Är elbilar dåliga för miljön?

När elbilarna först kom ut på marknaden var batteriet som drev elmotorn mycket mindre och mindre effektivt än de enheter som sitter i dagens elbilar.

Till exempel lanserades Nissan Leaf 2010 med ett batteri på 24 kWh. Nuförtiden är elbilarna mycket mer avancerade och har ofta större batterier med enorm kapacitet - Volkswagen ID 3 har ett batteri på 77 kWh, Mercedes EQS SUV har en enorm 118 kWh-enhet och GMC Hummer EV har 247 kWh.

Ett elbilsbatteri är inte så olikt det du hittar i baksidan av din telefon eller bärbara dator, förutom att det är mycket större, mer hållbart och klarar större temperaturförändringar.

Precis som i en smartphone tappar batteriet i en elbil kapacitet och når så småningom slutet av sin livslängd. Men den livslängden är mycket längre än för en smartphone; ett elbilsbatteri håller normalt i 10-20 år.

Men vad händer med ett elbilsbatteri när det kommer till slutet av sin livscykel? Här tar vi en titt på hur elbilsbatterier tillverkas, vilka material som används, hur batteripaketet kan återvinnas och återanvändas samt om de verkligen är så dåliga för miljön som vissa påstår.

Vad är ett elbilsbatteri tillverkat av?

De allra flesta elbilar använder litiumjonbatterier som har fyra huvudkomponenter: en katod, en anod, en elektrolyt och en separator.

Dessa komponenter gör att elektrokemiska reaktioner kan ske inuti batteriet och skapa den kraft som skickas till elmotorn som driver hjulen.

Ett elbilsbatteri är dock inte bara en stor enhet. Det består av hundratals celler som är grupperade tillsammans för att skapa en modul som sedan sätts ihop för att skapa ett batteripaket.

Ju fler celler ett elbilsbatteri har, desto större är dess kapacitet och desto längre kan det färdas på en laddning.

En BMW i4 har till exempel ett batteri på 83,9 kWh som består av fyra moduler med 72 celler och tre moduler med 12 celler.

I elbilsbatterier används förutom litium även dyra material som kobolt, mangan och nickel. Stål och aluminium används ofta som en del av batterihöljet.  

Hur länge håller ett elbilsbatteri?

Den förväntade livslängden för ett elbilsbatteri varierar beroende på storlek och typ, men normalt sett bör ett litiumjonbatteri hålla i 10-20 år eller minst 200.000 km.

Faktum är att du knappast behöver söka för att hitta en EV med hög körsträcka som har täckt långt över 200 000 km. Tesla själva uppger att deras batterier kan hålla upp till 250 000 km utan problem.

Med tiden försämras litiumjoncellerna i batteriet efter hundratals laddningscykler. Faktum är att ett elbilsbatteri kan förlora så mycket som 2 % av sin batterikapacitet varje år.

Och även om batteridegradering inte påverkar prestandan hos en elbil, kommer den att minska räckvidden.

Laddningsstation för elbilar

Det finns många sätt för elbilsägare att begränsa batterislitaget: att bara ladda till 80% är vanligt för de flesta, men att konsekvent ladda till 100% försämrar batteriet snabbare.

Snabbladdare för likström - även om de är praktiska för att snabbt fylla på när man är på språng - orsakar också större slitage på grund av deras högre utgångshastigheter. Att ladda långsammare, t.ex. med en 7 kW hemmaladdare, är bättre för batteriets hälsa.

Det är också viktigt att bevara batteriets hälsa, eftersom det är dyrt att byta ut ett helt batteri. Och ju större batteriet är, desto mer kostar det att byta ut det.

Vilka är miljöeffekterna av batteritillverkning för elbilar?

De ädelmetaller som krävs för att tillverka ett elbilsbatteri utvinns ofta genom komplexa och kostsamma processer - och det finns ett antal miljökonsekvenser som uppstår till följd av utvinning av material som litium och kobolt.

Litiumutvinning är en mycket vattenintensiv process och det uppskattas att det krävs cirka två miljoner ton vatten för att utvinna ett ton litium, enligt en FN-studie.

På platser som Chile, där litium ofta bryts, används faktiskt mer än hälften av regionens vatten för litiumutvinning.

Gruvdrift för metaller som nickel och kobolt har också ett antal effekter. I Demokratiska republiken Kongo - där enorma mängder kobolt bryts varje dag - har ekosystem förstörts, mark har försämrats och luft- och vattenföroreningar har ökat kraftigt.

Nickelgruvor i Filippinerna stängdes i ett försök att lindra de miljöskador som processen orsakade.

Hela tillverkningsprocessen för elbilar genererar också stora mängder CO2: Polestar avslöjade att tillverkningen av en av deras 2 sedaner skapar 24 ton CO2e (CO2-ekvivalenter), medan en förbränningsmotordriven Volvo XC40 genererar 14 ton CO2e under tillverkningen.

När en elbil lämnar fabriken ger den naturligtvis inga utsläpp från avgasröret, medan en bensin- eller dieselbil fortsätter att producera CO2. Det är dock värt att notera att en elbil måste färdas en betydande sträcka för att kompensera för de utsläpp som produceras under tillverkningen.

Kan ett elbilsbatteri återvinnas?

Den goda nyheten är att de flesta av de material som används för att skapa ett litiumjonbatteri kan återvinnas och att cellerna i batteriet kan återanvändas för andra ändamål.

Fordonstillverkare kan återvinna upp till 90% av materialen i batteripaketen. Metaller som litium, nickel, kobolt och mangan kan alla återvinnas och sedan återanvändas i batteriproduktionen när de har bearbetats kemiskt.

Själva återvinningsprocessen är komplicerad: batterierna måste vara helt urladdade för att förhindra elektriska stötar under demonteringen av förpackningen. Batterierna strimlas sedan för att separera materialen inuti.

Utöver materialen kan enskilda celler återvinnas och användas på andra sätt. Jaguar har till exempel samarbetat med generatortillverkaren Pramac för att utveckla en portabel energilagringsenhet som drivs av uttjänta I-Pace-batterier. Cellerna togs från I-Pace prototypfordon och implementerades sedan i energilagringssystemet.

Nissan återanvänder också gamla Leaf-batterier och använder cellerna för att skapa bärbara kraftpaket som kan användas för att driva små prylar och apparater.

Varför är det så viktigt att återvinna batterier till elbilar?

Som vi har nämnt tidigare är utvinning av råvaror som nickel, kobolt och litium mycket skadligt för miljön, för att inte tala om dyrt och komplicerat.

Genom att återvinna ett batteri och använda dess material och celler för ett annat ändamål minskar behovet av nya råvaror. Och batteriåtervinningen innebär inte bara att material återförs till kretsloppet, utan också att miljöpåverkan minskar eftersom färre batterier behöver deponeras.

Regeringar och internationella organisationer inser vikten av batteriåtervinning och har infört nya regler för att göra batterierna mer hållbara.

EU meddelade till exempel förra året att tillverkare av batterier till elbilar från och med 2027 måste återvinna 90% av den nickel och kobolt som används i batterierna, och upp till 95% från och med 2031.

Tillverkarna kommer också att behöva återvinna 50% av det litium som används från 2027, vilket ökar till 80% 2031.

Slutsatsen:

Elbilstillverkning är mer kostsamt för miljön än att bygga en traditionell bensin- eller dieseldriven bil.

Under fordonets livstid innebär dock elbilens nollutsläpp från avgasrör att den ger upphov till mindre kumulativa utsläpp, och dessa kan minskas ytterligare genom att vi laddar våra bilar med förnybar energi och bygger dem med effektivare tillverkningsprocesser.

Och genom att återvinna elbilar i sin helhet, inklusive batterierna, kan vi ta bort den potentiella påverkan de kan ha på miljön efter sin livslängd i en bil.