Tranzicija električnih vozila u povijesnoj usporedbi

Zagovornici baterijskih električnih vozila (BEV) oduševljeni su potencijalom da istisnu većinu vozila s unutarnjim izgaranjem (ICE) u roku od desetljeća ili dva. Slika u nastavku prikazuje niz projekcija tržišnog udjela BEV-a za prodaju novih vozila iz različitih skupina, od kojih su neke više željene nego predvidljive. No čini se da je brzi rast prodaje električnih vozila konsenzus. Ima li razloga sumnjati u to?

Mnogi su primijetili da se stopa prodora novih tehnologija na tržište uvelike povećala u posljednjim desetljećima; u SAD-u su pametni telefoni dosegli zasićenje za jedno desetljeće, u usporedbi s do 50 godina za uređaje poput perilica rublja. Drugi su usporedili Teslu s Modelom T, sugerirajući da su njihova vozila toliko revolucionarna da će istisnuti ICE istom brzinom kojom je Model T zamijenio konje.

Nepotrebno je reći da velik dio toga uključuje logiku koja nije jasna. Za početak, tržišni prodor velikih uređaja kao što su perilice i hladnjaci dogodio se kada, prvo, primjetan dio potrošača još nije imao pristup električnoj mreži, ali što je još važnije, ti su uređaji predstavljali veći dio prihoda od prodaje u usporedbi s pametnim telefonima ili internetske veze.

Ali također, i možda još važnije, je da je Model T bio u vrlo različitom položaju od Tesle. Model T je prilično brzo zamijenio konkurentske automobile jer je većina njih bila zanatski 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 bude dovoljno robustan za tada osrednje ceste. Također je bilo jeftinije od mnogih konkurentskih vozila, oko 1/4^th cijena Stanley Steamera.[1]

Bolja usporedba je zamjena konja traktorima u poljoprivredi. Kao što pokazuje donja slika, trebalo je 20 godina da broj konja koji se koriste na farmama padne za 50% i više od četiri desetljeća prije nego što su uvelike povučeni. (Još nisam pronašao podatke o automobilima u odnosu na konje u prijevozu.)

Slično spora tranzicija može se primijetiti u željezničkoj industriji, gdje su željezničke kompanije zamijenile parne lokomotive dizelskim motorima. Prvi su bili veći i teži, smanjivali su im neto vučni kapacitet, zahtijevali su spremnik za vodu za paru koji se morao redovito dopunjavati i zahtijevala su mnogo češća čišćenja od dizelskog motora. Budući da su željezničke tvrtke imale lak pristup kapitalu, trebale su se prilično brzo pretvoriti. Ipak, kao što pokazuje donja slika, ponovno je trebalo 20 godina od prvih široko dostupnih dizelskih lokomotiva da premaše broj parnih lokomotiva u uporabi.

Doista, preostalo loživo ulje moglo se zamijeniti ugljenom u parnim lokomotivama, a Rusi su prednjačili 1870-ih. Ali američka ga je industrija puno sporije usvojila, kao što pokazuje donja slika, pri čemu je željeznička upotreba nafte (kombinirajući ostatak i dizel) premašila ugljen tek 1950. godine! Volio bih saznati zašto je ovo bilo tako ledeno sporo. (Jedan je autor tvrdio da je željeznička industrija bila zabrinuta zbog dugoročne dostupnosti nafte sve do otkrića Spindletopa 1901., no čini se da to nije u skladu s tim vremenom.)

Ključna točka je da su Model T i dizel lokomotiva bili daleko bolji proizvodi od konkurencije. Vrijedi li isto i za električna vozila? Iako zasigurno postoje slučajevi u kojima je lošije proizvode teško zamijeniti (pogledajte svoju tipkovnicu), malo je slučajeva u kojima su lošiji proizvodi istisnuli superiorne. CFL je, na primjer, gorljivo promoviran kao učinkovitiji i ekološki prihvatljiviji, kao i jeftiniji za rad tijekom svog životnog vijeka. Brojni programi nudili su subvencije kupcima, ali nikada nisu dominirali tržištem i na kraju su izgubili tržišni udio u korist halogenih žarulja (zapravo manje učinkovitih od CFL-a), a potom i LED-a (učinkovitijih i boljih).

Za automobile usporedba nije jednostavna jer su neki čimbenici neopipljivi. Ali donja tablica daje usporedbu modela T i konja od 1920., i dok je model T skuplji za kupnju i rad, daleko je sposobniji od konja, s dvostruko većom snagom, deset puta većim teretnim kapacitetom , tri puta veći kapacitet putnika i pet puta veći domet. Jedini nedostatak je taj što se Model T nije mogao ostaviti na pašnjaku radi punjenja goriva; s druge strane, punjenje goriva u Model T bilo je brzo; ostavljanje konja na ispaši bilo bi postupno kao punjenje baterije EV-a. Također, količina njege koju je zahtijevao Model T bila je daleko manja od hranjenja, spravljanja i postavljanja konja u štalu. Vlasnik je mogao ignorirati emisije Modela T: ne i za konja čije je 'emisije' trebalo pokupiti lopatom i zbrinuti.

Što je s konkurentnošću električnih vozila? Primarna prednost je niže održavanje, između 40-60% manje nego kod vozila s motorom s unutarnjim izgaranjem, što nije trivijalno. Osim toga, bolje ubrzanje je važno, ali nije visoko na popisu prioriteta prosječnih kupaca automobila, a niže (ne nulte) emisije će se svidjeti samo malom dijelu potrošača. S negativne strane, zabrinutost oko dometa i sporo punjenje nematerijalne su stvari koje opterećuju tržište. Zagovornici ocrnjuju neugodnost punjenja baterije, ali to je veliki nedostatak, posebno za primarno obiteljsko vozilo.

Do danas je prodaja električnih vozila bila ograničena na prve kupce (uključujući one koje pokreće marka Tesla) i kupce luksuznih automobila. Prodaja jeftinijih električnih vozila kao što je GM Bolt je anemična: predstavljala je 4% GM-ove prodaje u zadnjem kvartalu. Potreba za velikim subvencijama i širokim rasponom nematerijalnih poticaja (besplatno parkiranje i/ili punjenje, korištenje staza za zajedničko korištenje, itd.) sugerira da su električna vozila i dalje inferiorni proizvod i da nema razloga vjerovati da će se to uskoro promijeniti.

S obzirom na to da će tržište električnih vozila vjerojatno ostati uvelike ovisno o državnoj potpori, a vlade mogu biti promjenjive, postoji veliki rizik uključen u njihov razvoj. Proširenje subvencija za kupnju prema Zakonu o smanjenju inflacije Bidenove administracije čini se pozitivnim za poslovanje, osim brojnih ograničenja inozemne prodaje, prihoda kupca itd. Mogu li se te razine potpore dugoročno održati u većini velikih gospodarstava sporan.

Postoji značajna šansa da će električno vozilo više nalikovati CFL-u nego modelu T, nečemu što je skuplje, ali s lošijim karakteristikama, osim smanjene emisije. Nedavna bujica sniženja cijena i dalje ih čini skupljima od konkurentskih konvencionalnih vozila, a čini se da poboljšanja u cijeni i performansama za litij-ionske baterije usporavaju. Sljedećih nekoliko godina vidjet ćemo najveći test, jer masovni kupci preuzimaju nove modele i ocjenjuju ih u stvarnim uvjetima, gdje ograničeni podaci pokazuju da grižnja savjesti kupaca nije neuobičajena.

Mogu predvidjeti tri moguća puta prema naprijed za EV (ono što stručnjaci nazivaju 'scenariji'). Prvo, državna potpora i dalje je na visokoj razini, tehnologija baterija čini velike korake naprijed u pružanju nižih troškova i bržeg punjenja, a zabrinutost potrošača oko emisija raste eksponencijalno. U ovom slučaju prevladale bi optimistične projekcije tržišnog udjela električnih vozila.

S druge strane, električna vozila nikada ne bi mogla postati primarna laka teretna vozila, već bi postala drugi automobil po izboru za mnoge obitelji i sve se više koristila u nekim urbanim sredinama. Poboljšanja baterija bila bi nadoknađena nižom državnom potporom, ali bi industrija napredovala, premda s tržišnim udjelom na donjoj granici projekcija. Moje uvjerenje je da je to najvjerojatnije.

Ali također, litij-ionsko električno vozilo moglo bi biti CFL u industriji mobilnosti, zamijenjeno kombinacijom vrlo učinkovitih hibrida i/ili ultrakondenzatora ili neke druge napredne baterije. To ne bi bila prva visoko hvaljena tehnologija koja se pokazala slijepom ulicom. Jeste li se u zadnje vrijeme vozili Concordeom?

[1] Stanley Steamer je 1,000. bio 1911 dolara, a model T 385 dolara 1920. Inflacija bi u međuvremenu značila da bi se parobrodu udvostručila cijena.