekijä ja yhdistyksen puhtaan ilman puolesta toimimisen vanhempi johtaja

Ihmisten terveyden parantamiseksi raportti ehdotti, että kaikki uudet autokaupat olisivat nollapäästöisiä vaihtoehtoja ja että kansallinen sähköverkko siirtyisi puhtaaseen ja uusiutuvaan energiaan vuoteen 2035 mennessä.

Ryhmän mukaan nämä nollapäästöiset ajoneuvot tuottaisivat yli 1,2 triljoonaa dollaria terveyshyötyjä maalle vuoteen 2050 mennessä.

Sähköautomarkkinoiden nykytilanne

Kaikkien näiden ajoneuvojen sähköistämisen hyötyjen valossa, missä tarkalleen ottaen seisomme sähköautojen käyttöönotossa? No, Kansainvälisen energiajärjestön (IEA) raportin mukaan sähköautojen myynti saavutti lähes 14 miljoonaa vuonna 2023, mikä on 3,5 miljoonaa enemmän kuin edellisvuonna ja jopa kuusi kertaa enemmän kuin vuonna 2018.

Vuonna 2023 sähköautot muodostivat noin 18 % kaikista autoista, mikä on 4 %:n nousu vuoteen 2022 verrattuna. Vain viisi vuotta sitten ne olivat vain 2 %, mikä korostaa sähköautojen massiivista käyttöönottoa. Sähköautoista 70 % on akkupohjaisia. Nämä luvut nostavat sähköautojen kokonaismäärän teillä 40 miljoonaan.

Vaikka sähköautojen käyttöönotto tapahtuu maailmanlaajuisesti, se on merkittävästi keskittynyt vain muutamaan suurmarkkinaan, joista Kiina on johtava.

Lähes 60 % (8,1 miljoonaa) kaikista uusista sähköautojen rekisteröinneistä oli Kiinassa. Huomionarvoista on, että vuosi 2023 oli ensimmäinen yli kymmenen vuoden aikana, jolloin Kiinan uusiutuvan energian ajoneuvoteollisuus (NEV) ei saanut kansallisia tukia sähköautojen ostamiseen. Kuitenkin verovapautus, ei‑rahoituksellinen tuki ja joidenkin maakuntien johtamat investoinnit säilyivät. Viime vuonna Kiina myös vie 4 miljoonaa yli, joista 1,2 miljoonaa oli sähköautoja, tehden siitä maailman suurimman autoviejän.

Kiinan jälkeen Eurooppa on 25 %:ssa ja Yhdysvallat 10 %:ssa (1,4 miljoonaa). Yhdessä nämä alueet kattavat lähes 95 % maailmanlaajuisesta sähköautojen myynnistä. Tämä kasvu jatkuu vuonna 2024, kun Kiina on jo myynyt 1,9 miljoonaa sähköautoa Q1‑2024:ssä verrattuna 350 000:aan Yhdysvalloissa.

Vaikka sähköautojen myynti kehittyvillä markkinoilla ja kehittyvissä talouksissa on kasvanut, se on edelleen alhainen kokonaisuudessaan, ja sähköautot ovat edelleen harvinaisia Afrikassa, Euraasiassa ja Lähi-idässä.

IEAn mukaan käynnissä oleva siirtyminen sähköiseen liikkuvuuteen riippuu edullisista sähköautoista. Teknologisen kehityksen lisäksi kilpailu on merkittävä tekijä, joka voi laskea kustannuksia.

“Ihmiset ovat valmiita taistelemaan ilmastonmuutosta vastaan ja ajamaan sähköautoja, mutta eivät millään hinnalla,” totesi Serge Gachot, Pariisin automessujen johtaja, jotka pidettiin tässä kuussa ja joissa Yhdysvaltain, Kiinan ja Euroopan sähköautovalmistajat esittelivät uusimpia mallejaan.

JATO:n tiedot osoittavat, että akkusähköauton keskimääräinen jälleenmyyntihinta Kiinassa oli alle 34 000 $ vuoden 2023 ensimmäisellä puoliskolla, kun taas Euroopassa se oli noin 72 000 $ ja Yhdysvalloissa 74 000 $.

Kiina pystyy valloittamaan sähköautomarkkinat huipputeknologiansa ja korkealaatuisten ajoneuvojen kilpailukykyisillä hinnoilla. Vastauksena Kiinan hallitsevuuteen sähköautomarkkinoilla Eurooppa ja Kanada harkitsevat parhaillaan tullien asettamista oman sähköautoteollisuutensa tukemiseksi.

Jos tarkastelemme sähköautosektorin merkittäviä nimiä, niin NIO (LIO ), Li Auto (LI ), Lucid Group (LCID ), Rivian Automotive (RIVN ) ja Stellantis N.V. (STLA ) ovat keskeisiä toimijoita.

Kiinan BYD on kuitenkin tällä hetkellä globaalia sähköautoteollisuutta johtava yritys. Yritys, joka valmistaa sähköautoja, akkuja ja energiaratkaisuja, laajentaa nopeasti markkinaosuuttaan sekä kotimaassa että kansainvälisesti. BYD myi 1 134 892 ajoneuvoa Q3:ssa verrattuna 986 720:aan Q2:ssa.

Kirjoitushetkellä tämän 123,5 miljardia dollaria markkina-arvoisen yhtiön osakkeet käyvät 36,86 $:ssa, noussut 33,16 % vuoden alusta, ja sen EPS (TTM) on 1,55 sekä P/E (TTM) 23,84.

Sitten on Elon Muskin Tesla, Inc. (TSLA ), joka tuottaa useita sähköautoja, kuten Model S, Model 3, Model X ja Model Y. Q3:ssa Tesla toimitti 462 890 sähköautoa, mikä on nousu 433 956:sta Q2:ssa. Sen Q2‑2024 liikevaihto oli 25,5 miljardia dollaria, ja sääntelykrediittejä kertyi 890 miljoonaa dollaria.

Kirjoitushetkellä tämän 703,85 miljardia dollaria markkina-arvoisen yhtiön osakkeet käyvät 217,80 $:ssa, laskeneet 11,18 % vuoden alusta, ja sen EPS (TTM) on 3,56 sekä P/E (TTM) 62,04.

Johtopäätös 

Tutkimukset osoittavat, että sähköautot tarjoavat kiistattomia hyötyjä sekä ympäristölle että kansanterveydelle. Kuitenkin niiden laajamittainen käyttöönotto tuo mukanaan merkittäviä haasteita. Jotta voimme hyödyntää niiden täyden potentiaalin, meidän on sähköistettävä ajoneuvokannat ja samalla hiilinegatiivistettävä sähköverkko. Kaiken kaikkiaan sähköautojen käyttöönotto on tuettava laajemmilla yhteiskunnallisilla muutoksilla siinä, miten liikumme, asumme ja tuotamme energiaa.

Klikkaa tästä saadaksesi listan parhaista sijoituskohteista sähköauto-osakkeisiin.