電気自動車は本当にグリーンなのか？

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Useful as a concise problematization of EV LCA and grid/supply-chain assumptions for transition research.

🏢実務担当者:Battery and automaker sustainability teams can mine it for lifecycle and mineral supply-chain talking points.

🏛政策担当者:Highlights subsidy design flaws and the need for grid decarbonization and battery recycling standards.

電気自動車（EV）の普及促進は、有害汚染物質の削減と気候変動への対抗を目的とした政府の主要な取り組みの一つである。しかし、これは地球を救うための最善、あるいは最も効果的な方法なのであろうか。EVはその環境への優しさが喧伝されているが、本当にグリーンなのであろうか。本稿では、EVがその誇大広告に応える能力に疑問を投げかける5つの理由について論じる。疑問視されるグリーンとの関連性には、電力調達（その一部は非グリーン）、バッテリー（製造、交換、廃棄）、補助金への依存（誤った市場セグメントに向けられている可能性がある）、充電ステーション（利用可能性とコストを含む）、そして環境への悪影響を削減するための代替手段の方がより良い選択肢であるかどうか、が含まれる。電気自動車は有害毒素の削減に非常に優れているが、航続距離の制限や充電オプションの利用可能性といった欠点もあり、特に賃貸住宅居住者は、電気自動車の費用対効果を評価する際に通常考慮されない。電気自動車や電気トラックを動かすための電力は多様な供給源から来ており、そのすべてがグリーンであるとは限らない。米国における発電の主要な供給源には、石炭、天然ガス、原子力、風力、水力、太陽光が含まれる（EIA, 2022a）。石炭が明らかに非グリーンである一方、他の供給源にも非グリーンな要素が含まれる可能性があり、これについては後述する。石炭は2021年に米国市場の21.86%を占め、2番目に大きな発電源であった。主要な発電源である天然ガスは、発電市場の38.44%を占めている。一般的に最も汚い供給源と考えられている石炭は、州や電力会社によって大きく異なる。2021年の州別石炭発電量は、ウェストバージニア州の最大90.63%からマサチューセッツ州の最小0%まで幅があり、州平均は24.38%であった。電力会社の電源構成の例としては、ミシガン州のデトロイト・エジソン（DTE）が挙げられ、現在の燃料構成は風力8.1%、原子力18.7%、天然ガス8.7%、石油0.2%、石炭64.3%である（表1および表2参照）。2040年までの予測変更があっても、生産される総エネルギーの半分未満しか再生可能エネルギーにはならないだろう（Riles, 2021）。再生可能な電力源もグリーンとしての欠点からは免れない。太陽光パネル、風力タービン、原子力発電に必要な鉱物には、それぞれ独自の環境問題がある。再生可能エネルギーインフラに使用される主要材料（銅、リチウム、ニッケル、マンガン、コバルト、グラファイト、クロム、モリブデン、亜鉛、シリコン、インジウム、ホウ素、ウラン、ヒ素、アルミニウム、ガリウム、チタンなど）の採掘は、環境に損害を与え得るし、実際に与えている。これらの材料の採掘作業は、鉱山周辺の大気、土地、水を汚染してきた。採掘作業に大きな変更が加えられない限り（鉱山会社内では高い優先事項とは思われていないが）、環境への悪影響は続くだろう。さらに、再生可能エネルギーでさえ、生産と設置のプロセスの結果として炭素フットプリントを持つため、カーボンニュートラルな方法でエネルギーを生産することはほぼ不可能である。製品や供給源の炭素フットプリントを決定するために、ライフサイクルアセスメントが実施される。この評価では、上流と下流の温室効果ガス排出量が考慮される。上流排出量とは、鉱物の採掘や加工、生産、輸送、建設などの生産段階で放出されるものである。下流排出量とは、資源の使用中および使用後に放出されるもので、保守、廃棄、および廃止措置などが含まれる（Riles, 2021）。パリ協定の目標を満たすシナリオでは、クリーンエネルギー技術の総需要に占める割合は今後20年間で大幅に増加し、銅と希土類元素では40%以上、ニッケルとコバルトでは60〜70%、リチウムではほぼ90%に達する。EVとバッテリー貯蔵は、すでに民生用電子機器を追い越してリチウムの最大の消費者となっており、2040年までにニッケルの最大の最終需要家としてステンレス鋼を追い越すと見込まれている。（IEA, 2022, p. 5）このエネルギー材料への移行が直面する多くの課題は、環境と社会という2つの主要な領域に焦点が当てられている。環境への懸念は5つのカテゴリーにわたる。第一に、気候変動は、グリーン革命における主要金属の温室効果ガス排出への影響に関連する。第二に、土地利用と、これらの主要金属および鉱物の採掘による環境影響である。第三に、水管理である。採掘と同様に、これらの金属および鉱物の採掘と加工に関連する大量の水は、廃水や、採掘および抽出プロセスが行われる地域での水ストレスの加速を通じて、多大な環境影響を与える可能性がある。第四の懸念は、発生する有害廃棄物とその適切な処分である。最後に、第五の懸念は社会統治、すなわち、採掘が行われる国の住民との採掘および加工の利益の共有、または共有の欠如に関するものである。社会的側面からは、健康と安全、そして人権という2つの主要な懸念領域がある。健康と安全は、労働者の苦境と彼らが直面する危険を扱う。人権への配慮は、採掘および抽出産業に関連する子どもと女性の搾取を中心としている（IEA, 2022, p. 40）。EVバッテリーに関連する環境上の懸念は、主にバッテリーに使用される主要鉱物の採掘と、古いバッテリーの行方および関連するリサイクルの危険性に関するものである。EVの先進バッテリーは長寿命化を目的に設計されているが、最終的には消耗する。EVメーカー数社は、8年間または10万マイルのバッテリー保証を提供している。国立再生可能エネルギー研究所は、今日のバッテリーは温暖な気候では12〜15年（極端な気候では8〜12年）持続する可能性があると示唆している（Recurrent, 2021）。しかし、すべての電気自動車用バッテリーは、時間の経過とともに必然的に劣化する。劣化速度に影響を与えるいくつかの要因には、運転条件、運転距離、再充電（高充電状態からの充電か低充電状態からの充電か。極端に高いレベルと低いレベルの両方を避けること）、再充電源（AC対DC）、および低速充電（良い）対急速充電（悪い）が含まれる。バッテリー交換プロセス全体については、Najman（2022）が論じており、彼女は主に日産リーフのバッテリー交換を扱っている。なぜなら、それは市場で最初の電気自動車であり、したがって保証期間外で交換が必要となる唯一のモデルだからである。コスト以外の主要な懸念事項の一つは、交換を実施するための適切な訓練を受けた整備士の不足である。もう一つの懸念は、交換用バッテリーが新品ではなく、主に解体車からのものであることだ。ほとんどの車は、接続部、形状、サイズがモデルサイクルごとに異なるため、同じモデルサイクルのバッテリーを搭載する必要がある。Najmanは、これらの要因により交換のための待機リストが生じていると述べている。彼女はまた、コストの内訳は材料費が約95%、人件費がわずか5%であると述べている。EVバッテリーが死んだらどうなるのか？技術的には、バッテリーは死ぬ必要はない。ただ、車が走行するのに十分な航続距離を提供できるように再充電できなくなるだけである。バッテリーリサイクルは、経済的にリサイクル可能な主要材料であるコバルトに焦点を当てている。しかし、他にも（リチウム、マンガン、ニッケルなど）経済的にリサイクルしにくいものがある。バッテリーはどのようにリサイクルされるのか？2つの主要な方法は、極度の熱または酸によるもので、どちらも環境に損害を与える可能性がある。最初の方法である乾式冶金は、熱を使用して材料を分解する。この処理には、細断されたEVバッテリー（ブラックマスと呼ばれる）を炉に入れ、有機物の燃焼を熱として利用することが含まれる。スラグに残るリチウムは、除去が困難で費用がかかる。コバルトとニッケルは、除去がより容易で安価である。湿式冶金と呼ばれる2番目のプロセスも、バッテリーを細断し、ブラックマスを酸浴に入れて非金属成分を除去することを含む。湿式冶金は環境への破壊が少ない。EVバッテリーの生産が、ガソリン車用の鉛バッテリーのように、より標準化されれば、両方の方法がより安価で環境効率的になるだろう（Leber, 2022）。電気自動車の販売は政府の補助金に依存している。これらの補助金は上位中流階級に偏っており、より中程度の収入の人々にとってはほとんど価値がない。米国連邦の適格プラグイン電気駆動自動車税額控除は、特定の販売台数の基準にまだ達していないメーカーからのEV購入に利用可能である。これは、新車購入に対して2,500ドルから7,500ドルの税額控除を提供し、その額は車両のサイズとバッテリーの容量によって決定される。3つの主要な連邦インセンティブは、（a）電気自動車（EV）および燃料電池電気自動車（FCEV）税額控除、（b）代替燃料インフラ税額控除、および（c）中古電気自動車（EV）および燃料電池電気自動車（FCEV）税額控除である（詳細は表4を参照）。アリゾナ、カリフォルニア、コロラド、オクラホマ、サウスカロライナ、サウスダコタ、ユタ、ワシントン、ウィスコンシンという9つの州とコロンビア特別区が、何らかの追加インセンティブを提供している。Metzら（2021）は、ガソリン消費量の上位10%のドライバーがガソリンの32%を消費しており、これは下位60%のドライバーの合計よりも多いため、ガソリン車のヘビーユーザーが電気自動車に切り替えるよう奨励するためにインセンティブ政策を変更することを提唱している。スーパーユーザーの分類は、年間1,000ガロン以上のガソリンを消費するドライバーに適用される。このカテゴリーのドライバーは、平均的なドライバーの約3倍の距離を運転し、ピックアップトラックまたはスポーツ用多目的車（SUV）を運転する可能性が高く、農村部に住み、収入の8%を

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Promoting the use of electric vehicles (EVs) is one of the key governmental initiatives for reducing harmful pollutants and combating climate change. But is this the best or most effective way to save the planet? EVs are touted for their eco-friendliness but are they really green? I discuss five reasons to question the ability of EVs to live up to the hype. The questionable green linkage includes electric sourcing (some of which is non-green); batteries (manufacturing, replacement, and disposal); reliance on subsidies (which may be directed at the wrong market segment); charging stations (including availability and costs); and whether alternatives would be a better choice for reducing the harmful effects on the environment. Electric vehicles do exceptionally well at reducing harmful toxins, but they have their drawbacks such as limited driving range and availability of charging options, especially for renters, who are not usually considered when evaluating the costs and benefits of electric vehicles. Electricity for powering electric cars and trucks comes from a variety of sources, not all of which are green. Key sources for electricity generation in the USA include coal, natural gas, nuclear energy, wind energy, hydropower, and solar energy (EIA, 2022a). Although coal is clearly not green, the other sources may also have non-green components, which will be discussed. Coal was the second-largest electricity-generating source at 21.86 per cent of the US marketplace in 2021. Natural gas, the leading electricity generating source, claims 38.44 per cent of the generating market. Coal, typically considered the dirtiest source, varies greatly by state and by electric company. Coal generation by states in 2021 ranged from a maximum of 90.63 per cent in West Virginia to a minimum of 0 per cent in Massachusetts, with a state average of 24.38 per cent. An example of an electric company mix is from Michigan's Detroit Electric (DTE) with a current fuel mix of wind 8.1 per cent, nuclear 18.7 per cent, natural gas 8.7 per cent, oil 0.2 per cent, and coal 64.3 per cent (see Table 1 and Table 2). Even with forecast changes through 2040, less than half of the total energy produced will be renewable (Riles, 2021). Renewable electric sources are not exempt from green drawbacks. The minerals needed for solar panels, wind turbines, and nuclear power have their own environmental issues. The extraction of the key materials used in renewables infrastructure (such as copper, lithium, nickel, manganese, cobalt, graphite, chromium, molybdenum, zinc, silicon, indium, boron, uranium, arsenic, aluminum, gallium, and titanium) can and do damage the environment. The mining operations for these materials have polluted the air, land, and water surrounding the mines. Without major modifications to mining operations (which do not seem to be a high priority within the mining firms), the environment will continue to be impacted negatively. Furthermore, it is nearly impossible to produce energy in a carbon-neutral fashion because even renewable energy has a carbon footprint as a result of the production and installation process. To determine a product or source's carbon footprint, a Life Cycle Assessment is carried out. This assessment takes into consideration the upstream and downstream greenhouse gas emissions. Upstream emissions are those that are released during the steps of production, such as mining and processing minerals, production, transportation, and construction. Downstream emissions are those released during the use of the resource and afterwards, such as maintenance, disposal, and decommissioning (Riles, 2021). In a scenario that meets the Paris Agreement goals, clean energy technologies' share of total demand rises significantly over the next two decades to over 40% for copper and rare earth elements, 60–70% for nickel and cobalt, and almost 90% for lithium. EVs and battery storage have already displaced consumer electronics to become the largest consumer of lithium and are set to take over from stainless steel as the largest end-user of nickel by 2040. ( IEA, 2022, p. 5) The many challenges confronting this transition in energy materials focus on two key areas: environmental and social. Environmental concerns revolve around five categories. First, climate change relates to the impact of key metals within the green revolution on greenhouse gas emissions. Second is land use and the environmental impacts of the mining of these key metals and minerals. Third is water management. Like mining, a large amount of water associated with the extraction and processing of these metals and minerals can have a huge environmental impact through wastewater and accelerating water stress in the areas where the mining and extraction processes are undertaken. The fourth concern is the hazardous waste generated and to properly dispose of it. Finally, the fifth concern revolved around social governance, that is, the sharing or lack of sharing of the rewards of mining and processing with the inhabitants of the countries in which the extractions take place. From the social aspect, two key areas of concern focus on health and safety and human rights. Health and safety deals with the plight of the workers and the hazards they face. Attention to human rights revolves around the exploitation of children and women associated with the mining and extraction industry (IEA, 2022, p. 40). The environmental concerns associated with EV batteries relate primarily to mining for the key minerals used in the batteries and with what happens to old batteries and the associated recycling hazards. The advanced batteries in EVs are designed for extended life, but will wear out eventually. Several manufacturers of EVs are offering eight-year/100,000-mile battery warranties. The National Renewable Energy Laboratory suggests that today's batteries may last 12 to 15 years in moderate climates (8 to 12 years in extreme climates) (Recurrent, 2021). But all-electric car batteries will inevitably degrade over time. Several factors that influence the rate of degradation include driving conditions, range of driving, recharging (from a high-charging versus a low-charging battery; avoid both extremely high and low battery levels), recharging source (AV versus DC), and slow charge (good) versus fast charge (bad). The entire battery replacement process is discussed by Najman (2022), who deals mostly with replacing batteries in the Nissan Leaf since it was the first electric car on the market and thus the only model that needs replacements outside warranties. One of the major concerns, other than cost, is the lack of mechanics who are properly trained to carry out replacements. Another concern is that the replacement batteries are mostly from salvaged cars, not new ones. Most cars need to have batteries from the same model cycle since the connections, shape, and size differ from one model cycle to another. Najman states that these factors have resulted in a waiting list for replacements. She also mentions that the cost breakdown is approximately 95 per cent for materials and only 5 per cent for the labour. What happens when the EV battery dies? Technically, the battery does not have to die; it just cannot recharge to provide an adequate range for the car to travel. Battery recycling focuses on one key economically recyclable material: cobalt. But there are others (such as lithium, manganese, and nickel) that are not as economically recyclable. How are batteries recycled? The two key methods are by extreme heat or acid, both potentially damaging to the environment. The first method, pyrometallurgy, uses heat to break down the material. This processing involves placing shredded EV batteries (called the black mass) into a furnace and using the organic burn-off as heat. The lithium that remains in the slag is expensive and difficult to remove. Cobalt and nickel are easier and cheaper to remove. The second process, called hydrometallurgy, also involves shredding the battery and placing the black mass in an acid bath to get rid of the non-metal components. Hydrometallurgy is less environmentally destructive. Both methods would become cheaper and more environmentally efficient if the production of EV batteries involved more standardisation, like lead batteries for gas-powered vehicles (Leber, 2022). Electric car sales are reliant on government subsidies. These subsidies are skewed towards the upper middle classes; they are of little value to people on more moderate incomes. The US federal Qualified Plug-In Electric-Drive Motor Vehicle Tax Credit is available for EV purchases from manufacturers that have not yet met certain thresholds of vehicle sales. It provides a tax credit of $2,500–$7,500 for new purchases, with the amount determined by the size of the vehicle and the capacity of its battery.1 Three key federal incentives are (a) the Electric Vehicle (EV) and Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV) Tax Credit; (b) the Alternative Fuel Infrastructure Tax Credit; and (c) the Pre-Owned Electric Vehicle (EV) and Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV) Tax Credit (for more details see Table 4). Nine states offer some sort of additional incentives – Arizona, California, Colorado, Oklahoma, South Carolina, South Dakota, Utah, Washington, and Wisconsin – as does the District of Columbia. Metz et al. (2021) advocate changing the incentive policies to encourage the superusers of gasoline-powered vehicles to switch to electric vehicles, since the top 10 per cent of drivers in terms of gasoline consumption burn 32 per cent of gasoline, which is more than the bottom 60 per cent of drivers combined. The superuser classification applies to drivers that consume more than 1,000 gallons of gasoline per year. This category of drivers typically drives three times more miles than the average driver, is more likely to drive pickups or sports utility vehicles (SUVs), lives in rural areas, and spends 8 per cent of their income on

• openalex https://doi.org/10.1111/ecaf.12582first seen 2026-08-02 18:27:50