Tranzicija električnih vozila u historijskoj usporedbi

Zagovornici električnih vozila na baterije (BEV) oduševljeni su potencijalom da istisnu većinu vozila na energiju s unutrašnjim sagorijevanjem (ICE) u roku od jedne ili dvije decenije. Slika ispod prikazuje brojne projekcije tržišnog udjela BEV-a za prodaju novih vozila iz različitih grupa, od kojih su neke više aspirativne nego predviđajuće. Ali čini se da je brz rast prodaje električnih vozila konsenzus. Ima li razloga za sumnju u ovo?

Mnogi su primijetili da se stopa prodora novih tehnologija na tržište znatno povećala posljednjih decenija; u SAD-u su pametni telefoni dostigli zasićenje za jednu deceniju, u poređenju sa do 50 godina za uređaje kao što su mašine za pranje veša. Drugi su upoređivali Teslu s modelom T, sugerirajući da su njihova vozila toliko revolucionarna da će zamijeniti ICE istom brzinom kojom je model T zamijenio konje.

Nepotrebno je reći da mnogo toga uključuje logiku koja je manje nego jednostavna. Za početak, prodor na tržište velikih uređaja kao što su mašine za pranje veša i frižideri došao je kada, prvo, primetan deo potrošača još uvek nije imao pristup električnoj mreži, ali što je još važnije, ti uređaji su predstavljali veći deo prihoda od otpada u odnosu na pametne telefone. ili internetske veze.

Ali takođe, i što je možda još važnije, je da je Model T bio u sasvim drugačijoj poziciji od Tesle. Model T je prilično brzo zamijenio konkurentske automobile jer je većina njih bila ručno sastavljena, često bez standardiziranih dijelova i prilično skupa. Model T, koji se masovno proizvodio, imao je standardizirane dijelove i bio je posebno dizajniran da se lako popravi, kao i da je dovoljno robustan za tada osrednje puteve. Bio je i jeftiniji od mnogih konkurentskih vozila, oko 1/4^th cijena Stanley Steamera.[1]

Bolje poređenje je zamjena konja traktorima u poljoprivredi. Kao što slika ispod pokazuje, bilo je potrebno 20 godina da se broj konja koji se koriste na farmama smanji za 50% i više od četiri decenije prije nego što su u velikoj mjeri ukinuti. (Još nisam pronašao podatke o automobilima u odnosu na konje u transportu.)

Slično spora tranzicija može se uočiti u željezničkoj industriji, gdje su željezničke kompanije zamijenile parne lokomotive dizel motorima. Prvi su bili veći i teži, što je smanjilo njihov neto kapacitet vuče, zahtijevali su rezervoar za vodu za paru koji se morao redovno dopunjavati i zahtijevalo je mnogo češće čišćenje nego dizel motor. Pošto su željezničke kompanije imale lak pristup kapitalu, trebalo je prilično brzo da se pretvore. Ipak, kao što slika ispod pokazuje, za ovo je opet trebalo 20 godina od prvih široko dostupnih dizel lokomotiva da nadmaše broj parnih lokomotiva u upotrebi.

Zaista, zaostali lož ulje mogao je biti zamjena za ugalj u parnim lokomotivama, a Rusi su prednjačili 1870-ih. Ali američka industrija ga je mnogo sporije usvojila, kao što pokazuje slika ispod, pri čemu je potrošnja nafte u željeznici (kombinirajući ostatak i dizel) nadmašila ugalj tek 1950. godine! Voleo bih da saznam zašto je ovo bilo tako ledeno sporo. (Jedan autor je tvrdio da je željeznička industrija bila zabrinuta zbog dugoročne dostupnosti nafte sve do otkrića Spindletop 1901., ali izgleda da to nije u skladu s vremenom.)

Ključna stvar je da su model T i dizel lokomotiva bili daleko superiorniji proizvodi od konkurencije. Da li isto važi i za električna vozila? Iako sigurno postoje slučajevi da je inferiorne proizvode teško zamijeniti (pogledajte svoju tastaturu), postoji nekoliko slučajeva da inferiorni proizvodi zamjenjuju superiorne. CFL je, na primjer, željno promoviran kao efikasniji i ekološki prihvatljiviji, kao i jeftiniji za rad tokom svog vijeka trajanja. Brojni programi su kupcima nudili subvencije, ali nikada nisu dominirali tržištem i na kraju su izgubili tržišni udio zbog halogenih sijalica (zapravo manje efikasnih od CFL-a), a zatim i LED-a (efikasnije i bolje).

Za automobile poređenje nije jednostavno jer su neki faktori nematerijalni. Ali tabela ispod daje poređenje modela T i konja iz 1920. godine, i dok je model T skuplji za kupovinu i rad, daleko je sposobniji od konja, sa dvostruko većom snagom, deset puta većim kapacitetom tereta. , tri puta veći putnički kapacitet i pet puta veći domet. Jedini nedostatak je to što model T nije mogao biti ostavljen na pašnjaku da napuni gorivo; s druge strane, punjenje goriva modela T bilo je brzo; ostavljanje konja na ispašu bilo bi postepeno kao i punjenje EV baterije. Takođe, količina njege koju je model T zahtijevala bila je daleko manja od hranjenja, kariranja i stajanja konja. Vlasnik je mogao zanemariti emisiju izduvnih gasova modela T: nije tako za konja, čije je 'emisije' trebalo odložiti i zbrinuti.

Šta je sa konkurentnošću električnog vozila? Primarna prednost je manje održavanje, između 40-60% manje nego kod vozila sa motorom sa unutrašnjim sagorevanjem, što nije trivijalno. Osim toga, bolje ubrzanje je važno, ali nije visoko na listi prioriteta prosječnih kupaca automobila, a niže (ne nulte) emisije će se svidjeti samo malom dijelu potrošača. S druge strane, zabrinutost za domet i sporo punjenje su nematerijalne stvari koje imaju veliku težinu na tržištu. Zagovornici omalovažavaju neugodnost punjenja baterije, ali je to veliki nedostatak, posebno za porodično primarno vozilo.

Do danas je prodaja električnih vozila bila ograničena na one koji su prvi usvojili (uključujući one koji su vođeni imenom marke Tesla) i kupce luksuznih automobila. Jeftinija EV kao što je GM Bolt prodaja je anemična: predstavljala je 4% GM-ove prodaje u posljednjem tromjesečju. Potreba za velikim subvencijama i širokim spektrom nematerijalnih poticaja (besplatno parkiranje i/ili naplata, korištenje saobraćajnih traka, itd.) sugerira da električna vozila ostaju inferiorni proizvod i da je malo razloga vjerovati da će se to uskoro promijeniti.

S obzirom na to da će tržište električnih vozila vjerovatno ostati u velikoj mjeri ovisno o vladinoj podršci, a vlade mogu biti nestalne, postoji veliki rizik uključen u njihov razvoj. Proširenje subvencija za kupovinu koje je sprovela Bajdenova administracija Zakona o smanjenju inflacije čini se pozitivnim za poslovanje, osim mnogih ograničenja na prodaju u inostranstvu, prihod kupca, itd. Da li se ovi nivoi podrške mogu održati na duži rok u većini velikih ekonomija je diskutabilno.

Postoji značajna šansa da će se električno vozilo pokazati da više liči na CFL nego na model T, nešto što je skuplje, ali sa lošijim karakteristikama, osim smanjene emisije. Nedavni niz sniženja cijena ih i dalje čini skupljima od konkurentskih konvencionalnih vozila, a čini se da se poboljšanja cijene i performansi litijum-jonskih baterija usporavaju. U narednih nekoliko godina biće najveći test, jer masovni kupci skupljaju nove modele i procenjuju ih u stvarnim uslovima, gde ograničeni podaci ukazuju na to da kajanje kupaca nije neuobičajeno.

Mogu da predvidim tri moguća putanja za EV (ono što stručnjaci nazivaju 'scenarijima'). Prvo, podrška vlade se nastavlja na visokom nivou, tehnologija baterija čini velike iskorake u obezbjeđivanju nižih troškova i bržeg punjenja, a zabrinutost potrošača o emisijama eksponencijalno raste. U ovom slučaju, prevladale bi optimistične projekcije udjela na tržištu električnih vozila.

Alternativno, električna vozila nikada ne bi mogla postati primarna laka teretna vozila, ali će postati drugi automobil po izboru za mnoge porodice i sve više se koriste u nekim urbanim sredinama. Poboljšanja baterija bila bi nadoknađena nižom državnom podrškom, ali industrija bi napredovala, iako sa tržišnim udjelom na donjem kraju projekcija. Moje uvjerenje je da je to najvjerovatnije.

Ali isto tako, litijum-jonski EV bi mogao biti CFL u industriji mobilnosti, zamijenjen kombinacijom vrlo efikasnih, hibridnih i/ili ultrakondenzatorskih ili neke druge napredne baterije. To ne bi bila prva visoko hvaljena tehnologija koja je pokazala slijepu ulicu. Vozio se na Concordeu, u zadnje vrijeme?

[1] Stanley Steamer je 1,000. koštao 1911 dolara, a model T 385 dolara 1920. godine. Inflacija u međuvremenu značila bi da bi parobrod udvostručio cijenu.