テスラ2019インパクトレポートを日本語訳しました。【環境編】

こんにちはテスカスです!

テスラは6/9にインパクトレポート2019を発表。内容が気になったので全文日本語訳してみました。ものすごくボリュームがあるので、まずは環境編です。製造から走行までのEVとICE車(内燃機関車)における二酸化炭素排出量の違いが主な内容になっています。

今まで公開されることの無かったデータやテスラの意外な思想まで盛りだくさんです。サービスセンターで洗車サービスがなくなった事も、ちゃんとした根拠がありました!

元データはこちら

最初に

Teslaの存在意義は持続可能エネルギーへの移行を加速させることにあります。

この使命を推進するため、2回目のインパクトレポートを発行することになりました。透明性と情報開示は、お客様、従業員、株主の皆様にとって重要であるため、今年はインパクト・レポートの内容を拡充しました。

テスラはカーボンフットプリント(商品の原材料調達から廃棄・リサイクルまでのライフサイクル全体を通して排出される温室効果ガスの排出量をCO2に換算したもの)を最小限に抑えるために、工場での再生可能エネルギーの使用割合を今後も増やしていくことを目指しています。

ネバダ州のギガファクトリーや上海のギガファクトリー、そしてベルリンと北米のギガファクトリーなど、テスラが建設したすべての工場は最初から再生可能なエネルギー源からのエネルギーを使用するように設計されています。

多くの環境報告書では、製品の製造段階で発生する排出量やエネルギー消費の将来目標に焦点を当てていますが、当社では現在の製品が環境に与える影響の全体像に焦点を当てています。結局のところ、現在の自動車から発生する排出量の大部分は、製品の使用段階、つまり消費者が自動車を運転する段階で発生しています。製造段階と消費者使用段階の両方の情報を提供することで、テスラ製品の環境への影響をより明確に把握することができると考えており、今年は主に本レポートで詳述したライフサイクル分析を実施しました。

環境の持続可能性に重要かつ永続的な影響を与えることは、長期間における財務的な持続可能性を確保することなしには難しいことです。私たちは、2019年に初めて10億ドル以上のプラスのフリーキャッシュフローを生み出しました。

持続可能な未来が経済的に実現可能でないことは、もはや有効ではありません。

ミッションとテスラエコシステム

気候変動は輸送や発電のために化石燃料を燃やしていることによる排出量が大部分を占めており、憂慮すべきレベルに達しています。

2016年には、大気中の二酸化炭素濃度が持続的に400ppmの閾値を超えましたが、これは気候科学者が環境に壊滅的な影響を与えると考えているレベルです。

さらに悪いことに、世界の年間CO2排出量は増加し続けており、過去50年間で約2倍に増え、2019年には43ギガトンを超えています。世界の現在の道のりは賢明ではなく、持続可能ではありません。

エネルギーの生成と消費の両方に対処せずにCO2排出量を削減することはできません。そして輸送とエネルギー部門の排出量を直接削減することなく、エネルギー習慣に対処することはできません。

私たちは、太陽光発電やエネルギー貯蔵から、テールパイプ排出ゼロの電気自動車まで、完全なエネルギーと輸送のエコシステムを構築することに注力しています。

COVID-19による外出禁止令や渡航制限が始まって以来、地球上の大気質が劇的に向上し、2020年にはCOVID-19以前のレベルと比較してCO2排出量が4%以上減少すると予測されています。

このような大気質の改善とCO2の削減は、世界的な経済的混乱の結果であり、エネルギーの生産・消費方法の体系的な変化によるものではないため、介入がない限り、このような変化が持続するとは予想されていません。

しかし、これらの変化は非常に短い期間で汚染が減少したことによるプラスの影響を示しています。テスラでは、世界中の経済における回復の一環として、この混乱から学び、クリーンエネルギーソリューションの展開を加速させる前例のない機会があると考えており、これらの長期的な変化の実現に向けて積極的に主張を続けていきます。

グローバル・カーボン・プロジェクトによると、完全に集計した場合、2019年の総炭素排出量は43ギガトンを超え、今年も過去最高を更新すると予想されています。電気・熱生産によるエネルギー使用(31%)と輸送(16%)が、これらの温室効果ガス排出量の重要な推進要因となっています。

テスラは持続可能なエネルギーのエコシステム全体を構築するために、住宅所有者、企業、公益事業者が再生可能エネルギーの発電、貯蔵、消費を生産し、管理できるようにする独自のエネルギー製品のセットも製造しています。

住宅所有者は、ソーラーパネルやソーラールーフを設置して100%再生可能エネルギーを使用して自宅に電力を供給し、そのエネルギーをパワーウォールに蓄電することで、エネルギー使用のピーク時や夜間に電力を利用できるようになります。

一方、電力会社や企業は、特定の要件やプロジェクトの規模に応じて、無限に拡張可能なエネルギー貯蔵システムであるメガパックを購入し、電力網全体でより高い制御性、効率性、信頼性を提供します。

再生可能エネルギーの発電と貯蔵は、マイクログリッドを開発する上で重要な要素であり、世界中に信頼性の高い持続可能な電力を供給するための重要な手段として、ますます重要性を増しています。

テスラ製品の展開が加速し続ける中で、再生可能エネルギーの採用を拡大し、コスト効率の良い方法で老朽化したインフラを近代化し(依存度を下げながら)、電力網の回復力を向上させて、すべての人に利益をもたらすことができます。

EVは内燃機関車よりも持続可能性が高いのか

EVとICE車のライフタイムインパクトを判断するには、車両の使用に起因する排出量だけでなく、原材料から排出量、廃棄に至るまでのライフサイクル全体を見る必要があります。

これは簡単な作業ではなく、類似の研究で見られる最も一般的な見落としには、以下のようなものがあります。

・現実のデータではなく、世界調和型軽自動車試験方法(WLTP)や環境保護庁(EPA)の燃料エネルギー消費データ(燃費を過大評価し、排出量を過小評価している)を使用していること
・テスラのパワートレインの高いエネルギー効率を考慮していないこと
・ 平均的なEVは寿命のいずれかの時点でバッテリー交換が必要であると仮定していること
・石油精製や輸送過程で発生する排出量を考慮していないこと
・セル製造による炭素の影響について古いデータを使用していること

以下のライフサイクル分析では、これらの考慮事項や複雑さに対処し、より正確な計算を導き出しました。 環境への影響はカーボンフットプリントだけではないことを忘れてはいけません。

世界保健機関(WHO)によると、毎年400万人以上の人が大気汚染で亡くなっています。大気中の窒素酸化物(NOx)やその他の粒子状物質を削減することで、私たちのコミュニティはより健康的な生活、仕事、訪問の場となり、これもEVを運転することの核となるメリットです。

また、テスラ(2016年にテスラが買収する前のソーラーシティを含む)が長年にわたって展開してきたソーラーパネルは、当社の工場や関連施設の運営に必要な電力を大幅に上回る発電量を生み出してきました。

テスラEVと平均的なICE車のライフサイクル分析

ソーラーパネルとパワーウォールを使用してモデル3を充電すると,製造段階での排出量は増加しますが、使用段階での排出量はゼロになります。

以下の個人利用シナリオでは、18%の充電が公共の急速充電ネットワークを利用して行われていると仮定しています。

濃い色が製造時、薄い色が走行時のCO2排出量 ー平均ライフサイクル排出量 米国 (gCO2e/mi)ー

※参考 ICE 車は米国の平均的な中型プレミアムセダン

ライフサイクル分析において最も重要な変数は、ライフサイクルの使用段階に影響を与える実世界の燃料消費量または電力消費量。

NEDC、WLTP、 EPA のような様々な効率試験サイクルは、実世界のエネルギー消費量を真に表すものではありません。

このため、この分析では充電プロセスでのエネルギー損失を含め、モデル3がこれまでに走行した 64億km以上の平均エネルギー消費量を使用しました。ICE車については、Consumer Reports(米国の非営利消費者組織)が提供する実燃費データを使用しました。

それによると、2019年モデルのミッドサイズプレミアムセダンの平均燃費は10km/Lで、石油の抽出、精製、出荷によって発生する排出量を考慮に入れると、1.6kmあたり約420グラムのCO2になります。

トヨタ・プリウスが1マイル当たり177gのCO2(石油の精製・輸送を含む)を達成したとしても、EVの方がプリウスよりも生涯排出量が少ないことになります。

燃費と寿命については、米国の平均的な自動車は年間12,000マイル弱で、廃車までの期間は約17年と試算されています。また、ICE車は老朽化しても、適切な整備をしなければ燃費は安定しません。

一方で、EVを充電するための発電は、電力網にクリーンなエネルギー源が加わることで、時間の経過とともに “グリーン化 “が進んでいます。そのため、EVの充電による排出量は、時間の経過とともに減少していくことになります。

ここで強調しておきたいのは、この分析の目的のために、米国の再生可能エネルギー導入曲線の形状はまだ議論の余地が大きいことを考慮して、車の寿命中にグリッド上の再生可能エネルギーの追加容量を想定していないということです。

テスラは都市、州、国が将来的にはグリッドの排出量を削減しようと努力すると考えています。この動きは、現在販売されているEVが年齢を重ねるごとにどのようにクリーンになっていくか、また、グリッドの「グリーン化」が交通機関の排出量削減にいかに重要であるかを明らかにしています。

カーボンフットプリントのさらなる削減

再生可能エネルギーの増加

電力網は地域によって異なりますが、EVの充電は年々二酸化炭素の排出量が低くなってきています

米国では、歴史的に石炭が発電の主要なエネルギー源となってきました。しかし、過去10年間で、よりクリーンなエネルギー源への転換に伴い、石炭発電は大幅に減少しました。

再生可能エネルギーは急速に成長しており、2018年の新規発電容量の推定43%を占めています。

これらの持続可能な選択肢が化石燃料資源に比べてコスト競争力を持つようになったことから、多くの米国の州が再生可能エネルギーへの大規模な投資を行っています。

これを考慮すると、ニューヨークに拠点を置くテスラ1台の充電による平均的な温室効果ガス排出量は、燃費60km/LのICE車の排出量に相当します(そのような車は市場に出回っていません)

エネルギーの約64%が石炭と天然ガスを使用しているミシガン州でテスラを充電した場合でも、当社の車両からの排出量は実際の燃費が23km/LのICE車の排出量に相当します。

持続可能なエネルギーソリューションを採用して発電する地域が増えれば、グリッドからのEV充電に関連した排出量はさらに減少するでしょう。

EVオーナーはソーラーパネルやソーラールーフ、パワーウォールなどの蓄電ソリューションを家庭に設置することで、再生可能エネルギーミックスの拡大プロセスを加速させることができます。

このような取り組みにより、ソーラーパネルやソーラールーフ、パワーウォールの製造に伴うカーボンフットプリントを考慮した場合でも、EVの生涯カーボンフットプリントを劇的に削減することができます。

ソーラー充電車の走行における排出量は、一般に普及している急速充電によるものですが、これも年々「環境に優しい」ものになってきています。テスラの目標は、可能な限り多くのテスラスーパーチャージャーでソーラーとバッテリーストレージを戦略的に組み合わせることです。

パワートレインの効率アップ

テスラ車は、これまでに製造されたEVの中で最もエネルギー効率が高いことで知られています。

最も効率の良いモデル3スタンダードレンジプラスは、EPA航続距離7.68km/kWhを達成しており、これは生産されているどのEVよりも多くなっています。

モデルY AWDは6.56km/kWhを達成し、これまでに生産された電気SUVの中で最も効率的なものとなっています。

テスラ車のエネルギー効率は、技術とパワートレイン効率の向上を続けていくことで、時間の経過とともにさらに向上していくでしょう。また、将来のテスラロボタクシーはハンドリング、加速、最高速度が重要でなくなるにつれて、エネルギー効率が最大になるように設計されると考えるのが妥当です。そうすることで、オーナーのコストを最小限に抑えると同時に、走行距離あたりのカーボンフットプリントを削減することができます。

工場での排出量削減

モデル3のバッテリーパック製造時の排出量とバッテリーパックを除いた部分を製造した時の排出量

製造段階からの排出量は、使用段階と比較すると自動車の生涯排出量に占める割合は比較的少ないものの、ライフサイクル排出量の中では重要な部分を占めています。

テスラ製品の生産を拡大していく中で、100%再生可能エネルギーを使用してグローバルにテスラの製造、車両の充電、およびその他の業務を運営するという目標に向けて大きく前進することをお約束します。

信頼できるデータがないため、様々な第三者機関による調査では、電池製造に必要な実際のエネルギー、ひいてはそれに伴う排出量が過大評価される傾向にあります。

2019年、EVの製造による排出量は、平均的なICE車の製造による排出量とほぼ同等でした。バッテリー製造技術は急速に向上し続けており、近い将来、EV製造に必要なエネルギーと関連する排出量は大幅に減少すると予想されています。

2018年後半、テスラはネバダ、フリーモント、バッファローの工場全体でエネルギー使用量の削減を目的としたオペレーション・エネルギー効率化プログラムを開始しました。

2019年には、このプロジェクトによってエネルギー消費量の削減を達成すると同時に、3つの工場全体で新ラインや新製品を立ち上げました。

テスラの目標は、すべての製造施設の屋根に、現実的に可能な限り多くのソーラーパネルを設置することです。

上海ギガファクトリーでの排出量削減

ローカル製造の根底にあるのは、部品や完成品の出荷に伴う二酸化炭素排出量の削減です。

持続可能性の観点から、各地域に垂直統合されたテスラの工場を持つことは、テスラにおける事業のカーボンフットプリント削減に役立ちます。

テスラの2019年第4四半期の決算説明会でも強調されているように、輸送コストの削減だけでなく、大洋横断輸送を回避することによる環境への負担の軽減も意味があります。

簡素化された工場設計と工場周辺にローカライズされたサプライチェーンは、時間を節約して効率性を生み出し、物流コストを節約します。上海ギガファクトリーは、米国工場でのオペレーションから学んだことを基に、最も簡素化されたフローを設定し、実行する機会を提供してくれました。

設計の簡素化とオペレーションの効率化により、上海ギガファクトリーは時間と コストを節約し、生産された車両1台あたりの二酸化炭素排出量を削減することができました。

車両利用率の向上

モデルS/X 走行距離(千マイル)あたりのバッテリー容量保持率

テスラのバッテリーパックは車を長持ちさせるように設計されています。米国では32万km、ヨーロッパでは21万kmで廃車になると推定されています。

100万マイル(4,000~5,000回の充電サイクル)の寿命を持つバッテリーを作れば、自動車1台あたりの排出量を劇的に減らすことができます。

世界中の自動車を合わせると、毎年何兆kmもの距離を走行しており、タクシー、デリバリーバン、トラック、バスなどの比較的少数の車両が、不釣り合いな量の走行距離を占めており、その結果、不釣り合いな量の排出量が発生しています。

100万マイルのバッテリーを搭載した将来のテスラ車1台は、米国の平均的な車両の5倍以上(ヨーロッパで販売される平均的な車両の約8倍)を使用する可能性があります。

カーボンフットプリントの一部は、各車両の生産段階で排出されるため、100万マイル以上の使用により、走行距離あたりの生涯カーボンフットプリントを劇的に削減することができます。

さらに、バッテリーのリサイクルは、バッテリーパックの構成要素を回収して再利用することができるため、原材料の採掘とそれに伴う排出量を大幅に削減できる可能性があります。

バッテリーリサイクル

よく耳にする質問は、「テスラのバッテリーパックが寿命を迎えたらどうなるのか」というものです。

エネルギー源としての化石燃料とリチウムイオン電池の重要な違いは、化石燃料は一度採掘されて使用されるが、リチウムイオン電池の材料はリサイクル可能であるということ。

石油は地中から汲み上げて化学的に精製した後、燃やしてしまうと、大気中に有害な物質を排出してしまい、回収して再利用することができません。それに対して、電池の材料は、精製されてセルに入れられ、寿命が尽きてもセルの中に残り、何度でも再利用できるようにリサイクルされます。

バッテリーパックの寿命を延ばすことは、環境上の理由とビジネス上の理由の両方から、リサイクルよりも優れた選択肢となります。このような理由から、テスラではバッテリーパックを廃棄してリサイクルに出す前に、各バッテリーパックの耐用年数を延ばすためにできる限りのことを行っています。オーナーのニーズに合わなくなったバッテリーは、世界各地のサービスセンターでテスラのサービスを受けることができます。

テスラのバッテリーは、車より長持ちするように設計されています。

米国の平均的なICE車は、17年間使用した後に廃車になると推定され、走行距離計はおよそ32万km。世界中で走行しているの100万台以上のテスラ車のデータによると、24万~32万km走行した車両のバッテリーパックの劣化は平均で15%未満でした。

ネバダ州ギガファクトリーでのバッテリーリサイクル

テスラのバッテリーパックは長年使用できるように作られているため、現場から戻ってくるバッテリーは限られた数しかありません。

テスラが現在リサイクルしているバッテリーのほとんどは、研究開発と品質管理を経て私たちの元に届く前の消費者のものです。廃棄されたリチウムイオン電池は埋め立て処分されることはなく、100%リサイクルされます。

少量のポストコンシューマーバッテリーは、主にタクシーのような車両から発生しています。モデルSの生産を開始してまだ8年ほどしか経っていないので、大量のバックビークルバッテリーの受け入れを開始するには、まだしばらく時間がかかりそうです。

電池に含まれるすべての材料は、寿命が尽きるまで元の形のままであり、これらの材料の大部分はリサイクルプロセスで回収されます。現在は価値の高い要素のみがリサイクルされ、サプライチェーンに再導入されています。

しかし、リサイクル技術の向上に伴い、より多くの材料を元の商品に再導入するよう努めています。電池セルの材料の半分以上は金属で、これは無限にリサイクル可能であることを考えると、持続可能性にとって素晴らしいことです。

残りの材料は、プラスチック、有機物、その他の再利用が難しい材料です。これらの残りの材料をリサイクルする能力を向上させるために、世界中の組織が研究を進めています。

現在、テスラは世界中のリサイクル業者と協力して、すべてのスクラップや使用済み電池を処理し、レアメタルを回収しています。テスラのリサイクルパートナーはバッテリーから貴重でない材料や回収不可能な材料が責任を持って処分されるようにしています。

テスラは現在、ネバダ州のギガファクトリーで、バッテリー製造のスクラップと使用済みバッテリーの両方を処理するユニークなバッテリーリサイクルシステムを開発しています。このシステムを通じて、銅、アルミニウム、スチールなど、テスラの電池セルに使用されているすべての金属の回収とともに、重要な鉱物の回収が最大化されます。

最終的には、回収率が高く、コストが低く、環境負荷の少ないリサイクルプロセスの開発を目指します。経済的な観点からは、大規模な電池材料の回収とリサイクルに関連するコストは、新たな材料を購入してセルに入れるために輸送するよりもはるかに低いため、長期的には大幅な節約が可能になると考えています。

NOx、粒子状物質

欧州におけるICE車の交通量削減の効果。2020年2月の大気質指数と2020年5月の大気質指数

汚染物質は、世界で毎年約420万人の死亡原因となっています。

研究者によると、このような汚染物質は喫煙や感染症よりも多くの早死にをもたらします。大気質は発展途上国の都市の問題に分類されることが多いですが、窒素酸化物(NOx)やその他のPM2.5微粒子は先進国でも大きな問題を引き起こしています。

ヨーロッパだけでも、毎年80万人近くの人が公害関連の病気で早死にしており、EVは二酸化炭素排出量を削減するだけでなく、都市の汚染を減らすことにも貢献します。

世界中の都市では、NOxや粒子状物質の排出量が多いことで知られるディーゼル車を禁止する目標を徐々に設定しています。COVID-19によるビジネスや旅行の制限により、運転されるマイル数が劇的に減少していることから、ICE関連の交通量が減少することで、大気の質が急速に改善されることが2020年前半を通して分かっています。

ICE車が大気質に与える影響を目の当たりにし始めたことで、近い将来、多くの都市が電気自動車のみになる可能性があることは想像に難くありません。

自動車1台あたりの使用水量

テスラ車1台あたりの年間水消費量(立方メートル)

製造工程では、効率化や水の再利用システムの導入により、製品1個当たりの水使用量の削減に努めています。また、販売、サービス、配送施設でも水の削減に取り組んでいます。

サービス技術者は可能な限り水を使用しない洗車方法を採用し、環境への影響を最小限に抑えながらテスラ車のメンテナンスを行っています。

2018年、製造部門の水使用量のベースラインとして、車両1台あたり5.2立方メートルの水を設定しました。2019年には、水使用量を45%削減し、1台あたり2.9立方メートルとしました。

今後も生産台数当たりの水使用量を削減する方法を模索していきますが、今後数年で生産台数を増やし、より効率的に運営していく中で、1台当たりの水使用量は今後も減少していくと予想しています。

当社の主要製造施設では、水使用効率の向上だけでなく、廃水や雨水管理の改善にも取り組んでいます。これらのプロジェクトには、水質を改善するための逆浸透膜や蒸留水システムの設置、既存の水源をリサイクルして施設の冷却塔の閉ループシステムなど他の処理分野で再利用できるようにすることなどが含まれています。

その他のプロジェクトには、水のマッピングを行い、当社のクローズドループシステムでのリサイクルやパスの増加、漏水の特定などの機会を特定することが含まれます。ニューヨーク州ギガファクトリーでは、バッファロー川の包括的な浄化と変革を支援し、水路が豊かな環境、経済、地域社会の資源であり続けることを保証するために、生産活動を支援することに専念しています。

排出権で新工場の展開を加速

EV販売台数 (中国を除く)

排出権制度は汚染物質を排出しない製品を持つ企業が経済的に利益を得ることを目的としています。

様々な排出量目標を達成し、政府の罰金を回避するため、汚染企業は代わりにクレジット購入を通じて非汚染企業に支払いを行います。その結果、すべてのメーカー(OEM)はより多くのEVを販売することで排出量を削減するインセンティブを得ることができます。

内燃機関車ベースで作られた「コンプライアンスEV(規制を気にしたEV)」の製造に頼らず、競争力のあるEVを立ち上げようとしている強いポジティブな兆候を見てきました。これらの車は、可能な限り最高の製品を作るというよりも、規制要件を満たすように設計されています。

2019年テスラは、他メーカーにゼロエミッション規制クレジットを販売することで、6億ドル近い収益を上げました。このような収益はすべて、今後もICE車に取って代わるEVを生産するための新しい工場の建設に充てられます。

現在、ガソリン車メーカーが他社から規制クレジットを購入してCO2の総排出量を相殺するのが一般的ですが、それは持続可能な戦略ではありません。世界中でますます厳しくなる規制要件を満たすために、メーカーは真に競争力のあるEVの開発を余儀なくされるでしょう。

2019年、テスラは世界で36万7000台以上のEVをデリバリーしました。それは世界の他の自動車メーカーの2倍以上であり、ルノー・日産・三菱アライアンスの3倍近い数です。

中国の自動車メーカーは、EV製造に関してははるかに積極的ですが、現在では減少している多額の補助金によるものと、現地の支援によるもの。

過去2年間に多くのメーカーがEVの新モデルを投入しましたが、世界でのEVの実際の納入台数は微増に留まりました。

各自動車メーカーには、年間数十万台のEVを生産する努力をしてもらいたい。排出ガスの大幅な削減は、すべての自動車メーカーが業界全体でEVシフトを推進しなければ達成できないでしょう。

結論

製品のエネルギー負荷

テスラソーラーパネルで生産されたエネルギーとテスラ工場で消費されたエネルギーの比較を表した図。

●濃いグレー(化石燃料)●グレー(クリーンエネルギー)●青(発電量)

2019年末現在、テスラ(2016年にテスラに買収される前のSolarCityを含む)は約3.7ギガワットの太陽光発電システムを設置し、累積で16.6テラワット時(TWhs)以上を発電してきました。

参考までに、これは2012年にモデルSの生産を開始して以来、テスラがすべての工場を稼働させるために使用してきた総エネルギーの何倍ものエネルギーに相当します。

最終的には、可能な限り再生可能エネルギーで、すべての製造エネルギーを満たすことを目標としています。

さらに、ソーラーパネルやソーラールーフをパワーウォールと一緒に設置するテスラオーナーが増えることを期待しています。テスラは常に再生可能エネルギー発電への純貢献者であり続けるよう努力しています。

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