EVs kan hjälpa mer än miljön – Omfattande antagande kan leda till betydande hälso- och ekonomiska fördelar

En ny studie från University of Toronto visar att den storskaliga antagandet av elbilar (EVs) och utrullningen av förnybar elproduktion kan leda till hälsofördelar värda upp till $188 billion år 2050.

För detta använde avdelningen för civil- och mineralteknik teamet datorsimuleringar, vilka visade att enbart elektrifieringen av amerikanska fordon och en mindre aggressiv avkarbonisering av elnätet kan ge betydande hälsofördelar på befolkningsnivå i storleksordningen tiotals miljarder dollar. 

Enligt studiens medförfattare professor Marianne Hatzopoulou har forskare vid studier av EVs vanligtvis fokuserat på klimatförändringar i termer av att minska CO2-utsläpp, men det är inte hela omfattningen av föroreningarna som orsakas av ett förbränningsmotorfordon.

Förutom CO2 producerar dessa konventionella fordon också ”många luftföroreningar som har en betydande, kvantifierbar inverkan på folkhälsan,” vilket Hatzopoulou påpekade ”upplevs oproportionerligt av låginkomsttagare, rasifierade eller marginaliserade befolkningar.”

År 2020 använde medlemmarna i detta team sin expertis inom livscykelanalys för att bygga datormodeller som simulerade effekterna av storskalig EV‑antagande på den amerikanska marknaden.

Teamet valde USA som testmarknad på grund av dess höga ägande- och resefrekvens per capita, samt tillgången till stora, tunga fordon och högkvalitativ data.

För att uppskatta hur många EVs som behövs för att hålla den globala temperaturökningen under 2 grader Celsius över förindustriella nivåer till år 2100 skapade teamet en ny metod för att omvandla detta mål till en koldioxidbudget för personbilar i USA. Därefter fastställde de antalet EVs som krävs för att hålla sig inom den budgeten, vilket visade sig vara ”mycket”.

De modellerade scenarierna gav teamet 350 miljoner EVs som måste finnas på de amerikanska vägarna år 2050 för att nå de utsläppsminskningsmål som satts.

Detta antal motsvarar ungefär 90 % av de totala fordon som beräknas vara i drift vid den tidpunkten, medan andelen EVs på vägarna vid studiens tidpunkt var omkring 0,3 %. Forskningen konstaterade:

“Det är sant att försäljningen växer snabbt, men även de mest optimistiska prognoserna antyder att år 2050 kommer den amerikanska flottan bara att bestå av cirka 50 % EVs.”

När det gäller hinder för detta antagande pekar studien på konsumentpreferenser för EV‑utbyggnad, utmaningar relaterade till tillgången på kritiska material som kobolt, litium och mangan för batterier, samt påfrestningen på landets elinfrastruktur. Artikeln angav en årlig ökning på 1 730 TWh i elbehov, vilket skulle kräva enorma investeringar i infrastruktur och nya kraftverk.

Studien drog slutsatsen att 90 % EV‑ägande år 2050 är ett orealistiskt scenario och rekommenderade massiva investeringar i kollektivtrafik, högre bostadstäthet och omdesign av städer för att möjliggöra aktiv transport.

“EVs minskar verkligen utsläppen, men de befriar oss inte från att behöva göra de saker vi redan vet att vi måste göra. Vi måste ompröva vårt beteende, utformningen av våra städer och till och med vissa aspekter av vår kultur. Alla måste ta ansvar för detta.”

– Professor Heather MacLean

Omfattande antagande av EVs kan förbättra människors hälsa

Efter beräkning av antalet EVs som krävs för att nå mildrande mål, studerade U of T Engineering‑teamet hälsofördelarna med elektrifiering av lätta fordon.

Publicerad i PNAS denna månad föreslår den senaste studien ett unikt perspektiv för att kvantifiera luftkvalitetsrelaterade hälsoeffekter av att USA antar EVs mellan 2022 och 2050. 

Faktum är att EVs i sig själva inte genererar några avgasutsläpp, men det betyder inte att de inte är ansvariga för luftföroreningar. EVs behöver fortfarande el, och om kraftverken som levererar den drivs av fossila bränslen som naturgas eller kol, är de ansvariga.

Så anpassade teamet sin modell för att simulera produktionen av luftföroreningar, inklusive svaveldioxid (SOx), kväveoxider (NOx) och PM2,5—små partiklar på 2,5 mikrometer eller mindre i diameter som kan innehålla organiska kemikalier, damm, sot och metaller. 

Till skillnad från CO2, som kvarstår i årtionden och är välblandad i atmosfären, är dessa föroreningar och deras hälsoeffekter mer lokala.

“Det spelar inte bara roll hur mycket vi släpper ut, utan också var vi släpper ut dem.”

– Professor Daniel Posen

Så är modellering av CO2 och modellering av dessa föroreningar två mycket olika saker. 

Dessutom förväntas luftföroreningar från elnätet och förbränningsmotorfordon inte förbli konstanta över tid. 

Till exempel genererar de bensindrivna bilarna vi har idag betydligt mindre föroreningar än de som byggdes för två decennier sedan men de är fortfarande i trafik. På samma sätt blir elnätet allt grönare. Så måste alla dessa faktorer tas i beaktande. 

Teamet valde därför två huvudscenarier för modellen att simulera. I ett scenario, kommer inga fler EVs att byggas, men äldre förbränningsmotorfordon kommer att fortsätta att bytas ut med mer effektiva. I det andra scenariot antas alla nya fordon som säljs fram till 2035 vara elektriska.

Även om det andra scenariot verkar ”aggressivt” har många regeringar världen över redan satsat fullt på EVs, med länder som Norge, Nederländerna, Frankrike och Kanada som planerar att avskaffa försäljningen av nya förbränningsmotorfordon under det kommande decenniet.

För båda scenariona beaktade forskarna även olika hastigheter för elnätsövergången till förnybara energikällor. Denna takt inkluderade att bromsa ner, accelerera eller hålla sig ungefär på samma nivå som nu fram till 2050.

För var och en av dessa förhållanden, simulerades sedan luftföroreningsnivåerna över hela USA. De korrelerade sedan dessa föroreningsnivåer med statistiska uppskattningar av ekonomiskt värde och antalet förlorade levnadsår. 

“Vår simulering visar att de kumulativa folkhälsovinsterna av storskalig EV‑antagande mellan nu och 2050 kan uppgå till hundratals miljarder dollar… om elnätet fortsätter att bli grönare.”

– Posen

Medan världen redan övergår från fossila kraftverk modellerade teamet även ett scenario där elnätet fryser i sitt nuvarande tillstånd. Han tillade:

“I så fall skulle vi faktiskt ha det bättre genom att helt enkelt ersätta våra gamla förbränningsmotorfordon med nya — men återigen är detta inte ett särskilt realistiskt scenario.”

Nu är frågan vad som bör prioriteras, att anta EVs för att avkarbonisera transportsektorn eller att avkarbonisera kraftgenereringssektorn, som är källan till EV‑föroreningar. 

Till detta svarade Hatzopoulou:

“Det är viktigt att komma ihåg att de fordon som säljs idag kommer att fortsätta att användas i årtionden.”

Det betyder att vi först måste anta EVs eftersom fortsatt köp av fler förbränningsmotorfordon, oavsett hur effektiva de är, låser in dessa avgasutsläpp i årtionden framöver, vilket ytterligare sprider föroreningarna överallt.

Dock bör kraftgenereringssystemet avkarboniseras samtidigt och inte vänta på att fler EVs först ska komma ut på vägarna.

“Vi måste börja på vägen mot en hälsosammare framtid redan idag.”

– Hatzopoulou

Kvantifiering av EVs fördelar för folkhälsan

EVs har under de senaste åren fått stort genomslag och framträder som ett kraftfullt verktyg för att bekämpa luftföroreningar. 

Detta är logiskt, med tanke på att luftföroreningar bidrar till en av tio dödsfall globalt och orsakar 8,43 miljoner förtida dödsfall årligen. De förkortar även förväntad livslängd med mer än två år. Enligt WHO är luftföroreningar det största miljöhotet mot människors hälsa världen över.

Detta hot kan till stor del hänföras till transportsektorn. I USA står sektorn för cirka 29 % av alla växthusgasutsläpp (GHG) och har därför varit i fokus för strategier som syftar till att mildra klimatförändringarna.

Bland lösningarna erbjuder EVs, som genererar noll avgasutsläpp, betydande löften för att minska både GHG‑utsläpp och luftföroreningar. Enligt US Department of Energy producerar EVs endast 1 783 kg jämfört med 5 186 kg koldioxidutsläpp från bensindrivna fordon.

Så studie tidigare i år fördelarna med full elektrifiering (FullE) i fyra amerikanska städer — New York, Chicago, Houston och Los Angeles. Dessa städer har tät befolkning, hög trafikvolym och dålig luftkvalitet som inte uppfyller Environmental Protection Agency:s standarder. 

Forskningen fann att FullE‑scenariot ledde till en PM2,5‑reduktion som nådde 0,34 till 2,29 μg·m⁻³, samt markanta minskningar av både NOx‑ och ozonkoncentrationer.

Ur ett hälsoperspektiv skulle ett FullE‑scenario potentiellt kunna förhindra 796, 328 och 157 förtida dödsfall per månad i New York, Chicago respektive Houston. Ekonomiskt beräknas hälsofördelarna ligga mellan 51 miljoner och 249 miljoner dollar per dag.

Dock i Los Angeles kan full elektrifiering faktiskt öka dödligheten på grund av högre PM2,5‑ och ozonnivåer, medan en EV‑andel på 29 % för lätta fordon kan rädda 104 liv varje månad. Detta beror på stadens komplexa atmosfäriska kemi samt unika geografiska och meteorologiska förhållanden, och kräver därför “regionsspecifika miljöregler”.

En annan studie som undersökte hälsofördelarna med dessa fordon i Shanghai, Kina, noterade att vissa regioner kan få större nytta av storskalig EV‑antagande, som är mycket kostsam, än andra. Därför rekommenderade den att beslutsfattare utformar incitament baserade på regionala egenskaper.

En megastad som Shanghai lider vanligtvis av sämre luftkvalitet och en större befolkning exponeras för fordonsemissioner.

Så utvärderade studien klimat- och hälsofördelarna med att ersätta bensinfordon, som släpper ut fina partiklar, NOx och flyktiga organiska föreningar, med batteridrivna EVs som bidrar till NOx‑ och SO₂‑utsläpp från kraftverk.

Den fann att varje EV i Kinas största stad genererar 6 400 $ i hälso‑ och klimatfördelar. Dessutom var hälsoeffekterna av EVs ungefär 20 gånger lägre än för genomsnittligt förbränningsmotorfordon, med större fördelar vid ersättning av äldre ICEV, vilket uppgick till 8 900 $ per fordon. 

Fordonselektrifiering minskar dock inte bara växthusgasutsläpp och förbättrar luftkvaliteten, utan har också visat sig sänka dödligheten i samband med exponering för giftiga luftföroreningar.

Inandning av fina partiklar som släpps ut av förbränningsmotorfordon kan leda till ökad risk för hjärt‑ och kärlsjukdomar, inklusive hjärtinfarkt. För barn kan exponering för luftföroreningar orsaka livslånga hälsoproblem. För gravida kvinnor kan det leda till ökad risk för komplikationer och låg födelsevikt. Forskning tyder på att luftföroreningar också bidrar till uppmärksamhetsrelaterade störningar. 

Med tanke på de negativa effekterna av luftföroreningar på människors hälsa, särskilt den unga befolkningen, studerade American Lung Association effekten av EVs på att rädda liv. 

“Luftföroreningar och klimatförändringar utsätter barn för risker idag. Effekterna av klimatförändringarna fortsätter att intensifieras, och det kommer bara att öka de risker som barn i USA möter när de växer upp.”

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

För att förbättra människors hälsa föreslog rapporten att alla nya bilköp ska vara nollutsläppsalternativ och att nationens elnät ska övergå till ren och förnybar energi senast 2035.

Enligt gruppen skulle dessa nollutsläppsfordon skapa över 1,2 biljon dollar i hälsofördelar för landet år 2050.

Det aktuella läget för EV‑marknaden

Med alla dessa fördelar med fordonselektrifiering, var står vi egentligen med EV‑antagandet? Jo, en rapport från International Energy Agency visar att försäljningen av elbilar nådde nästan 14 miljoner år 2023, en ökning med 3,5 miljoner från föregående år och hela 6 ganger högre än 2018.

År 2023 utgjorde elbilar cirka 18 % av alla bilar, en ökning med 4 % från 2022. För bara fem år sedan utgjorde de endast 2 %, vilket understryker den massiva antagandet av EVs. Bland elbilar är 70 % batteridrivna. Dessa siffror ger ett totalt antal EVs på vägarna på 40 miljoner.  

Medan EV‑antagandet sker globalt, är betydligt koncentrerat i bara några få stora marknader, med Kina i ledningen. 

Nästan 60 % (8,1 miljoner) av alla nya elbilsregistreringar var i Kina. Anmärkningsvärt var 2023 det första året på över ett decennium då Kinas New Energy Vehicle (NEV)-industri saknade nationella subventioner för EV‑köp. Dock kvarstod skattebefrielse, icke‑finansiellt stöd och viss provinsdriven investering. Förra året exporterade Kina också mer än 4 miljoner, varav 1,2 miljoner var EVs, vilket gjorde landet till världens största bilexportör.

Kina följs av Europa med 25 % och sedan USA med 10 % (1,4 miljoner). Tillsammans står dessa regioner för nästan 95 % av den globala försäljningen av elbilar. Tillväxten fortsätter 2024, där Kina redan sålt 1,9 miljoner elbilar under Q1 2024 jämfört med 350 000 i USA.

Medan försäljningen av elbilar i framväxande marknader och utvecklingsländer har ökat, har den förblivit låg totalt sett, och EVs är fortfarande sällsynta i Afrika, Eurasien och Mellanöstern.

Enligt IEA beror den pågående övergången till elektrisk mobilitet på prisvärda EVs. Och förutom teknisk utveckling är konkurrens en stor faktor som kan driva ner kostnaderna. 

”Människor är redo att kämpa mot klimatförändringarna och köra EVs, men inte till vilket pris som helst,” noterade Serge Gachot, chef för Paris Motor Show, som hölls denna månad och där EV‑tillverkare från USA, Kina och Europa visade upp sina senaste modeller.

Data från JATO visar att genomsnittspriset för en batteri‑EV i Kina låg under 34 000 $ under första halvan av 2023 jämfört med cirka 72 000 $ i Europa och 74 000 $ i USA.

Kina kan erövra EV‑marknaden tack vare sin banbrytande teknik och högkvalitativa fordon till mer konkurrenskraftiga priser. Som svar på Kinas dominans på EV‑marknaden överväger Europa och Kanada för närvarande att införa tullar för att stärka sina lokala EV‑industrier. 

Om vi nu tittar på de framstående namnen inom EV‑sektorn, så är NIO (LIO ), Li Auto (LI ), Lucid Group (LCID ), Rivian Automotive (RIVN ), and Stellantis N.V. (STLA ) bland de viktigaste aktörerna.

Kinas BYD leder dock för närvarande den globala EV‑industrin. Företaget, som producerar EVs, batterier och energilösningar, expanderar snabbt sin marknadsandel både på den inhemska och internationella marknaden. BYD sålde 1 134 892 fordon under Q3 jämfört med 986 720 under Q2.

Vid skrivandet handlas företagets aktier med ett börsvärde på 123,5 miljard $ till 36,86 $, upp 33,16 % år‑till‑datum, med ett EPS (TTM) på 1,55 och ett P/E (TTM) på 23,84.

Sedan finns Elon Musks Tesla, Inc. (TSLA ), som producerar ett sortiment av EVs, inklusive Model S, Model 3, Model X och Model Y. Under Q3 levererade Tesla 462 890 EVs, upp från 433 956 under Q2. Dess 2Q24‑intäkter uppgick till 25,5 miljard $ med 890 miljon $ i regulatoriska krediter. 

Vid skrivandet handlas företagets aktier med ett börsvärde på 703,85 miljard $ till 217,80 $, ner 11,18 % år‑till‑datum, med ett EPS (TTM) på 3,56 och ett P/E (TTM) på 62,04.

Slutsats 

Studier visar att elbilar har obestridliga fördelar för både miljön och folkhälsan. Dock medför deras omfattande antagande betydande utmaningar. För att utnyttja deras fulla potential måste vi inte bara elektrifiera fordonsflottorna utan också avkarbonisera elnätet. Sammantaget måste antagandet av EVs kompletteras av bredare samhälleliga förändringar i hur vi reser, lever och genererar energi.

Klicka här för en lista över de bästa EV‑aktierna att investera i.