Prechod elektrického vozidla v historickom porovnaní

Zástancovia batériových elektrických vozidiel (BEV) sú nadšení z ich potenciálu nahradiť väčšinu vozidiel s vnútorným spaľovaním (ICE) v priebehu desiatich alebo dvoch desaťročí. Nižšie uvedený obrázok ukazuje množstvo projekcií trhového podielu BEV pre predaje nových vozidiel z rôznych skupín, z ktorých niektoré sú skôr ambiciózne ako prediktívne. Zdá sa však, že rýchly rast predaja EV je konsenzom. Existujú dôvody pochybovať o tom?

Mnohí poznamenali, že miera prenikania nových technológií na trh sa v posledných desaťročiach výrazne zvýšila; v USA dosiahli inteligentné telefóny saturáciu za desaťročie, v porovnaní s až 50 rokmi v prípade spotrebičov, ako sú práčky. Iní porovnávali Teslu s Modelom T, čo naznačuje, že ich vozidlá sú také revolučné, že vytlačia ICE rovnakou rýchlosťou, akou Model T nahradil kone.

Netreba dodávať, že veľa z toho zahŕňa logiku, ktorá nie je príliš jednoduchá. Preniknutie na trh s veľkými spotrebičmi, ako sú práčky a chladničky, nastalo vtedy, keď po prvé, značná časť spotrebiteľov stále nemala prístup k elektrickej sieti, ale čo je dôležitejšie, tieto spotrebiče predstavovali väčšiu časť príjmov z likvidácie v porovnaní so smartfónmi. alebo internetové pripojenia.

Ale tiež, a možno ešte dôležitejšie, je, že Model T bol vo veľmi odlišnej pozícii ako Tesla. Model T nahradil konkurenčné autá pomerne rýchlo, pretože väčšina z nich bola remeselne zmontovaná, často im chýbali štandardizované diely a boli dosť drahé. Model T, ktorý bol sériovo vyrábaný, mal štandardizované diely a bol špeciálne navrhnutý tak, aby sa dal ľahko opraviť a zároveň bol dostatočne odolný na vtedy priemerné cesty. Bolo to aj lacnejšie ako mnohé konkurenčné vozidlá, asi o 1/4^th cena Stanleyho parníka.[1]

Lepším porovnaním je nahradenie koní traktormi v poľnohospodárstve. Ako ukazuje obrázok nižšie, trvalo 20 rokov, kým počet koní používaných na farmách klesol o 50 % a viac ako štyri desaťročia, kým boli z veľkej časti vyradené. (Zatiaľ som nenašiel údaje o autách a koňoch v doprave.)

Podobne pomalý prechod možno pozorovať v železničnom priemysle, kde železničné spoločnosti nahradili parné lokomotívy dieselovými motormi. Prvé boli väčšie a ťažšie, čím sa znížila ich čistá ťažná kapacita, vyžadovali si vodnú nádrž na paru, ktorá sa musela pravidelne dopĺňať, a potrebovali oveľa častejšie čistenie ako dieselový motor. Keďže železničné spoločnosti mali ľahký prístup ku kapitálu, mali konvertovať pomerne rýchlo. Ako však ukazuje obrázok nižšie, trvalo to opäť 20 rokov, kým prvé široko dostupné dieselové lokomotívy prekonali počet používaných parných lokomotív.

Uhlie v parných lokomotívach skutočne mohlo byť nahradené zvyškovým vykurovacím olejom, pričom v 1870. rokoch 1950. storočia boli na čele Rusi. Ale americký priemysel si to osvojil oveľa pomalšie, ako ukazuje obrázok nižšie, pričom spotreba ropy na železniciach (v kombinácii reziduálnej a nafty) prekonala uhlie až v roku 1901! Rád by som sa dozvedel, prečo to bolo také ľadovcovo pomalé. (Jeden autor tvrdil, že železničný priemysel mal obavy z dlhodobej dostupnosti ropy až do objavu Spindletop v roku XNUMX, ale zdá sa, že to nezodpovedá načasovaniu.)

Rozhodujúcim bodom je, že Model T a dieselová lokomotíva boli oveľa lepšími produktmi ako ich konkurencia. Platí to aj o elektromobiloch? Aj keď určite existujú prípady, keď je ťažké nahradiť menej kvalitné produkty (pozrite sa na svoju klávesnicu), existuje len málo prípadov, keď horšie produkty nahrádzajú tie lepšie. CFL bola napríklad horlivo propagovaná ako efektívnejšia a šetrnejšia k životnému prostrediu, ako aj lacnejšia prevádzka počas svojej životnosti. Početné programy ponúkali kupujúcim dotácie, ale nikdy nedominovali na trhu a nakoniec stratili podiel na trhu v prospech halogénových žiaroviek (v skutočnosti menej účinných ako CFL) a potom LED (účinnejšie a lepšie).

V prípade automobilov nie je porovnanie jednoduché, pretože niektoré faktory sú nehmotné. Ale nižšie uvedená tabuľka poskytuje porovnanie Modelu T a koňa z roku 1920, a hoci je Model T drahší na nákup a prevádzku, je oveľa schopnejší ako kôň, s dvojnásobným výkonom a desaťnásobnou kapacitou nákladu. , trojnásobok kapacity cestujúcich a päťnásobok dojazdu. Jediným nedostatkom je, že Model T nebolo možné nechať na pastvine na doplnenie paliva; na druhej strane tankovanie modelu T bolo rýchle; odchod koňa na pastvu by bol postupný ako nabíjanie batérie EV. Tiež množstvo starostlivosti, ktorú Model T vyžadoval, bolo oveľa menšie ako kŕmenie, kari a ustajnenie koňa. Emisie Modelu T mohol majiteľ ignorovať: nie však pre koňa, ktorého „emisie“ bolo potrebné vyhodiť a zlikvidovať.

Ako je to s konkurencieschopnosťou elektrického vozidla? Primárnou výhodou je nižšia údržba, o 40 – 60 % menej ako u vozidiel so spaľovacím motorom, čo nie je triviálne. Okrem toho na lepšom zrýchlení záleží, ale nie je vysoko na zozname priorít priemerného kupca áut a nižšie (nie nulové) emisie oslovia len malú časť spotrebiteľov. Na druhej strane, úzkosť z dosahu a pomalé nabíjanie sú nehmotné položky, ktoré majú na trhu veľkú váhu. Zástancovia očerňujú nepohodlie nabíjania batérie, ale je to obrovská nevýhoda najmä pre primárne rodinné vozidlo.

K dnešnému dňu bol predaj EV obmedzený na prvých používateľov (vrátane tých, ktorí sa riadia značkou Tesla) a kupujúcich luxusných áut. Lacnejšie elektromobily, ako je predaj GM Bolt, sú anemické: v poslednom štvrťroku predstavovali 4 % predaja GM. Potreba veľkých dotácií a široká škála nehmotných stimulov (bezplatné parkovanie a/alebo spoplatnenie, využívanie jazdných pruhov pre spolujazdcov atď.) naznačuje, že elektrické vozidlá zostávajú podradným produktom a nie je dôvod veriť, že sa to čoskoro zmení.

Vzhľadom na to, že trh s EV pravdepodobne zostane silne závislý od vládnej podpory a vlády môžu byť nestále, je s ich vývojom spojené veľké riziko. Rozšírenie dotácií na nákup podľa zákona Bidenovej správy o znižovaní inflácie sa zdá byť pre podnik pozitívne, s výnimkou mnohých obmedzení týkajúcich sa zahraničného predaja, príjmu kupujúceho atď. Či je možné tieto úrovne podpory dlhodobo udržať vo väčšine veľkých ekonomík diskutabilné.

Existuje veľká šanca, že elektrické vozidlo sa bude podobať CFL viac ako Model T, niečo, čo je drahšie, ale s horšími vlastnosťami, s výnimkou znížených emisií. Nedávne zníženie cien ich stále robí drahšie ako konkurenčné konvenčné vozidlá a zdá sa, že zlepšenie nákladov a výkonu lítium-iónových batérií sa spomaľuje. Najbližšie roky budú svedkami najväčšieho testu, keď si masoví kupujúci vyberú nové modely a vyhodnotia ich v reálnych podmienkach, kde obmedzené údaje naznačujú, že výčitky kupujúcich nie sú nezvyčajné.

Môžem predvídať tri možné cesty vpred pre EV (čo odborníci nazývajú „scenáre“). Po prvé, vládna podpora pokračuje na vysokej úrovni, technológia batérií robí veľké skoky vpred v poskytovaní nižších nákladov a rýchlejšieho nabíjania a obavy spotrebiteľov z emisií exponenciálne rastú. V tomto prípade by prevládali optimistické prognózy trhového podielu elektromobilov.

Alternatívne by sa elektromobily nikdy nemohli stať primárnym ľahkým úžitkovým vozidlom, ale stali by sa druhým autom pre mnohé rodiny a čoraz častejšie využívaným v niektorých mestských prostrediach. Vylepšenia batérií by boli kompenzované nižšou štátnou podporou, ale priemyslu by sa darilo, aj keď s podielom na trhu na spodnej hranici prognóz. Moje presvedčenie je, že toto je najpravdepodobnejšie.

Lítium-iónový elektromobil by však mohol byť aj CFL v odvetví mobility, nahradený kombináciou veľmi účinných hybridných a/alebo ultrakondenzátorových alebo iných vyspelých batérií. Nebola by to prvá vysoko propagovaná technológia, ktorá dokázala slepú uličku. Jazdený na Concorde, v poslednej dobe?

[1] Parník Stanley stál v roku 1,000 1911 dolárov, model T 385 dolárov v roku 1920. Inflácia medzičasom by znamenala, že cena parníka by sa zdvojnásobila.