Teslas Model 3 är långt från Elon Musks stora mål

För elva år sedan lade Elon Musk fram en storslagen trepunktsplan för en nischstartad elbil som kallas Tesla Motors. Företaget kommer att leverera tre fordon till successivt lägre priser, genom att kanalisera pengar från försäljningen av sin sportbil och lyxsedan tillbaka till forskning och utveckling, minska kostnaderna och påskynda tidslinjen för det slutliga målet: en helt elektrisk lågkostnadsfamilj bil.

Först när rena fordon nådde massmarknaden kunde företaget uppnå vad Musk såg som Teslas övergripande syfte: att påskynda övergången från 'en gruva-och-förbränna kolväteekonomi till en solenergiekonomi' (se Elon Musks House of Gigacards).

På fredag, mot alla rimliga förväntningar för ett decennium sedan, kommer företaget fram till det sista steget av det initial plan . Under en noggrant iscensatt händelse vid sin tillverkningsanläggning i Fremont, Kalifornien, kommer Tesla att leverera den första av sina efterlängtade Model 3s till flera dussin tidiga kunder. Fyrdörrars sedan börjar på $35 000 före incitament, med en räckvidd på 215 miles per laddning.

Du kan tjafsa om huruvida det verkligen är överkomligt (autoobservatörer skulle i allmänhet kalla det för nybörjarlyx). Men det råder ingen tvekan om att fordonet kommer att locka en bredare blandning av kunder till elfordon – och ingen tvekan om att Tesla redan har omformat bilmarknaden. Företaget hjälpte till att göra plug-in-fordon tilltalande i en nation som var förälskad i späda, gasslukande bilar och lastbilar, vilket tvingade andra tillverkare att initiera eller påskynda sina egna EV-planer.

Men att komma till steg tre är naturligtvis väldigt långt ifrån att uppfylla Musks större vision. Trots all den snabba tillväxten är elfordon fortfarande en liten marknad, som representerar mindre än 1 procent av nyförsäljningen globalt.

Elfordon kommer nästan säkert att ta en växande del av bilmarknaden under de kommande åren. Men det kommer att ta lång tid innan de tippar in i den verkliga mainstream, och ännu längre innan de på ett meningsfullt sätt kan minska sektorns beroende av dessa kolväten.

Många saker måste fortfarande förändras i den underliggande infrastrukturen, konsumenternas aptit, offentlig politik och batteripriser innan något av detta kan hända. Och det råder stor oenighet om hur snabbt det sannolikt kommer att utvecklas och var Tesla kommer att stå när den väl gör det (se Teslas nästa brutna löfte).

Teslas vd Elon Musk avtäckte företagets hembatteri 2015.

En uppsjö av batterier

Som alltid, räkna Musk som optimisten på dessa poäng.

Tidigare denna månad, under en intervju på scenen vid 2017 National Governors Association Summer Meeting på Rhode Island, förutspått att mer än hälften av alla nya bilar som produceras i USA kommer att vara elektriska troligen om 10 år. Det är mer än ett decennium före de flesta optimistiska uppskattningar.

För att sätta Musks prognos i ett sammanhang, skulle hälften av USA:s efterfrågan 2027 summera till 9,1 miljoner elfordon, baserat på uppskattningar av Bloomberg New Energy Finance. Om de alla körde på 60 kilowattimmar litiumjonbatterier – enligt uppgift standardpaketet för Model 3 – skulle det krävas tillräckligt med tillverkningskapacitet för att producera 546 gigawattimmars batteripaket årligen. Och det är bara för den amerikanska marknaden.

För att sätta det i sitt sammanhang, är den globala el-batteriproduktionen endast 90 gigawattimmar idag, och det finns bara 270 gigawattimmar i planerings- eller byggfasen, enligt BNEF.

Inledningsvis sa Tesla att dess massiva gigafabrik i Sparks, Nevada, skulle producera 50 gigawattimmars batteripaket per år, men höjde nyligen sin prognose för slutlig kapacitet till 150 gigawattimmar. Det innebär att uppnå Musks mål skulle kräva att företag planerar och bygger fyra till 16 ytterligare verksamheter i gigafabriksskala bara för amerikansk bilproduktion, allt inom det kommande decenniet (se Gör Musks Gigafactory meningsfullt?). Teslas första fabrik förväntas vara i full drift 2020, vilket innebär att det tog sex år att färdigställa från det att den tillkännagavs. Företagets andra gigafabrik är främst dedikerad till att producera solpaneler, men företaget sa att ytterligare tre fabriksplatser kan avslöjas i slutet av detta år, förmodligen ägnade åt batterier. Ett försök att lägga till någonstans nära den nivån av tillverkningskapacitet kommer naturligtvis att utöka ett företag som redan har en rejäl skuldbelastning — ett problem som kan utgöra verkliga risker om Tesla skulle stöta på oväntad motvind (se Teslas pengarproblem är ingen överraskning).

Företaget svarade inte på en förfrågan från MIT Technology Review .

Colin McKerracher, chef för transportanalys på BNEF, förväntar sig att USA:s efterfrågan på elfordon endast kommer att nå 3,2 miljoner år 2027, mindre än 18 procent av totalen, även om han säger att en framgångsrik modell 3-lansering kan påskynda adoptionen. Enligt hans modeller kommer det att ta ytterligare ett decennium att passera Musks halvvägs tröskel, och nå 54 procent på global basis 2040.

Konsumentens smaker

Allt som närmar sig 50 procent penetration, oavsett om det är 10 år eller 23, kommer att kräva radikala förändringar i konsumenternas preferenser.

Bilförsäljningen i USA nådde en rekordhögt 2016. Men lastbilar och stadsjeepar ledde återigen vägen och stod för 63 procent av transaktionerna, delvis drivna av låga bensinpriser. Inget av det tyder på att en gigantisk del av amerikanska konsumenter ropar efter plug-in-bilar, vilket fortfarande medför några tydliga nackdelar.

'De är dyrare, de kör inte så långt och det tar tid att ladda om', säger Jeremy Michalek, chef för Grupp för fordonselektrifiering vid Carnegie Mellon University. Du har entusiaster, men för vanliga konsumenter är det fortfarande bara en underlägsen produkt.'

Naturligtvis finns det fortfarande bara en handfull elfordonsmodeller tillgängliga i USA, inklusive Teslas avancerade Model S och Model X, Ford Focus Electric och den nyligen släppta 36 496 $ Chevy Bolt, som lyckades slå Musk till marknadssegmentet på nästan nybörjarnivå. Men ett växande antal tillverkare går efter utrymmet, med cirka två dussin modeller debuterande på förra höstens Paris Motor Show. Volvo tillkännagav nyligen att alla sina fordon kommer att ha en elmotor 2019 (som inkluderar milda hybrider), och de kommer att lansera fem nya helelektriska modeller 2021.

Om Model 3 är en hit kan den mycket väl ta marknadsandelar från andra bilar med förbränningsmotorer runt samma prisnivå och uppmuntra fler tillverkare att utöka sina elbilar, säger McKerracher.

Ändå förutspår BNEF att massmarknadsantagande kommer att ske på de flesta marknader först när elbilar når prisparitet med förbränningsmotorer. Det kommer sannolikt inte att hända på osubventionerad basis förrän 2025, då forskargruppen förväntar sig att litiumjonbatterier har nått 109 dollar per kilowattimme, en minskning från 273 dollar förra året.

Men inte alla är överens om att batteripriserna – och i förlängningen, EV-kostnaderna – kommer att sjunka så snabbt. Michaels forskning fann att de flesta av de stora prisnedgångarna från tillverkning av elbilsbatterier i större skala redan har inträffat. Alla ytterligare branta nedgångar kommer att kräva tekniska innovationer, som är svårare att exakt förutse, säger han.

Den andra kraften som skulle kunna driva ner kostnaderna och påskynda antagandet skulle vara mer stödjande offentliga riktlinjer. Vissa amerikanska stater pressar hårt, inklusive Kalifornien, där lagstiftare nyligen föreslagen lägga till ytterligare 3 miljarder dollar i subventioner utöver redan betydande statliga EV-skatteavdrag. Men eventuella ytterligare federala policyer som driver antagandet kommer sannolikt inte att passera under den nuvarande administrationen och kongressen.

En annan kritisk utmaning kring elfordon är laddningsinfrastruktur. Att bredda marknaden bortom de välbärgade innebär att locka både lägenhetsbor och husägare. De har inte nödvändigtvis sina egna parkeringsplatser eller garage – eller en stark önskan att spendera hundratals eller tusentals dollar på att installera laddningskapacitet på någon annans egendom.

Teslas Gigafactory, nära Sparks, Nevada, började tillverka litiumjonbatterier i januari.

Offentlig politik och resurser skulle kunna bidra till att påskynda de nödvändiga förändringarna även på denna front. Olika nationer , stater och städer provar redan olika tillvägagångssätt, inklusive att kräva att nybyggnation inkluderar laddningskapacitet, eller lägga till offentligt finansierade laddning vid trottoarkanten .

Ett tillmötesgående rutnät

Forskare tror generellt att befintlig amerikansk energiproduktion kan ta emot ett stort antal elbilar. A 2007 studie av Pacific Northwest National Laboratory fann att utan att lägga till en ny anläggning eller transmissionsledning, kunde det amerikanska nätet på ett tillförlitligt sätt ladda 84 procent av landets bilar, pickuper och stadsjeepar.

Det fortsätter att gälla, men kräver att nätet hanteras på mer effektiva sätt, säger Michael Kintner-Meyer, en medförfattare till den studien. Särskilt kommer företag att behöva använda prisincitament eller tekniska verktyg för att säkerställa att elbilsägare laddar sina batterier under natten - snarare än, säg, allt på en gång efter jobbet.

Den lastbalanseringen väcker dock en intressant fråga: I stora delar av landet är de billiga, flexibla kraftkällorna på natten ofta koleldade kraftverk. Det betyder att du faktiskt kan sluta med högre växthusutsläpp från en särskilt smutsig energikälla, konstaterar Carnegie Mellons Michalek.

Och det tar oss till den grundläggande utmaningen som Musks större vision om att använda elfordon för att gröna transportsektorn står inför. Bilar och lastbilar som inte förbränner fossila bränslen – oavsett om de drivs med litiumjonbatterier, bränsleceller eller någon annan teknik – kommer att vara en nödvändig förutsättning för att uppnå det målet. Men de är inte i närheten av en tillräcklig.

Fordonen kommer bara att vara lika rena som strömkällorna som används för att ladda dem, och mer än 80 procent av USA:s energiproduktion kommer fortfarande från fossila bränslen.

På lång sikt kan dessa teknologier vara det enda sättet vi kan nå dessa mål, säger Michalek. Men om vi faktiskt når dem eller inte beror på vad vi gör med resten av elsystemet.

Dölj