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EVは果たして未来のモビリティの鍵となるのか?

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電気自動車(EV)は、将来のモビリティの礎として、また多くの地域で運輸部門の脱炭素化のための主要な焦点として広く認識されています。電気自動車は、従来のエンジン車(ICE)に比べて、エネルギー変換効率が5~6倍高いと言われています。

ガソリン車:約80%のエネルギーが様々な非効率により失われる / image credit: Motertrend
EV:約11%のエネルギーが失われる / image credit: Motertrend

再生可能エネルギーや原子力で充電した場合、同等の内燃エンジンやプラグインハイブリッドよりもはるかに低い二酸化炭素排出量となります。

ライフサイクル温室効果ガス排出量:従来型と日産リーフの比較 / image credit: Carbon Brief
 

そのため、バッテリーEV(BEV)は、既存のICEに代わる他の代替品(燃料電池EVなど)を優先してきました。過去10年間、主要市場では電気自動車(EV)に対する様々な支援政策が実施され、EVの需要を後押ししています。中でも、電気自動車(EV)の購入を促進するために、様々なインセンティブが設けられています。

  • 政府補助金:政府がEV購入者に対して、税額控除やリベートなどの経済的なインセンティブを提供 例:バイデン大統領によるインフレ抑制法
  • HOVレーンへのアクセス:カリフォルニア州など一部の地域では、EV運転手は1人でもカープールレーンの利用が認められており、時間の節約や渋滞の緩和が期待できる
  • 駐車料金の軽減:パリ市、ロンドン市など一部の都市や自治体では、EVの駐車料金の減額やパーキングメーター料金の免除を実施また、EUやイギリス、日本は2035年までに、コスタリカやスリランカといった新興国を含む多くの国が今後10~30年の間にエンジン車(ICE)の販売を全廃することを表明しています。

また、EUやイギリス、日本は2035年までに、コスタリカやスリランカといった新興国を含む多くの国が今後10~30年の間にエンジン車(ICE)の販売を全廃することを表明しています。

世界各国の内燃機関禁止または電動化の目標年 / image credit: IEA

それに伴い、EVの需要もここ5年で爆発的に増えています。

世界のEV需要の増加 / image credit: EV Volumes
目次

EV普及の課題

しかし、EVの普及には大きな課題があります。

  1. 充電インフラが米国を含むほとんどの国で未整備であるため、BEVにとって長距離移動はまだ不安な状況である
  2. 電池のサプライチェーンは、現在、中国が圧倒的に多く生産している
  3. より根本的な問題として、すべてのエンジン車を電気自動車に転換するための鉱物が不足している

急速充電インフラ整備の遅れ

充電インフラの整備が急ピッチで進む一方で、500マイルを超えるロードトリップに出るのは、すぐに充電問題が頭痛の種になります。消費者の視点からは、走行距離と充電ステーションの不足が相まって、依然としてEV普及の主なボトルネックとなっています。

EV購入への不安要素の1位は、充電インフラの不足 / image credit: EY
16歳以上人口10万人あたりの急速充電器設置台数 / image credit: CNN

そして、当然のことながら、現在の米国における急速充電器の普及状況を見てみると、特に湾岸部や中西部では、高速充電器がないと長時間の移動は危険です。インフラが発達しているヨーロッパでさえ、夏の移動の際に実証されたように、休暇を過ごす場所への旅行計画は悪夢になりかねません。

インフラが発達しているEUでも、夏季休暇中などのピーク時には充電を待つ長蛇の列が / image cerdit: Automoto.fr

いまだ中国に大きく依存する電池サプライチェーン

中国は、世界のリチウムイオン電池の79%(2021年の数字)を生産し、リチウム、コバルト、グラファイトの加工・精製能力の半分以上を支配しています。さらにコロナとロシア・ウクライナ危機によって、鉱物、部品、電池のサプライチェーンが全体的に混乱し、電気自動車の納入に大きな影響を及ぼしました。

リチウムイオン電池生産国ランキング / image credit: Carbon Brief

欧州と米国の政府は、電池生産能力の開発に深く関与していますが、サプライチェーンの大部分は2030年まで中国に留まると予想されます。さらに、この電池生産の現地化に対する声明は、最近のBritish Voltの破綻に見られるように実現しない可能性もあり、新興企業が部分的に主導している状況です。

電池に必要な鉱物

電気自動車用電池に必要な主要鉱物であるリチウム、銅、ニッケル、黒鉛、コバルトの資源は無限にあるわけではありません。金属はある、地殻の中に存在しています。問題なのは、鉱物の発見から最終的な生産までの事業を立ち上げるのに10年程度かかることです。2020年の電気自動車とバッテリーエネルギー貯蔵のための鉱物需要総量は0.4 Mt.でした。

国際エネルギー機関の持続可能な開発シナリオに基づくEV分野の鉱物資源需要予測(単位:千トン)/ image credit: Mining Technology

シナリオにもよりますが、IEA(国際エネルギー機関)は2050年までに需要が30倍から40倍になると予想しています。IEAによれば、リチウムの需要が特に大きく、次いでニッケル、グラファイトとリストは続きます。リチウムの需要は2030年までに6倍の500キロトンまで増加し、50の新しい鉱山が必要になると予想されています。リサイクルや鉱物の効率的な利用が進めば、長期的には鉱物資源の不足を緩和することができるかもしれません。しかし、短期的には、リサイクルに回すことのできる既存のEV(新車から7-8年経過したもの)の台数は現在の増大するEVの新規需要に対し圧倒的に不足しているため、焼け石に水になってしまいます。

EVはどこで、何に使われるべきか?

長距離移動とバッテリーEVの航続距離

充電インフラが整備されていない現状では、利便性の観点から、頻繁に遠出をするのであれば、EVの利点とガソリン車の航続距離を兼ね備えたハイブリッド車やプラグインハイブリッド車の方がよいかもしれません。例えば、Citroënは、EVの所有者がEVの航続距離以上の距離を走る必要がある場合、SUVなどのエンジン車を短期間貸し出すサービスを始めています。気候変動の観点からは、長距離の移動には鉄道、特に電化が最適です。そして、目的地の鉄道駅からローカルな移動のために小型のEVをレンタルすることができます。ドイツの鉄道事業者であるDeutsche Bahnは、2016年からこのようなサービスを提供しています。

1kmあたりの移動にかかるカーボンフットプリント(2018年) / image credit: Our World in Data

上記のグラフには記載されていませんが、目的地周辺や街中での移動には、電動アシスト自転車(3g/km)のようなマイクロモビリティがさらに有効な選択となります。

EV搭載車の車両サイズ

電気自動車のSUVは、小型の電気自動車よりも大きく、重いため、効率が悪く、運用コストが高くなります。例えば、最近のGMCHummerは247kWhのバッテリーを搭載しており、CitroenのAMI45台分を走らせることができるほどです。

GMC Hummerは驚きのは247kWhのバッテリーを搭載 / image credit: Automoto.fr

下のグラフに示すように、SUVは最も効率の悪いEVであり、平均して1kWhで2マイルの走行距離が得られます(Hummerはさらに1.5マイル以下)。一方、Citroen AMIRenault TwizyDacia Spring,などの小型シティEV/コミューターは、平均12マイルと6倍以上の距離を提供します(Twizyは15マイル/ kWhとさらに効率的)。

image credit: EIS Research

電池を開発するための鉱物が需要に追いつかないことを考えると、小型車を購入するインセンティブは、これらの鉱物を節約し、より賢明な使用方法を保証するのに役立つでしょう。GMC HammerやRivianのR1TのようなEVは、所有者にとっては脱炭素化への世界的な取り組みに参加しているように感じられるかもしれませんが、実際には鉱物資源の貧しい使い方なのです。そのため、RivianのCEOは小型SUVへの戦略転換を発表しています。

政府の政策は、このような現実に対応するものであるべきと考えます。補助金は、エネルギー効率と鉱物資源の観点から理にかなったEVにのみ配分されるべきです。例えば、フランスでは、自動車の重量に応じた課税を行う準備を進めています。また、特にヨーロッパでは世論が変わりつつある。Citroen CEOのヴァンサン・コベエ氏は、「大都市に住んでいる人は、5年前には大きなSUVで子供を送迎したらカッコいいというイメージがあったが、今、そんなことをしたら環境テロリストになってしまう」と述べています。

以下、EISの考察です

  • 電気自動車は、その効率性、再生可能エネルギーによる充電能力、エネルギー貯蔵装置としての潜在的な役割から、確かに明るい未来が待っているが、EVは適切な大きさと重さを持つべきであり、すべての移動手段に対する答えではない
  • ガソリン車と電気自動車の大きな違いの一つは、原材料の入手性。リチウムなどの鉱物は産出量が限られており、今後これらが不足し価格上昇してしまうことでEV化が頭打ちとなるリスクもある。このような点から、Hummerのような大型SUVは今後様々な規制により淘汰される可能性がある
  • また、公共交通機関、特に鉄道やマイクロモビリティに力を入れるべきで、これらの交通機関はCO2排出量/乗客マイルの比率がはるかに優れている

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