Экологическая цена двигателя внутреннего сгорания и предстоящие 20 лет

Поделиться этой страницей
Экологическая цена автомобиля с двигателем внутреннего сгорания не заканчивается на выхлопной трубе; это совокупность целой цепочки - от производственной линии до топливного завода, от 150 000 километров, пройденных на дорогах, до площадки, где автомобиль отправляется в утиль. Такой целостный подход, который мы называем анализом жизненного цикла, показывает, что стандартный бензиновый автомобиль среднего сегмента выбрасывает за весь срок службы около 24 тонн CO2-экв. причём лишь две трети этих выбросов приходятся на сжигание топлива. Остальное образуется на заводе, на нефтеперерабатывающем предприятии и в цепочке поставок. В этой статье мы разбираем эту цепочку звено за звеном, рассматриваем роль, отведённую этому двигателю стандартом Euro 7 и целями 2035 года, и с помощью данных обсуждаем реалистичное место двигателя внутреннего сгорания в эпоху электрификации.
Основные выводы
- Скрытый углерод в производстве бензинового автомобиля среднего сегмента с ДВС составляет около 5,6 тCO2-экв.; три четверти этой величины приходится на сталь кузова.
- Выбросы за жизненный цикл электромобиля среднего сегмента, продаваемого в ЕС, на 73% ниже, чем у бензинового: 63 г CO2-экв/км против 235 г.
- Превышение выбросов при производстве электромобиля (~40%) компенсируется в течение первых 17 000 км эксплуатации.
- Стандарт Euro 7 вступает в силу в 2026 году и впервые вводит ограничения на частицы от износа тормозов и шин .
- С 2035 года в ЕС прекращается продажа новых бензиновых и дизельных автомобилей.
Что такое выбросы жизненного цикла и почему они не ограничиваются выхлопной трубой?
Выбросы жизненного цикла - это общее количество парниковых газов, производимых автомобилем на каждом этапе: производстве, эксплуатации и утилизации. Это определение охватывает не только молекулы, выходящие из выхлопной трубы, но и само производство, транспортировку автомобиля к первому месту продажи, переработку и транспортировку жидкого топлива, а в случае электромобиля - ещё и производство энергии для зарядки. Оценивать экологическое воздействие автомобиля, глядя только на выхлопную трубу, - это как судить об энергоэффективности здания, глядя только на счёт за отопление: реальная картина гораздо шире.
Этот целостный расчёт опровергает и распространённое возражение. Часто звучит аргумент, что «выбросы электромобилей просто переносятся на другие источники»; однако превышение выбросов при производстве остаётся второстепенной статьёй по сравнению с преимуществом, которое автомобиль получает за весь срок эксплуатации. Производство составляет 20–30% общих выбросов жизненного цикла автомобиля, а основными статьями являются сталь, алюминий, пластик и производство батареи. Этот показатель справедлив как для автомобилей с ДВС, так и для батарейных - меняется лишь вес статей.
Углерод, вышедший из печи: этап производства
Скрытый углерод в производстве бензинового автомобиля среднего сегмента составляет около 5,6 тCO2-экв. , и примерно три четверти этой величины приходится на сталь в корпусе автомобиля (в отрасли этот шасси-кузовной блок называется «глайдер»). У гибрида того же размера этот показатель достигает 6,5 тонны, у подзаряжаемого гибрида - 6,7 тонны, а у батарейного электромобиля - 8,8 тонны, что составляет 46% общего углеродного следа. Иными словами, батарейный автомобиль покидает завод, уже неся на себе почти половину общей углеродной нагрузки. Это не оправдывает его, а лишь проясняет, где именно должен производиться расчёт.
Баланс 150 000 километров
Как преимущество в использовании компенсирует избыток выбросов при производстве? Полная таблица жизненного цикла такова: бензиновый автомобиль 24 тонны (23% производство), гибрид 21 тонна (31%), подключаемый гибрид 19 тонн (35%), аккумуляторный электромобиль 19 тонн (46%). Производственные выбросы гибрида и подключаемого гибрида выше, чем у бензинового, поскольку добавляется вторая трансмиссионная система и батарея; взамен снижение расхода топлива уменьшает общую сумму. Дизель тоже интересный пример баланса: на том же пробеге за срок службы он имеет почти такие же суммарные выбросы, как бензиновый, поскольку преимущество в топливной эффективности нейтрализуется высокими производственными выбросами.
Другое сравнение 200 000 миль (около 320 000 км) пробега: цикл ДВС за этот срок добавляет 48 тонн парниковых газов, поднимая суммарный показатель автомобиля с двигателем внутреннего сгорания по сравнению с электромобилем на на 41% более высокий уровень. В глобальном масштабе картина схожая: жизненный цикл выбросов аккумуляторных электромобилей, зарегистрированных в 2021 году, на 66–69% ниже.
Сколько граммов на километр: актуальное состояние сравнения ДВС и EV
Если разложить выбросы жизненного цикла на километр, аккумуляторный электромобиль среднего сегмента, заряжаемый от актуальной энергосмеси ЕС, производит 63 г CO2-экв./км . Бензиновый автомобиль аналогичного сегмента - 235 г, дизель - 234 г. Разница составляет 73%; если электричество полностью вырабатывается из возобновляемых источников, эта разница возрастает до 78% . Промежуточные данные показывают то же направление: автомобили на CNG работают с выбросами на 13% ниже, чем бензиновые, гибриды - на 20%, подключаемые гибриды - на 30%, автомобили на водороде на основе природного газа - на 26% ниже; с возобновляемым водородом этот показатель может достигать 79%.
| Трансмиссионная система | Выбросы жизненного цикла | Разница с бензиновым |
|---|---|---|
| Бензиновый ДВС | 235 г CO2-экв./км | - |
| Дизельный ДВС | 234 г CO2-экв./км | ~на 1% ниже |
| CNG | 203 г CO2-экв./км | на 13% ниже |
| Гибрид (HEV) | 188 г CO2-экв./км | на 20% ниже |
| Подключаемый гибрид (PHEV) | 163 г CO2-экв./км | на 30% ниже |
| Водородный (на основе природного газа) | 175 г CO2-экв./км | на 26% ниже |
| BEV (средняя зарядка в ЕС) | 63 г CO2-экв./км | на 73% ниже |
При чтении этой таблицы важны две методологические оговорки. Во-первых, вывод о том, что EV производит меньше выбросов, чем бензиновый эквивалент, "независимо от места зарядки", присутствует как общий вывод в оценках как Агентства по охране окружающей среды США, так и MIT. Во-вторых, классическая ошибка, искажающая сравнение, - это игнорирование тенденции декарбонизации электросети и неучёт разницы между расходом при испытаниях и реальным расходом; это упущение несправедливо показывает бензиновые, дизельные и гибридные автомобили в выгодном свете по сравнению с аккумуляторными электромобилями. Действительно, в 2021 году по той же методике преимущество BEV прогнозировалось на уровне 24%; с очисткой электросети этот показатель сегодня вырос до 73%. То есть разница - не статичное число, а раздвигающаяся со временем ножницы.
Системы контроля выбросов: инженерная цепочка очистки выхлопа

Обсуждая экологическую цену двигателя внутреннего сгорания, нужно знать цепочку очистки внутри самого автомобиля; ведь нормы Euro основываются именно на этой цепочке, и если одно звено выходит из строя, ухудшаются как выбросы, так и результат техосмотра.
Каталитический нейтрализатор
Каталитический нейтрализатор - это химический реактор, установленный в выхлопной системе, который преобразует угарный газ, углеводороды и оксиды азота в менее вредные соединения. Он входит в число основных компонентов контроля выбросов, определённых Агентством по охране окружающей среды США (EPA), и при неисправности результат измерим: наиболее распространённые причины провала техосмотра, связанные с катализатором, - это чрезмерные уровни углеводородов, угарного газа или NOx, а также коды ошибок эффективности нейтрализатора. Конечно, виновником неисправности не всегда является сам нейтрализатор; неисправная крышка топливного бака, грязный воздушный фильтр, изношенные свечи зажигания, неисправный датчик кислорода или горящая лампа ошибки двигателя - классические причины, способные завалить тест.
DPF: сажевый фильтр
Сажевый фильтр (DPF) - это пористый керамический блок, который физически улавливает сажу и твёрдые частицы, проходящие через выхлопную систему. Поскольку это фильтр, он со временем заполняется и забивается. Главная причина засорения - то, что профиль эксплуатации недостаточно жаркий и продолжительный для завершения циклов регенерации, в которых накапливаемая в фильтре сажа выжигается; короткие поездки и частая езда «старт-стоп» приводят к прерыванию этих циклов, и фильтр забивается. DPF работает как часть многоступенчатой системы вместе с SCR: DPF нацелен на твёрдые частицы, SCR - на оксиды азота.
SCR и AdBlue
SCR (селективное каталитическое восстановление) - система, разработанная для снижения выбросов NOx. Принцип работы прост: жидкость на основе мочевины, известная как AdBlue (коммерческое название - DEF), впрыскивается в выхлопные газы и в результате каталитической реакции превращает оксиды азота в безвредные компоненты - азот и воду. Совместная работа DPF и SCR - это фактическая цена, которую платит современный дизель за соответствие нормам Euro 6 и выше; эта цена отражается на повседневной жизни водителя не только как стоимость, но и как профиль обслуживания и неисправностей.
Что меняет Euro 7?
Стандарт Euro 7 был принят в 2024 году и вступил в силу в 2026 году; для легковых автомобилей и лёгкого коммерческого транспорта применение начинается с ноября 2026 года, для тяжёлого коммерческого транспорта и автобусов календарь указывает на май 2028 года. Самое заметное новшество стандарта - вынос контроля за пределы выхлопной трубы: впервые вводятся ограничения на выбросы твёрдых частиц от износа тормозов и износа шин. Это логичный с инженерной точки зрения шаг, поскольку по мере совершенствования выхлопных фильтров доля тормозной и шинной пыли в загрязнении от автомобилей растёт; стандарт же следует за реальным источником загрязнения.
Второй важный пункт - долговечность. Euro 7 в зависимости от категории автомобиля до 200 000 км или в течение 10 лет требует, чтобы он оставался соответствующим нормам выбросов, а также включает требования к долговечности батареи. Смысл ясен: автомобиля, который "чистый при выпуске", больше недостаточно - он должен быть спроектирован так, чтобы оставаться чистым на протяжении всего срока службы. Для операторов, готовящих свои автопарки к этому графику, это означает, что долговременная надёжность систем снижения выбросов должна быть перенесена в центр стратегии технического обслуживания.
Городские запреты и цель 2035: как двигатель вытесняется на обочину?
Регуляторное давление исходит не только от стандартов производства автомобилей; города в своём масштабе подталкивают в том же направлении. По состоянию на 2026 год более 300 европейских городов ограничивают дизельные автомобили; дизели Euro 4-6 запрещены в таких мегаполисах, как Париж, Лондон, Берлин и Мадрид, а штрафы начинаются от 68 €. В Дании Копенгаген, Фредериксберг, Ольборг, Оденсе и Орхус с октября 2023 года применяют зоны низких выбросов (LEZ). Более того, в европейских городах уже действуют три (частичные) зоны нулевых выбросов (ZEZ), и все зоны LEZ/ZEZ на континенте могут быть картированы по странам.
Главное правило, которое не закрывает дверь, а сужает её, - цель ЕС на 2035 год: с 2035 года производители автомобилей должны будут соблюдать цель сокращения выхлопных выбросов на 90%, а продажа новых бензиновых и дизельных автомобилей в ЕС завершится. Это не только часть картины, касающаяся ЕС; среди тех, кто планирует завершить продажу новых бензиновых и дизельных автомобилей к 2035 году, помимо ЕС, есть и другие страны, а также 12 штатов США. Для двигателя внутреннего сгорания это означает не мгновенный запрет, а жизнь в постоянно сужающемся рынке.
Гибриды и e-топлива: реалистичное будущее внутреннего сгорания
В сценариях после 2035 года выделяются два направления: гибридные технологии и синтетические топлива. Оба предлагают двигателю внутреннего сгорания - окольными путями - краткосрочный или долгосрочный договор аренды.
Гибриды: переходное средство или долговечное решение?
По одному из мнений гибридные системы - это самый быстрый способ снизить выбросы CO₂ автомобиля, и при оценке по жизненному циклу они выгодны; белая книга 2026 года позиционирует гибридные технологии как «устойчивый к будущему» сбалансированный подход в контексте готовности цепочки поставок и электросети. Напротив, данные ICCT рисуют более холодную картину: снижение выбросов на 20% у гибрида и на 30% у подключаемого гибрида означает втрое более высокие выбросы по сравнению с 73%-м снижением у батареанного электромобиля, а поэтапное прекращение регистраций ICE/HEV/PHEV к 2035 году выглядит соответствующим климатическим целям ЕС. Кроме того, даже оптимистичное добавление передовых биотоплив в смесь снижает выбросы автомобилей с ДВС по жизненному циклу лишь на 0,5–0,6% (3% для дизельных), не меняя климатическую тенденцию. Практический вывод: гибрид - это выигранное время до готовности электросети и цепочки поставок, а не постоянная цель.
E-топлива: синтетическая надежда и проблема неэффективности
Синтетические топлива (e-топлива) производятся путём улавливания углерода и преобразования возобновляемой электроэнергии в жидкое топливо и теоретически являются на 100% нейтральными по CO₂; их можно использовать без существенных изменений в существующих двигателях внутреннего сгорания. Поэтому они рассматриваются как дверь для выживания двигателя и после 2035 года, и в Германии развернулись интенсивные лоббистские дискуссии о разрешении продажи автомобилей, работающих на e-топливе, после 2035 года. Аргумент противоположной стороны основан на длине энергетической цепочки: линия преобразования от электричества к топливу и от топлива к колесу неэффективна; анализы, ставящие под сомнение пригодность e-топлив как решения для автомобилей в Европе, ставят эту неэффективность в центр. Оценка ICCT также осторожна: хотя автомобили на e-топливе теоретически могут достичь низких выбросов жизненного цикла, сопоставимых с BEV, будущее поставок e-топлива для дорожного сектора неопределённо, а стоимость, как ожидается, останется высокой. Подводя итог: дверь для e-топлива полностью не закрыта, но с сегодняшними данными никому ключ ещё не обещан.
Последняя дискуссия касается существующего автопарка: согласно мнению, ссылающемуся на исследование в журнале Science, досрочный вывод автомобиля с ДВС из эксплуатации и замена его электромобилем может принести большую климатическую пользу. Против этого аргумента стоит факт производственных выбросов углерода; каждое решение о досрочной утилизации - это задача баланса, при которой необходимо совместно учитывать остаточный срок службы утилизируемого автомобиля и производственные выбросы нового.
Резюме инженера: Что меняется, а что остаётся?
Когда числа ставишь рядом, картина проясняется: за последние 20 лет двигатель внутреннего сгорания с помощью таких систем, как каталитический нейтрализатор, DPF и SCR, очистил выхлоп до удивительного уровня, однако общая экологическая цена всё ещё в три-четыре раза выше, чем у электрической альтернативы. Контроль Euro 7 переносит внимание на пыль от тормозов и шин, закрывая эпоху, ориентированную на выхлоп; городские запреты сужают сферу использования; цель 2035 года привязывает конец продаж к календарю. Гибриды и e-топлива дают мотору краткосрочную возможность, но по имеющимся данным они остаются переходными решениями - не пожеланием вечного будущего, а инструментами с измеримой кривой снижения выбросов. Двигатель внутреннего сгорания не исчезнет - тяжёлые грузы, специфические применения и существующий автопарк ещё какое-то время будут требовать его, - но его центральная роль в легковых автомобилях приближается к концу в рамках измеренного и привязанного к календарю процесса.
Источники
- Выбросы парниковых газов легковых автомобилей в ЕС за жизненный цикл: обновление 2025 (ICCT)
- Выбросы автомобилей за жизненный цикл (LowCVP/Ricardo)
- Выбросы за жизненный цикл (Green Vehicle Guide, правительство Австралии)
- Выбросы автомобилей и долговечность батарей (Euro 7) - EUR-Lex
- Стандарт выбросов Euro 7: влияние на бизнес и сроки (Geotab)
- Легковые автомобили и фургоны - Климатические действия (Европейская комиссия)
- Мифы об электромобилях (US EPA)
- Действительно ли электромобили лучше для климата, чем автомобили с бензиновым двигателем? (MIT Climate)
- Углеродные выбросы электромобилей и автомобилей с ДВС за жизненный цикл (Transportation Energy)
- Понимание систем DPF и SCR (DENSO)
- Приведёт ли неисправный каталитический нейтрализатор к провалу теста на выбросы? (HotExhaust)
- E-топлива: куда приведёт нас дорога? (Kearney)
- Почему синтетическое топливо не является решением для автомобилей в Европе? (Carbone 4)
- Тенденции развития зон с низким и нулевым уровнем выбросов в Европе (Clean Cities Campaign)
- Разнообразие на транспорте: почему сочетание различных силовых установок? (ScienceDirect)