Tranziția vehiculului electric în comparație istorică

Susținătorii vehiculelor electrice cu baterie (BEV) sunt încântați de potențialul acestora de a înlocui majoritatea vehiculelor cu energie cu combustie internă (ICE) într-un deceniu sau două. Figura de mai jos arată o serie de proiecții ale cotei de piață a vehiculelor electrice VEV pentru vânzările de vehicule noi dintr-o varietate de grupuri, dintre care unele sunt mai mult aspiraționale decât predictive. Dar creșterea rapidă a vânzărilor de vehicule electrice pare să fie consensul. Există motive să ne îndoim de acest lucru?

Mulți au observat că rata de penetrare pe piață a noilor tehnologii a crescut foarte mult în ultimele decenii; în SUA, smartphone-urile au ajuns la saturație într-un deceniu, comparativ cu până la 50 de ani pentru aparate precum mașinile de spălat. Alții au comparat Tesla cu Modelul T, sugerând că vehiculele lor sunt atât de revoluționare încât vor deplasa ICE-urile la aceeași viteză cu care Modelul T a înlocuit caii.

Inutil să spun că multe dintre acestea implică o logică mai puțin simplă. Pentru început, pătrunderea pe piață a electrocasnicelor mari, cum ar fi mașinile de spălat și frigiderele, a venit atunci când, mai întâi, o parte semnificativă a consumatorilor încă nu avea acces la rețeaua de energie electrică, dar, mai important, acele electrocasnice reprezentau o parte mai mare a veniturilor din vânzare în comparație cu smartphone-urile. sau conexiuni la internet.

Dar, de asemenea, și poate mai important, este că Modelul T era într-o poziție foarte diferită de Tesla. Modelul T a înlocuit destul de rapid mașinile concurente, deoarece majoritatea au fost asamblate artizanal, adesea lipsite de piese standardizate și destul de scumpe. Modelul T, fiind produs în serie, avea piese standardizate și a fost proiectat special pentru a fi ușor de reparat, precum și suficient de robust pentru drumurile mediocre de atunci. De asemenea, era mai ieftin decât multe vehicule concurente, aproximativ 1/4^th prețul vaporului Stanley.[1]

O comparație mai bună este înlocuirea cailor cu tractoare în agricultură. După cum arată figura de mai jos, a fost nevoie de 20 de ani pentru ca numărul de cai folosiți în ferme să scadă cu 50% și peste patru decenii înainte ca aceștia să fie în mare parte eliminați. (Nu am găsit încă date despre mașini versus cai în transport.)

O tranziție la fel de lentă poate fi observată în industria căilor ferate, unde companiile feroviare au înlocuit locomotivele cu abur cu motoare diesel. Primele erau mai mari și mai grele, reducându-și capacitatea netă de remorcare, necesitau un rezervor de apă pentru abur care trebuia completat în mod regulat și aveau nevoie de curățări mult mai frecvente decât motorul diesel. Deoarece companiile de căi ferate aveau acces ușor la capital, ar fi trebuit să se convertească destul de repede. Cu toate acestea, după cum arată figura de mai jos, acest lucru a durat din nou 20 de ani de la primele locomotive diesel disponibile pe scară largă pentru a depăși numărul de locomotive cu abur utilizate.

Într-adevăr, păcură reziduală ar fi putut fi înlocuită cu cărbunele în locomotivele cu abur, rușii conducând drumul în anii 1870. Dar industria americană a fost mult mai lent în adoptarea acesteia, așa cum arată figura de mai jos, utilizarea petrolului de către căile ferate (combinând rezid și motorină) depășind cărbunele abia în 1950! Mi-ar plăcea să aflu de ce a fost atât de lent. (Un autor a susținut că industria căilor ferate era îngrijorată de disponibilitatea pe termen lung a petrolului până la descoperirea Spindletop din 1901, dar asta nu pare să se conformeze calendarului.)

Punctul crucial este că modelul T și locomotiva diesel erau produse cu mult superioare concurenței lor. Este același lucru valabil și pentru vehiculele electrice? Deși cu siguranță există cazuri în care produsele inferioare sunt greu de înlocuit (uitați-vă la tastatură), există puține cazuri de produse inferioare care le înlocuiesc pe cele superioare. CFL, de exemplu, a fost promovat cu avid ca fiind mai eficient și mai ecologic, precum și mai ieftin de exploatat de-a lungul vieții sale. Numeroase programe au oferit subvenții cumpărătorilor, dar nu au dominat niciodată piața și, în cele din urmă, au pierdut cota de piață în favoarea lămpilor cu halogen (de fapt, mai puțin eficiente decât CFL) și apoi a LED-urilor (mai eficiente și mai bune).

Pentru automobile, comparația nu este simplă, deoarece unii factori sunt intangibili. Dar tabelul de mai jos oferă o comparație între Modelul T și calul din 1920 și, în timp ce Modelul T este mai scump de cumpărat și de operat, este mult mai capabil decât calul, cu o putere dublă, de zece ori mai mare decât capacitatea de încărcare. , de trei ori capacitatea pasagerilor și de cinci ori autonomia. Singurul neajuns este că un Model T nu putea fi lăsat pe o pășune pentru a se alimenta; pe de altă parte, alimentarea modelului T a fost rapidă; a lăsa un cal la pășunat ar fi la fel de gradual ca și încărcarea unei baterii EV. De asemenea, cantitatea de îngrijire cerută de Model T a fost mult mai mică decât hrănirea, curry și așezarea unui cal. Emisiile modelului T puteau fi ignorate de proprietar: nu așa și pentru cal, ale cărui „emisii” trebuiau să fie eliminate cu lopata și eliminate.

Dar competitivitatea vehiculului electric? Beneficiul principal este întreținerea mai mică, între 40-60% mai mică decât pentru vehiculul cu motor cu ardere internă, ceea ce nu este banal. În afară de asta, o accelerație mai bună contează, dar nu este în fruntea listei de priorități a cumpărătorilor medii de mașini, iar emisiile mai mici (nu zero) vor atrage doar o mică parte a consumatorilor. În dezavantaj, anxietatea și încărcarea lentă sunt intangibile care cântăresc foarte mult pe piață. Avocații denigrează inconvenientul încărcării bateriilor, dar este un mare dezavantaj, mai ales pentru vehiculul principal al unei familii.

Până în prezent, vânzările de vehicule electrice au fost limitate la primitorii (inclusiv cei conduși de marca Tesla) și la cumpărătorii de mașini de lux. VE-urile mai ieftine precum vânzările GM Bolt sunt anemice: au reprezentat 4% din vânzările GM în ultimul trimestru. Necesitatea unor subvenții mari și a unei game largi de stimulente intangibile (parcare și/sau încărcare gratuită, folosirea benzilor de carpool etc.) sugerează că vehiculele electrice rămân un produs inferior și nu există prea multe motive să credem că se va schimba în curând.

Având în vedere că piața vehiculelor electrice este probabil să rămână puternic dependentă de sprijinul guvernamental, iar guvernele pot fi volubile, există o mulțime de riscuri implicate în dezvoltarea lor. Extinderea subvențiilor pentru achiziții de către Administrația Biden a subvențiilor pentru achiziții pare pozitivă pentru afacere, cu excepția numeroaselor restricții privind vânzările externe, veniturile cumpărătorului etc. Dacă aceste niveluri de sprijin pot fi susținute pe termen lung în majoritatea economiilor majore este discutabil.

Există șanse semnificative ca vehiculul electric să se dovedească a semăna mai mult cu CFL decât cu Modelul T, ceva mai scump, dar cu caracteristici inferioare, cu excepția emisiilor reduse. Recentele reduceri de prețuri le lasă în continuare mai scumpe decât vehiculele convenționale concurente, iar îmbunătățirile în ceea ce privește costurile și performanța bateriilor litiu-ion par să încetinească. Următorii câțiva ani vor vedea cel mai mare test, pe măsură ce cumpărătorii în masă culeg noile modele și le evaluează în condițiile lumii reale, unde datele limitate sugerează că remuşcările cumpărătorilor nu sunt neobișnuite.

Pot să prevăd trei posibile căi înainte pentru EV (ceea ce expertii numesc „scenarii”). În primul rând, sprijinul guvernamental continuă la un nivel înalt, tehnologia bateriilor face progrese majore în furnizarea de costuri mai mici și încărcare mai rapidă, iar preocuparea consumatorilor cu privire la emisii crește exponențial. În acest caz, proiecțiile optimiste ale cotei de piață a vehiculelor electrice ar prevala.

În mod alternativ, vehiculele electrice nu ar putea deveni niciodată principalul vehicul ușoară, dar devenind o a doua mașină de alegere pentru multe familii și din ce în ce mai folosită în anumite medii urbane. Îmbunătățirile bateriei ar fi compensate de sprijinul guvernamental mai scăzut, dar industria ar prospera, deși cu cota de piață la nivelul inferior al proiecțiilor. Convingerea mea este că acest lucru este cel mai probabil.

Dar, de asemenea, EV-ul litiu-ion ar putea fi CFL-ul industriei de mobilitate, înlocuit de o combinație de hibrizi foarte eficienți și/sau ultracondensator sau vreo altă baterie avansată. Nu ar fi prima tehnologie foarte apreciată care să dovedească o fundătură. Călărit pe un Concorde, în ultima vreme?

[1] Stanley Steamer era de 1,000 de dolari în 1911, modelul T de 385 de dolari în 1920. Inflația ar însemna că vasul cu abur și-ar fi dublat prețul.