Az elektromos járművek átállása történelmi összehasonlításban

Az akkumulátoros elektromos járművek (BEV) hívei lelkesednek azon lehetőség miatt, hogy egy-két évtizeden belül kiszoríthatják a legtöbb belső égésű energiájú (ICE) járművet. Az alábbi ábra számos előrejelzést mutat be a BEV piaci részesedésére vonatkozóan a különféle csoportok új járműeladásaiban, amelyek közül néhány inkább törekvés, mint előrejelzés. De úgy tűnik, hogy az elektromos járművek értékesítésének gyors növekedése konszenzus. Van okuk kételkedni ebben?

Sokan megjegyezték, hogy az új technológiák piaci elterjedésének aránya nagymértékben megnövekedett az elmúlt évtizedekben; az Egyesült Államokban az okostelefonok egy évtized alatt érték el a telítettséget, míg az olyan készülékek esetében, mint a mosógépek, akár 50 év is volt. Mások a Teslát a T-modellel hasonlították össze, és azt sugallják, hogy járműveik annyira forradalmiak, hogy ugyanolyan sebességgel fogják kiszorítani az ICE-ket, mint a T-modell a lovakat.

Mondanom sem kell, hogy ennek nagy része olyan logikát tartalmaz, amely kevésbé egyértelmű. Kezdetben a nagyméretű készülékek, például a mosógépek és a hűtőszekrények piacra jutása akkor következett be, amikor először a fogyasztók jelentős része még mindig nem férhetett hozzá az elektromos hálózathoz, de ami még ennél is fontosabb, ezek a készülékek a rendelkezésre álló bevétel nagyobb részét képviselték, mint az okostelefonok. vagy internetkapcsolatok.

De az is, és talán még fontosabb, hogy a T-modell egészen más helyzetben volt, mint a Tesla. A Model T meglehetősen gyorsan felváltotta a versengő autókat, mivel ezek többsége kézműves összeszerelésű volt, gyakran hiányoztak a szabványos alkatrészekből, és meglehetősen drágák. A sorozatgyártású T-modell szabványos alkatrészeket tartalmazott, és kifejezetten úgy tervezték, hogy könnyen javítható legyen, valamint elég masszív legyen az akkori közepes utakhoz. Olcsóbb is volt, mint sok versenytárs jármű, körülbelül 1/4-e^th a Stanley Steamer ára.[1]

Jobb összehasonlítás a lovak traktorra váltása a mezőgazdaságban. Amint az alábbi ábra mutatja, 20 évnek kellett eltelnie ahhoz, hogy a gazdaságokban használt lovak száma 50%-kal csökkent, és több mint négy évtizedbe telt, mire nagymértékben megszüntették őket. (Még nem találtam adatot az autók és a lovak viszonylatában a közlekedésben.)

Hasonlóan lassú átmenet figyelhető meg a vasúti iparban, ahol a vasúttársaságok a gőzmozdonyokat dízelmotorokra cserélték. Az előbbiek nagyobbak és nehezebbek, csökkentve nettó vontatási kapacitásukat, víztartályt igényeltek a gőz számára, amelyet rendszeresen után kellett tölteni, és sokkal gyakrabban kellett tisztítani, mint a dízelmotor. Mivel a vasúttársaságok könnyen hozzáfértek a tőkéhez, elég gyorsan kellett volna átalakulniuk. Mégis, amint az alábbi ábra mutatja, ismét 20 évbe telt az első széles körben elérhető dízelmozdonyok megjelenése óta, hogy meghaladják a használatban lévő gőzmozdonyok számát.

A maradék fűtőolajat valóban ki lehetett volna cserélni a szenet a gőzmozdonyokban, és az 1870-es években az oroszok álltak az élen. De az amerikai ipar sokkal lassabban alkalmazta ezt, amint az alábbi ábra mutatja, a vasúti olajfelhasználás (a maradék és a gázolaj kombinációja) csak 1950-ben haladta meg a szenet! Szívesen megtudnám, miért volt ez olyan glaciálisan lassú. (Egy szerző azt állította, hogy a vasúti ipar aggódott az olaj hosszú távú elérhetősége miatt az 1901-es Spindletop felfedezésig, de úgy tűnik, hogy ez nem felel meg az időzítésnek.)

A döntő pont az, hogy a T-modell és a dízelmozdony sokkal jobb termék volt, mint versenytársai. Ugyanez igaz az elektromos járművekre is? Bár minden bizonnyal előfordulnak olyan esetek, amikor a gyengébb minőségű termékeket nehéz kiszorítani (nézze meg a billentyűzetet), kevés olyan eset van, amikor az alacsonyabb minőségű termékek kiszorítják a jobbakat. A CFL-t például mohón népszerűsítették, mint hatékonyabb és környezetbarátabb, valamint az élettartama során olcsóbb üzemeltetést. Számos program kínált támogatást a vásárlóknak, mégsem uralták a piacot, és végül elvesztették piaci részesedésüket a halogén lámpák (valójában kevésbé hatékonyak, mint a kompakt fénycsövek), majd a LED-ek (hatékonyabbak és jobbak).

Az autók esetében az összehasonlítás nem egyszerű, mivel egyes tényezők megfoghatatlanok. De az alábbi táblázat összehasonlítja a T-modell és a ló 1920-as állapotát, és bár a T-modell beszerzése és üzemeltetése drágább, sokkal nagyobb teljesítményű, mint a ló, kétszer akkora teljesítménnyel és tízszer nagyobb teherbírásával. , háromszorosa az utaskapacitásnak és ötszöröse a hatótávolságnak. Az egyetlen hiányosság az, hogy egy T modellt nem lehetett a legelőn hagyni tankolni; másrészt a Model T tankolása gyors volt; a lovat legelőn hagyni olyan fokozatos lenne, mint egy elektromos autó akkumulátorának feltöltése. Ezenkívül a T-modell sokkal kevesebb gondozást igényelt, mint egy ló etetése, pácolása és istállóba helyezése. A T-modell károsanyag-kibocsátásait figyelmen kívül hagyhatta a tulajdonos: nem így a ló esetében, akinek a „kibocsátását” fel kellett lapátolni és megsemmisíteni.

Mi a helyzet az elektromos járművek versenyképességével? Az elsődleges előny az alacsonyabb karbantartás, 40-60%-kal kevesebb, mint a belső égésű motoros járműnél, ami nem triviális. Ettől eltekintve a jobb gyorsulás számít, de nem tartozik az átlagos autóvásárlók prioritásai közé, és az alacsonyabb (nem nulla) károsanyag-kibocsátás csak a fogyasztók egy kis töredéke számára vonzó. Hátránya, hogy a távolsági szorongás és a lassú töltés olyan immateriális javak, amelyek nagy súllyal bírnak a piacon. Az ügyvédek becsmérlik az akkumulátortöltéssel járó kellemetlenségeket, de ez óriási hátrány, különösen a család elsődleges járművei esetében.

A mai napig az elektromos járművek értékesítése a korai alkalmazókra (beleértve a Tesla márkanév által vezérelteket is) és a luxusautó-vásárlókra korlátozódott. Az olcsóbb elektromos járművek, például a GM Bolt eladásai vérszegények: a GM eladásainak 4%-át képviselték az utolsó negyedévben. A nagy támogatások és a sokféle immateriális ösztönző (ingyenes parkolás és/vagy díjfizetés, telekocsi sávok használata stb.) szükségessége azt sugallja, hogy az elektromos járművek továbbra is alsóbbrendű termék, és nincs okunk azt hinni, hogy ez hamarosan megváltozik.

Tekintettel arra, hogy az elektromos járművek piaca valószínűleg továbbra is erősen függ a kormányzati támogatástól, és a kormányok ingatagok lehetnek, sok kockázatot rejt magában a fejlődésük. A Biden-kormányzat inflációcsökkentési törvénye a vásárlások támogatásának kiterjesztése pozitívnak tűnik a vállalkozás számára, kivéve a külföldi értékesítésre, a vásárló bevételére stb. vonatkozó számos korlátozást. Hogy ezek a támogatási szintek hosszú távon fenntartható-e a legtöbb nagy gazdaságban, vitatható.

Jelentős esély van arra, hogy az elektromos jármű jobban hasonlít a CFL-re, mint a T-modellre, ami drágább, de jellemzői rosszabbak, kivéve a csökkentett károsanyag-kibocsátást. A közelmúltban lezajlott árcsökkentések miatt továbbra is drágábbak, mint a konkurens hagyományos járművek, és a lítium-ion akkumulátorok költségének és teljesítményének javulása lassulni látszik. A következő néhány évben lesz a legnagyobb próbatétel, mivel a tömegvásárlók felkapják az új modelleket, és valós körülmények között értékelik azokat, ahol a korlátozott adatok azt sugallják, hogy a vásárlók megbánása nem ritka.

Három lehetséges előrehaladási utat tudok előre látni az elektromos járművek számára (amit a szakértők „forgatókönyveknek” neveznek). Először is, az állami támogatás továbbra is magas szinten marad, az akkumulátortechnológia jelentős előrelépést tesz az alacsonyabb költségek és a gyorsabb töltés terén, és a fogyasztók aggodalma a károsanyag-kibocsátásokkal kapcsolatban exponenciálisan nő. Ebben az esetben az elektromos járművek piaci részesedésére vonatkozó optimista előrejelzések érvényesülnének.

Alternatív megoldásként az elektromos járművek soha nem válhatnának az elsődleges könnyű tehergépjárművé, hanem sok család második választott autójává válhatnának, és egyre gyakrabban használnák egyes városi környezetben. Az akkumulátorok javulását ellensúlyozná az alacsonyabb állami támogatás, de az iparág virágozna, bár piaci részesedése az előrejelzések alsó határán van. Meggyőződésem, hogy ez a legvalószínűbb.

De a lítium-ion EV lehet a mobilitási ipar CFL-je is, amelyet nagyon hatékony hibridek és/vagy ultrakondenzátorok kombinációja vagy más fejlett akkumulátorok váltanak fel. Nem ez lenne az első nagy népszerűségnek örvendő technológia, amely zsákutcát mutat. Mostanában Concorde-on ült?

[1] A Stanley Steamer 1,000-ben 1911 dollár volt, a Model T 385 dollár 1920-ban. Az időközbeni infláció azt jelentette volna, hogy a Steamer ára megduplázódott volna.