EV’s kunnen meer helpen dan het milieu – Grootschalige adoptie kan aanzienlijke gezondheids- en financiële voordelen opleveren

Een nieuwe studie van de Universiteit van Toronto suggereert dat de grootschalige adoptie van elektrische voertuigen (EV’s) en de uitrol van hernieuwbare elektriciteitsopwekking kunnen leiden tot gezondheidsvoordelen ter waarde van tot $188 billion tegen 2050.

Hiervoor gebruikte het team van de Department of Civil & Mineral Engineering computersimulaties, die aantonen dat alleen de elektrificatie van de Amerikaanse voertuigen en een minder agressieve decarbonisatie van het net aanzienlijke gezondheidsvoordelen op bevolkingsniveau kunnen opleveren, variërend in de tientallen miljarden dollars.

Volgens medeauteur van de studie, professor Marianne Hatzopoulou, richten onderzoekers zich bij het bestuderen van de impact van EV’s doorgaans op klimaatverandering in termen van het verminderen van CO2-uitstoot, maar dat is niet de volledige omvang van de vervuiling veroorzaakt door een verbrandingsmotorvoertuig.

Naast CO2 produceren deze conventionele voertuigen ook “veel luchtverontreinigende stoffen die een significante, kwantificeerbare impact hebben op de volksgezondheid,” waarvan Hatzopoulou opmerkte dat ze “onevenredig worden gevoeld door bevolkingsgroepen met een laag inkomen, raciale minderheden of gemarginaliseerden.”

In 2020 gebruikten de leden van dit team hun expertise in levenscyclusanalyse om computermodellen te bouwen die de impact van grootschalige EV-adoptie op de Amerikaanse markt simuleren.

Het team koos de VS als testmarkt vanwege de hoge eigendoms- en reiscijfers per hoofd, evenals de beschikbaarheid van grote, zware voertuigen en hoogwaardige data.

Om te schatten hoeveel EV’s nodig zouden zijn om de stijging van de wereldwijde gemiddelde temperatuur onder de 2 °C boven pre‑industriële niveaus te houden tegen 2100, ontwikkelde het team een nieuwe methode om dit doel om te zetten in een koolstofbudget voor personenauto’s in de VS. Vervolgens bepaalden ze het aantal EV’s dat nodig is om binnen dat budget te blijven, wat “een heleboel” bleek te zijn.

De gemodelleerde scenario’s gaven het team 350 miljoen EV’s die tegen 2050 op de Amerikaanse wegen moeten staan om de beoogde emissiereducties te behalen.

Dit aantal is ongeveer 90 % van het totale aantal voertuigen dat naar verwachting op dat moment in gebruik zal zijn, terwijl het totale aandeel EV’s op de weg op het moment van de studie ongeveer 0,3 % bedroeg. Het onderzoek stelde:

“Het is waar dat de verkoop snel groeit, maar zelfs de meest optimistische prognoses suggereren dat tegen 2050 de Amerikaanse vloot slechts ongeveer 50 % EV’s zal zijn.”

Wat betreft de barrières voor deze adoptie wijst de studie op consumentenvoorkeuren voor EV’s, uitdagingen met betrekking tot de levering van kritieke materialen zoals kobalt, lithium en mangaan voor batterijen, en de druk op de elektriciteitsinfrastructuur van het land. Het artikel meldde een jaarlijkse stijging van 1.730 TWh in de elektriciteitsvraag, wat enorme investeringen in infrastructuur en nieuwe energiecentrales zou vereisen.

De studie concludeerde dat 90 % EV-bezit tegen 2050 een onrealistisch scenario is en raadde enorme investeringen in het openbaar vervoer, hogere woningdichtheid en stedelijke herontwerp aan om actieve mobiliteit mogelijk te maken.

“EV’s verminderen inderdaad de uitstoot, maar ze lossen niet het feit op dat we de dingen die we al weten dat we moeten doen, nog steeds moeten uitvoeren. We moeten ons gedrag, het ontwerp van onze steden en zelfs aspecten van onze cultuur heroverwegen. Iedereen moet hiervoor verantwoordelijkheid nemen.”

– Professor Heather MacLean

Grootschalige EV-adoptie kan de menselijke gezondheid

Na het berekenen van het aantal EV’s dat nodig is om de mitigatiedoelstellingen te halen, bestudeerde het U of T Engineering-team de gezondheidsvoordelen van elektrificatie van lichte voertuigen.

Gepubliceerd in PNAS deze maand, stelt de nieuwste studie een uniek perspectief voor bij het kwantificeren van de luchtkwaliteitsgerelateerde gezondheidsimpact van de VS die tussen 2022 en 2050 EV’s adopteert.

Het punt is dat EV’s op zichzelf geen uitlaatgassen produceren, maar dat betekent niet dat ze niet verantwoordelijk zijn voor luchtvervuiling. EV’s hebben nog steeds stroom nodig, en als de energiecentrales die hen van stroom voorzien op fossiele brandstoffen zoals aardgas of steenkool draaien, zijn ze wel verantwoordelijk.

Dus paste het team hun model aan om de productie van luchtverontreinigende stoffen te simuleren, inclusief zwaveldioxide (SOx), stikstofoxiden (NOx) en PM2.5 — kleine deeltjes van 2,5 micrometer of minder in diameter die organische chemicaliën, stof, roet en metalen kunnen bevatten.

In tegenstelling tot CO2, dat tientallen jaren blijft bestaan en goed gemengd is in de atmosfeer, zijn deze verontreinigende stoffen en hun gezondheidsimpact meer gelokaliseerd.

“Het maakt niet alleen uit hoeveel we uitstoten, maar ook waar we het uitstoten.”

– Professor Daniel Posen

Dus, het modelleren van CO2 en het modelleren van deze verontreinigende stoffen zijn twee zeer verschillende zaken. 

Bovendien wordt verwacht dat de luchtvervuiling van het elektriciteitsnet en verbrandingsmotorvoertuigen niet constant zal blijven over de tijd. 

Zo genereren de benzineauto’s die we vandaag hebben aanzienlijk minder vervuiling dan die van twee decennia geleden, maar ze blijven nog steeds op de weg. Evenzo wordt het elektriciteitsnet steeds groener. Dus moeten al deze factoren in overweging worden genomen. 

Het team koos daarom twee hoofdscenario’s voor het model om te simuleren. In één scenario, zullen er geen nieuwe EV’s meer worden gebouwd, maar oudere verbrandingsmotorvoertuigen zullen blijven worden vervangen door efficiëntere exemplaren. In het andere scenario wordt aangenomen dat alle nieuwe voertuigen die vóór 2035 worden verkocht elektrisch zijn.

Hoewel het tweede scenario “agressief” lijkt, hebben veel overheden wereldwijd al volledig ingezet op EV’s, waarbij onder andere Noorwegen, Nederland, Frankrijk en Canada van plan zijn de verkoop van nieuwe verbrandingsmotorvoertuigen in het komende decennium te elimineren.

Voor beide scenario’s hielden de onderzoekers ook rekening met verschillende snelheden van de overgang van het elektriciteitsnet naar hernieuwbare energiebronnen. Deze snelheid omvatte vertraging, versnelling of ongeveer gelijk blijven aan de huidige tot 2050.

Voor elk van deze omstandigheden, werden de niveaus van luchtvervuiling vervolgens gesimuleerd over de VS. Ze correleerden vervolgens deze vervuilingsniveaus met statistische schattingen van economische waarde en het aantal verloren levensjaren. 

“Onze simulatie toont aan dat de cumulatieve volksgezondheidsvoordelen van grootschalige EV-adoptie tussen nu en 2050 kunnen oplopen tot honderden miljarden dollars… als het net steeds groener wordt.”

– Posen

Terwijl de wereld al overgaat van fossiele brandstofopwekking, modelleerde het team ook een scenario waarin het net bevroren blijft in de huidige staat. Hij voegde toe:

“In dat geval zouden we er eigenlijk beter aan doen simpelweg onze oude verbrandingsmotorvoertuigen te vervangen door nieuwe — maar nogmaals, dit is geen zeer realistisch scenario.”

Nu is de vraag wat de prioriteit moet zijn: het adopteren van EV’s om de transportsector te decarboniseren of het decarboniseren van de energieopwekkingssector, die de bron van EV-vervuiling is. 

Hierop zei Hatzopoulou:

“Het is belangrijk te onthouden dat de voertuigen die vandaag worden verkocht nog tientallen jaren zullen worden gebruikt.”

Wat dit betekent is dat we eerst EV’s moeten adopteren, omdat het blijven kopen van meer verbrandingsmotorvoertuigen, hoe efficiënt ook, ons voor jaren vastzet aan die uitlaatgassen, waardoor die vervuiling overal verder wordt verspreid.

Echter, moet het energiesysteem tegelijkertijd worden gedecarboniseerd en niet wachten tot meer EV’s eerst op de weg zijn.

“We moeten vandaag al beginnen aan het pad naar een gezondere toekomst.”

– Hatzopoulou

De voordelen van EV’s voor de volksgezondheid kwantificeren

EV’s hebben de afgelopen jaren veel tractie gekregen en komen naar voren als een krachtig middel om het probleem van luchtvervuiling aan te pakken. 

Dit is logisch, aangezien luchtvervuiling bijdraagt aan één op de tien sterfgevallen wereldwijd en jaarlijks 8,43 miljoen vroegtijdige sterfgevallen veroorzaakt. Het verkort ook de levensverwachting met meer dan 2 jaar. Volgens de WHO is luchtvervuiling de grootste milieugevaar voor de menselijke gezondheid wereldwijd.

Deze bedreiging is grotendeels toe te schrijven aan de transportsector. In de VS is deze sector verantwoordelijk voor ongeveer 29 % van alle broeikasgasemissies (GHG) en vormt daardoor het middelpunt van strategieën gericht op het mitigeren van klimaatverandering.

Onder de oplossingen bieden EV’s, die geen uitlaatgassen genereren, een aanzienlijk potentieel om zowel GHG-emissies als luchtvervuiling te verminderen. Volgens het Amerikaanse Department of Energy produceren EV’s slechts 1.783 kg CO2 in vergelijking met 5.186 kg die door benzinevoertuigen worden gegenereerd.

Dus, een studie van eerder dit jaar onderzocht de voordelen van volledige elektrificatie (FullE) in vier Amerikaanse steden — New York, Chicago, Houston en Los Angeles. Deze steden hebben een hoge bevolkingsdichtheid, veel verkeer en slechte luchtkwaliteit die niet voldoet aan de normen van de Environmental Protection Agency.

Het onderzoek vond dat het FullE-scenario leidde tot een PM2,5-reductie die piekte op 0,34 tot 2,29 μg·m⁻³, samen met duidelijke verminderingen van zowel NOx- als ozonconcentraties.

Vanuit gezondheidsoptiek zou een FullE-scenario potentieel 796, 328 en 157 vroegtijdige sterfgevallen per maand kunnen voorkomen in respectievelijk New York, Chicago en Houston. Economisch gezien worden de gezondheidsvoordelen geschat tussen $51 mln en $249 million per dag.

Echter, in Los Angeles kan volledige elektrificatie de sterfte verhogen vanwege hogere PM2,5- en ozonniveaus, terwijl een EV-aandeel van 29 % voor lichte voertuigen 104 levens per maand kan redden. Dit komt door de complexe atmosferische chemie en unieke geografische en meteorologische omstandigheden van de stad, en daarom zijn “regionaal specifieke milieuregels” nodig.

Een andere studie, die de gezondheidsvoordelen van deze voertuigen in Shanghai, China onderzocht, merkte op dat sommige regio’s meer voordelen kunnen halen uit grootschalige adoptie van EV’s, wat zeer kostbaar is, dan andere. Daarom raadde ze beleidsmakers aan om incentives te ontwerpen op basis van regionale kenmerken.

Een megastad als Shanghai kampt doorgaans met slechtere luchtkwaliteit en een grotere bevolking wordt blootgesteld aan voertuiguitstoot.

Dus evalueerde de studie de klimaat- en gezondheidsvoordelen van het vervangen van benzinevoertuigen, die fijne deeltjes, NOx en vluchtige organische stoffen uitstoten, door batterij‑aangedreven EV’s die bijdragen aan NOx‑ en SO2‑emissies van energiecentrales.

Het bleek dat elke EV in China’s grootste stad $6.400 aan gezondheids‑ en klimaatvoordelen genereert. Bovendien waren de gezondheidsimpacten van EV’s ongeveer 20 keer lager dan die van een gemiddeld verbrandingsmotorvoertuig, met grotere voordelen bij het vervangen van oudere ICEV’s, wat neerkomt op $8.900 per voertuig.

Voertuigelektrificatie vermindert echter niet alleen de uitstoot van broeikasgassen en verbetert de luchtkwaliteit, maar blijkt ook de sterftecijfers geassocieerd met blootstelling aan giftige luchtverontreinigende stoffen te verlagen.

Inademing van fijne deeltjes die door ICE‑voertuigen worden uitgestoten kan leiden tot een verhoogd risico op hart‑ en vaatziekten, inclusief hartaanvallen. Voor kinderen kan blootstelling aan luchtvervuiling een leven lang gezondheidsproblemen veroorzaken. Bij zwangere vrouwen kan het leiden tot een verhoogd risico op complicaties en een laag geboortegewicht. Onderzoek suggereert dat luchtvervuiling ook bijdraagt aan aandachtsgerelateerde stoornissen.

Gezien de nadelige effecten van luchtvervuiling op de menselijke gezondheid, vooral bij de jonge bevolking, heeft de American Lung Association de impact van EV’s op het redden van levens bestudeerd. 

“Luchtvervuiling en klimaatverandering brengen kinderen vandaag in gevaar. De impact van klimaatverandering blijft toenemen, en dat zal alleen maar de risico’s vergroten die kinderen in de Verenigde Staten ondervinden terwijl ze opgroeien.”

– Will Barrett, de auteur van het rapport en senior directeur van de vereniging voor pleitbezorging van schone lucht

Om de gezondheid van mensen te verbeteren, stelde het rapport voor dat alle nieuwe autokopen zero‑emissie opties zijn en dat het nationale elektriciteitsnet tegen 2035 overschakelt op schone en hernieuwbare energie.

Volgens de groep zouden deze zero‑emissie voertuigen tegen 2050 meer dan $1,2 trillion aan gezondheidsvoordelen voor het land opleveren.

De huidige staat van de EV-markt

Met al deze voordelen van voertuig‑elektrificatie, waar staan we precies met de adoptie van EV’s? Wel, een rapport van het International Energy Agency stelt dat de verkoop van elektrische auto’s in 2023 bijna 14 miljoen bereikte, een stijging van 3,5 miljoen ten opzichte van het voorgaande jaar en maar liefst 6 keer hoger dan in 2018.

In 2023 vormden elektrische auto’s ongeveer 18 % van alle auto’s, een stijging van 4 % ten opzichte van 2022. Vijf jaar geleden waren het nog slechts 2 %, wat de enorme adoptie van EV’s benadrukt. Van de elektrische auto’s zijn 70 % batterij‑aangedreven. Deze cijfers brengen het totale aantal EV’s op de wegen op 40 miljoen.

Hoewel de adoptie van EV’s wereldwijd plaatsvindt, is deze aanzienlijk geconcentreerd in slechts een paar grote markten, met China aan kop. 

Bijna 60 % (8,1 miljoen) van alle nieuwe elektrische autoregistraties waren in China. Opmerkelijk was dat 2023 het eerste jaar in meer dan een decennium was waarin de Chinese New Energy Vehicle (NEV)-industrie geen nationale subsidies meer kreeg voor EV‑aankopen. Echter, belastingvrijstellingen, niet‑financiële ondersteuning en enkele provinciale investeringen bleven bestaan. Vorig jaar exporteerde China meer dan 4 miljoen, waarvan 1,2 miljoen EV’s, waardoor het de grootste auto‑exporteur ter wereld werd.

China wordt gevolgd door Europa met 25 % en vervolgens de VS met 10 % (1,4 miljoen). Samen vertegenwoordigen deze regio’s bijna 95 % van de wereldwijde verkoop van elektrische auto’s. Deze groei zet zich voort in 2024, waarbij China al 1,9 miljoen elektrische auto’s heeft verkocht in Q1 2024 vergeleken met 350.000 in de VS.

Hoewel de verkoop van elektrische auto’s in opkomende markten en ontwikkelingslanden is gestegen, bleef deze over het algemeen laag, en EV’s zijn nog steeds zeldzaam in Afrika, Eurazië en het Midden‑Oosten.

Volgens de IEA hangt de voortdurende overgang naar elektrische mobiliteit af van betaalbare EV’s. En naast technologische ontwikkeling is concurrentie een belangrijke factor die de kosten kan verlagen.

“Mensen staan klaar om tegen klimaatverandering te vechten en EV’s te rijden, maar niet tegen elke prijs,” merkte Serge Gachot, directeur van de Paris Motor Show, op, die deze maand werd gehouden en waar EV‑fabrikanten uit de VS, China en Europa hun nieuwste modellen presenteerden.

Gegevens van JATO tonen aan dat de gemiddelde detailhandelsprijs van een batterij‑EV in China in de eerste helft van 2023 onder $34 K lag, vergeleken met ongeveer $72 K in Europa en $74 K in de VS.

China kan de EV‑markt veroveren dankzij geavanceerde technologie en hoogwaardige voertuigen tegen concurrerende prijzen. Als reactie op China’s dominantie in de EV‑markt overwegen Europa en Canada momenteel het opleggen van tarieven om hun lokale EV‑industrieën te stimuleren.

Als we nu naar de prominente namen in de EV‑sector kijken, dan behoren onder andere NIO (LIO ), Li Auto (LI ), Lucid Group (LCID ), Rivian Automotive (RIVN ), en Stellantis N.V. (STLA ) tot de belangrijkste spelers.

China’s BYD leidt echter momenteel de wereldwijde EV‑industrie. Het bedrijf, dat EV’s, batterijen en energieoplossingen produceert, breidt snel zijn marktaandeel uit in zowel binnen‑ als buitenlandse markten. BYD verkocht 1.134.892 voertuigen in Q3 vergeleken met 986.720 in Q2.

Op het moment van schrijven worden de aandelen van het bedrijf met een marktkapitalisatie van $123,5 bln verhandeld tegen $36,86, een stijging van 33,16 % YTD, met een EPS (TTM) van 1,55 en een P/E (TTM) van 23,84.

Dan is er Elon Musk’s Tesla, Inc. (TSLA ), die een reeks EV’s produceert, waaronder de Model S, Model 3, Model X en Model Y. In Q3 leverde Tesla 462.890 EV’s, een stijging ten opzichte van 433.956 in Q2. De omzet van 2Q24 bedroeg $25,5 bln met $890 million aan regelgevende kredieten.

Op het moment van schrijven worden de aandelen van het bedrijf met een marktkapitalisatie van $703,85 bln verhandeld tegen $217,80, een daling van 11,18 % YTD, met een EPS (TTM) van 3,56 en een P/E (TTM) van 62,04.

Conclusie 

Studies tonen aan dat elektrische voertuigen onmiskenbare voordelen bieden voor zowel het milieu als de volksgezondheid. Echter, hun grootschalige adoptie brengt aanzienlijke uitdagingen met zich mee. Om hun volledige potentieel te benutten, moeten we niet alleen de voertuigvloten elektrificeren, maar ook het elektriciteitsnet decarboniseren. Over het geheel genomen moet de adoptie van EV’s worden aangevuld met bredere maatschappelijke veranderingen in hoe we reizen, wonen en energie opwekken.

Klik hier voor een lijst van top EV-aandelen om in te investeren.