Theo nghiên cứu được công bố bởi các nhà khoa học tại Đại học Duke, Hoa Kỳ, xe điện chạy bằng pin bắt đầu vượt trội hơn xe truyền thống chạy bằng xăng về lượng khí thải trong vòng đời của xe điện chỉ sau hai năm sử dụng.

Mặc dù việc sản xuất pin lithium-ion ban đầu tiêu tốn nhiều năng lượng, dẫn đến lượng khí thải carbon ban đầu cao hơn, nhưng nghiên cứu cho thấy, EV nhanh chóng bù đắp sự khác biệt thông qua lượng khí thải vận hành thấp hơn, đặc biệt là khi lưới điện Hoa Kỳ tiếp tục khử carbon.

Giao thông vận tải vẫn là ngành góp phần lớn nhất vào lượng khí thải nhà kính của Hoa Kỳ, chiếm khoảng 28% tổng lượng khí thải. Các nhà hoạch định chính sách từ lâu ủng hộ việc chuyển đổi sang di chuyển bằng xe điện, xem đây là điều cần thiết để đạt các mục tiêu về khí hậu.

Tuy nhiên, các nhà phê bình đặt câu hỏi liệu EV có thực sự sạch như quảng cáo khi tính đến toàn bộ chuỗi sản xuất, từ khai thác lithium đến lắp ráp xe. Để trả lời câu hỏi này, nhóm nghiên cứu sử dụng mô hình phân tích thay đổi toàn cầu (GCAM), công cụ đánh giá xu hướng năng lượng và khí thải toàn cầu.

Họ lập mô hình 4 kịch bản về việc tăng cường áp dụng EV trên khắp Hoa Kỳ đến năm 2050, so sánh cả xe điện chạy bằng pin và xe động cơ đốt trong trong toàn bộ vòng đời của chúng, bao gồm khai thác nguyên liệu thô, sản xuất nhiên liệu và điện, sản xuất và vận hành trên đường.

Những phát hiện này cho thấy một điểm giao thoa đáng chú ý. Trong hai năm đầu tiên, xe điện chạy bằng pin tạo ra lượng khí thải CO₂ nhiều hơn khoảng 30% so với xe chạy bằng xăng, khi xem xét đến toàn bộ chu trình sản xuất và sử dụng.

Điều này phần lớn do nhu cầu năng lượng cao trong sản xuất pin và khai thác lithium, vẫn phụ thuộc nhiều vào nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, sau khi EV được sử dụng khoảng 2 năm, nó bắt đầu mang lại lượng carbon ròng tiết kiệm được. Theo thời gian, lợi ích này tích lũy nhanh chóng.

Đến năm 2030, mỗi kilowatt-giờ (kWh) dung lượng pin bổ sung dự kiến ​​sẽ ngăn chặn được khoảng 220 kg khí thải CO₂, và giảm nhẹ xuống còn 127 kg vào năm 2050 khi lưới điện trở nên sạch hơn và hiệu quả sản xuất được cải thiện.

Ngoài giảm khí thải CO₂, nghiên cứu cũng tính đến tác động của ô nhiễm không khí đến sức khỏe và môi trường. Khi cả biến đổi khí hậu và thiệt hại về chất lượng không khí được định giá, chi phí môi trường trọn đời của xe chạy xăng được ước tính cao hơn từ 2 đến 3,5 lần so với xe điện.

Về mặt kinh tế, các nhà nghiên cứu nhận thấy, ngay cả với chi phí sản xuất ban đầu cao hơn về khía cạnh môi trường, xe điện vẫn mang lại lợi nhuận dài hạn vượt trội, cho cả hành tinh và sức khỏe cộng đồng.

Theo nhóm nghiên cứu, phân tích này dựa trên một số giả định về tuổi thọ xe, quãng đường di chuyển hằng năm, kích thước pin trung bình. Mô hình cũng loại trừ lượng khí thải liên quan đến xây dựng và duy trì cơ sở hạ tầng sạc mới. Tuy nhiên, kết quả cho thấy lợi thế rõ ràng ngày càng tăng của EV.

Khi năng lượng tái tạo trở nên chiếm ưu thế trong sản xuất điện, lượng khí thải trong vòng đời của EV dự kiến ​​giảm hơn nữa, hỗ trợ nhu cầu điện khí hóa nhanh chóng lượng xe của Hoa Kỳ. Trong cuộc đua hướng tới phương tiện giao thông sạch hơn, có vẻ như chiến thắng thực sự của EV chỉ bắt đầu sau năm thứ hai.

Cuối cùng, nghiên cứu củng cố lập luận rằng, mặc dù xe điện không phải là phương tiện hoàn toàn không phát thải, nhưng chúng là bước tiến quan trọng hướng tới mục tiêu giảm thiểu ô nhiễm carbon có ý nghĩa và lâu dài.