Các nhà khoa học từ lâu đã kết luận rằng xe điện tốt hơn cho môi trường so với xe động cơ đốt trong. Tại các thành phố có tỷ lệ sử dụng xe điện cao, ô nhiễm không khí đã giảm đáng kể. Thế nhưng, tranh luận này vẫn tiếp tục được lặp lại, kể cả từ lãnh đạo của các hãng xe lớn.
Trong một cuộc phỏng vấn hồi tháng 4 với Automotive News, chủ tịch Toyota, ông Akio Toyoda, tuyên bố rằng 9 triệu xe điện phát thải tương đương 27 triệu xe hybrid. Điều đó có nghĩa là xe điện gây ô nhiễm gấp ba lần xe hybrid.
Ông Toyoda cũng bày tỏ mong muốn giảm phát thải thông qua chiến lược "đa lộ trình" mà Toyota đang theo đuổi, tức là phát triển nhiều hệ truyền động khác nhau, bao gồm động cơ xăng hiệu quả hơn, hybrid, hydro và cả xe điện.
Toyota đã bán khoảng 27 triệu xe hybrid và có tác động tương đương với 9 triệu xe điện sử dụng pin (BEV). Nhưng nếu hãng này sản xuất 9 triệu BEV tại Nhật Bản, thực tế sẽ làm tăng lượng phát thải carbon thay vì giảm. Nguyên nhân là vì điện từ nước này vẫn phụ thuộc vào nhà máy nhiệt điện, ông Toyoda cho hay.
Dường như ông Toyoda đang đề cập đến lượng phát thải từ sản xuất và sạc xe tại Nhật Bản, nơi mà điện năng chủ yếu vẫn đến từ nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, tỷ trọng năng lượng tái tạo trong cơ cấu năng lượng của nước này cũng đang gia tăng.
Toyota cho biết đã xem xét kỹ hơn để tìm hiểu xem liệu xe điện có thực sự gây phát thải nhiều hơn xe hybrid trong toàn bộ vòng đời hay không. Đặc biệt là ở quy mô ngoài Nhật Bản, chẳng hạn như tại Mỹ.
Đúng là việc so sánh EV với hybrid và plug-in hybrid (PHEV) phức tạp hơn nhiều so với việc đối chiếu giữa EV và xe xăng. Cơ cấu nguồn điện, thói quen lái xe và cách sử dụng pin đều đóng vai trò quan trọng.
Lập luận chống lại EV phổ biến nhất xuất phát từ lượng phát thải trong quá trình khai thác, tinh chế và xử lý nguyên liệu thô để sản xuất pin cao áp. Pin EV sử dụng các vật liệu như lithium, cobalt và nickel, đều yêu cầu quá trình khai thác tiêu tốn nhiều nước và tiềm ẩn nguy hại môi trường.
Do đó, một chiếc EV khi rời khỏi dây chuyền sản xuất đã mang theo "món nợ carbon" lớn hơn so với xe xăng hay hybrid. Cụm từ này được các nhà nghiên cứu dùng để mô tả lượng khí thải phát sinh trước khi chiếc xe được vận hành.
Một nghiên cứu đăng trên tạp chí IOP Science cho biết, xe xăng và hybrid tạo ra khoảng 6 đến 9 tấn CO₂ trong quá trình sản xuất, tùy theo phân khúc xe. Trong khi đó, xe điện tạo ra 11 đến 14 tấn CO₂ trước khi đến tay người tiêu dùng.
Nhưng đó mới chỉ là một phần câu chuyện. Khi EV bắt đầu lăn bánh, chúng bắt đầu "trả nợ" carbon và tổng lượng phát thải dần giảm xuống. Trong khi đó, xe xăng và hybrid lại tiếp tục gia tăng lượng khí thải trong quá trình sử dụng. Sau một thời gian vận hành nhất định, EV có thể hoàn toàn xóa bỏ “món nợ” ban đầu.
Việc mất bao lâu để làm được điều đó còn tùy vào từng nghiên cứu. Một nghiên cứu năm 2023 của Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne (Mỹ) cho thấy xe điện cần đi khoảng 19.500 dặm (khoảng 31.000 km) để bù đắp lượng phát thải trong sản xuất (chưa đến 2 năm sử dụng tại Mỹ). Một nghiên cứu khác trên tạp chí Nature đưa ra con số cao hơn khoảng 28.000 dặm. Dù là con số nào, thì trong bối cảnh người Mỹ giữ xe lâu dài, EV vẫn là lựa chọn sạch hơn về lâu dài.
Ngoài ra, không phải tất cả các loại xe hybrid đều giống nhau. Hybrid truyền thống như Toyota Prius sử dụng pin lithium-ion nhỏ, có thể chạy điện trong khoảng cách ngắn trước khi động cơ xăng khởi động. Plug-in hybrid (PHEV) có pin lớn hơn, có thể sạc lại và di chuyển từ 30 đến 50 dặm bằng điện trước khi chuyển sang dùng xăng. Về mặt phát thải, chúng nằm giữa EV và xe xăng.
Các nhà phê bình EV thường nhấn mạnh rằng nguồn điện mới là yếu tố quyết định nhưng thực tế không hoàn toàn như vậy. Mỹ đã và đang đẩy mạnh chuyển đổi sang năng lượng tái tạo. Theo tổ chức nghiên cứu Ember, đến cuối năm 2024, 43% điện tại Mỹ đến từ nguồn “sạch”.
Tuy nhiên, cơ cấu điện vẫn khác nhau giữa các bang. West Virginia và Kentucky vẫn phụ thuộc nhiều vào nhiệt điện than, trong khi California và Texas dẫn đầu về điện mặt trời và điện gió. Vì vậy, trong một số điều kiện nhất định, có thể xảy ra tình huống xe hybrid phát thải ít hơn xe điện. Tuy nhiên, những tình huống như vậy đang ngày càng hiếm.
Đơn cử, một chiếc Chevrolet Silverado EV nặng 8.500 pound chạy ở West Virginia có thể gây ô nhiễm hơn một chiếc Toyota Prius hybrid chỉ chạy quãng ngắn trong thành phố và tận dụng tốt khả năng phanh tái tạo điện. Nhưng nếu so sánh một cách công bằng, EV vẫn sạch hơn, ngay cả trong điều kiện dùng điện "bẩn".
Theo cách tính của Bộ Năng lượng Mỹ, một chiếc Tesla Model Y chạy tại West Virginia phát thải 149g CO₂ mỗi dặm, thấp hơn mức 177g của Prius Plug-in Hybrid. Nếu so ở California, nơi lưới điện sạch hơn thì nó chỉ phát thải khoảng 80g CO₂/mile, trong khi Prius PHEV là 130g.
Đó là chưa kể đến hiệu suất vận hành. Xe xăng chỉ chuyển 20-40% năng lượng từ nhiên liệu thành chuyển động, phần còn lại bị mất dưới dạng nhiệt. Trong khi đó, EV chuyển hơn 90% điện năng thành lực kéo.
Tổng hợp tất cả yếu tố, nghiên cứu của IOP Science kết luận rằng EV có thể cân bằng lượng phát thải với xe hybrid chỉ sau 2,2 đến 2,4 năm sử dụng. Với xe xăng, thời gian này còn ngắn hơn, chỉ 1,3 đến 1,6 năm.
Quan trọng hơn, nghiên cứu này cũng tính đến phát thải từ lưới điện. Kết quả cho thấy, EV là phương tiện sạch nhất tại 2.983 khu vực hành chính tại Mỹ, trong khi hybrid chỉ sạch nhất tại 125 khu vực.
Nhiều báo cáo khác, bao gồm từ MIT Climate Portal và Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA), cũng cho thấy EV là phương tiện sạch hơn trong phần lớn hoàn cảnh. Cuối cùng, còn yếu tố tái chế pin. Trong khi xe xăng sau cùng có thể nằm trong bãi phế liệu, thì các công ty như Redwood Materials (do cựu nhân sự Tesla sáng lập) đang tìm cách tái chế toàn bộ pin từ xe điện cũ. Nếu thành công, điều này sẽ mở ra nền kinh tế tuần hoàn, khi việc khai khoáng nguyên liệu sẽ giảm đi đáng kể.
Vì vậy, khi ông Akio Toyoda nói rằng hybrid phát thải ít hơn EV, có thể ông đang nhìn từ dữ liệu tại một thị trường sử dụng lưới điện chạy bằng than, nơi xe hybrid hoạt động tối ưu hoặc có thể ông chỉ nói đến phát thải trong sản xuất.
Trên toàn cầu, tỷ lệ điện tái tạo đang tăng nhanh. Công nghệ pin cũng đang cải tiến, như pin LFP hoặc LMR ít phụ thuộc vào khoáng sản hiếm và phát thải thấp hơn trong sản xuất.
Điều đó có nghĩa là xe điện trong tương lai sẽ không chỉ sạch hơn khi vận hành, mà còn sạch hơn ngay từ khi xuất xưởng.
Tuy nhiên, điều này không có nghĩa hybrid và PHEV là "kẻ thù" của môi trường. Với những người chưa sẵn sàng chuyển sang xe điện hoàn toàn, đây vẫn là lựa chọn hợp lý. PHEV nếu được sạc đều có thể vận hành như EV trong các hành trình ngắn. Hybrid truyền thống cũng tiết kiệm nhiên liệu và phát thải ít hơn đáng kể so với xe xăng.
Nhưng xét trên toàn diện từ hiệu quả, phát thải đến tính bền vững, EV vẫn là lựa chọn vượt trội. Nếu muốn hướng tới tương lai không phát thải, thì đây chính là con đường hứa hẹn nhất.
Theo InsideEVs
Thu Trà