211service.com
Varför elbilsrevolutionen kan ta mycket längre tid än väntat
Fotografi av en laddstation för elbilar Chevy Bolt
Förvänta dig inte att elbilar och lastbilar ska bli lika billiga som deras bensindrivna rivaler när som helst snart.
TILL ny rapport från MIT Energy Initiative varnar för att elbilar kanske aldrig når samma klistermärkepris så länge de är beroende av litiumjonbatterier, energilagringstekniken som driver det mesta av dagens konsumentelektronik. Faktum är att det sannolikt kommer att ta ytterligare ett decennium bara att eliminera skillnaden i livstidskostnader mellan fordonskategorierna, vilket tar hänsyn till de högre bränsle- och underhållskostnaderna för vanliga bilar och lastbilar.
Resultaten motsäger skarpt de från andra forskargrupper, som har kommit fram till att elfordon kan uppnå prisparitet med gasdrivna under de kommande fem åren. Den kvardröjande prisskillnaden som förutspås av MIT-rapporten kan hämma övergången till fordon med lägre utsläpp, vilket kräver att regeringar förlänger subventioner eller antar strängare mandat för att uppnå samma antagande av elbilar och minskade klimatföroreningar.
Transport är största källan till utsläpp av växthusgaser i USA och fjärde största globalt , så det finns inget sätt att uppnå de minskningar som krävs för att undvika farliga nivåer av global uppvärmning utan större förändringar till renare fordon och kollektivtrafiksystem.
Problemet är att den stadiga nedgången i kostnaden för litiumjonbatterier, som driver elfordon och står för ungefär en tredjedel av deras totala kostnad, sannolikt kommer att sakta ner under de närmaste åren när de närmar sig gränser som sätts av kostnaden för råvara. material.
Om du följer några av dessa andra prognoser, slutar du i princip med att kostnaden för batterier är mindre än de ingredienser som krävs för att göra det, säger Randall Field, verkställande direktör för Mobility of the Future-gruppen vid MIT. Vi ser det som ett fel.
Siffrorna
Nuvarande litiumjonbatterier beräknas kosta från cirka $175 till $300 per kilowattimme. (En typisk mellanregister-EV har ett batteri på 60/kWh.)
TILL siffra av kommersiell och akademiska forskare har beräknat att kostnaderna för sådana batterier kommer att nå 100 USD/kWh 2025 eller tidigare, vilket många förkunnar är den magiska siffran där elbilar och gasdrivna fordon når prisparitet utan subventioner. Och de skulle fortsätta att falla därifrån.
Men att nå $100-tröskeln till 2030 skulle kräva att materialkostnaderna förblir oförändrade under nästa decennium, under en period då den globala efterfrågan på litiumjonbatterier förväntas öka kraftigt, konstaterar MIT:s studie 'Insights into Future Mobility'. Den beräknar att kostnaderna sannolikt bara kommer att sjunka till 124 dollar per kilowattimme då. Vid den tidpunkten skulle den totala ägandekostnaden mellan kategorierna vara ungefär densamma, med tanke på de extra bränsle- och underhållskostnaderna för gasdrivna fordon. (Var dessa linjer korsar sig beror bland annat mycket på lokala bränslekostnader och fordonstyp.)
Men klistermärkepriset för en EV med 200 miles räckvidd skulle fortfarande kosta tusentals dollar mer än ett jämförbart bensindrivet fordon på många områden. Även om det skulle vara ett solidt steg för elfordon att täppa till klyftan för den totala ägandekostnaden, är den genomsnittliga konsumenten mycket känslig för prislappen i förväg – och vad det motsvarar i månatliga betalningar.
Kostnaderna kommer sannolikt att fortsätta att förbättras eftersom bland annat företag minskar nivån av dyr kobolt i batterikomponenter och uppnår tillverkningsförbättringar när produktionsvolymerna ökar. Men metallbrytning är redan en mogen process, så ytterligare nedgångar där kommer sannolikt att sakta ner snabbt efter 2025 eftersom materialkostnaden utgör en större och större del av den totala kostnaden, finner rapporten.
Djupare kostnadsminskningar efter 2030 kommer sannolikt att kräva förändringar från den dominerande litiumjonkemin idag till helt andra teknologier, som litiummetall-, solid-state och litium-svavelbatterier. Var och en av dessa är fortfarande i mycket tidigare utvecklingsstadier, så det är tveksamt om någon kommer att kunna förskjuta litiumjon till 2030, säger Field.
Gene Berdichevsky, VD för anodmaterialtillverkaren Sila Nanotechnologies, håller med om att det kommer att bli svårt för industrin att konsekvent bryta igenom golvet på 100 $/kWh med nuvarande teknologi.
Men han tror också att tidningen ger bort några av de förbättringar på kortare sikt vi kommer att se i litiumjonbatterier utan fullvärdiga övergångar till olika kemier. Till 2030, förväntar Berdichevsky, kommer batteripaket att kunna lagra betydligt mer energi och hålla många fler mil på vägen, vilket kan sänka kostnaderna, förbättra prestandan och på annat sätt öka elbilarnas relativa attraktionskraft.
Kör framåt
Den goda nyheten är att ett växande antal tillverkare runt om i världen går över till elbilar och rullar ut olika modeller till olika prisklasser.
På söndag, Ford presenterade en elektrisk SUV kommer att visas i utställningslokaler nästa år, kallad Mustang Mach E. Audi, Jaguar, Mercedes-Benz och Tesla har alla introducerat batteridrivna stadsjeepar också, för att tillgodose konsumenternas smak för större fordon.
Men MIT-studien noterar att för att uppnå djupa minskningar av transportutsläpp krävs en parallell översyn av elsystemen som används för att ladda elbilar.
För närvarande är USA:s koldioxidutsläpp per mil för ett batteridrivet elfordon i genomsnitt endast cirka 45 % mindre än de från ett gasdrivet fordon av jämförbar storlek. Det beror på att fossila bränslen fortfarande genererar den dominerande andelen el på de flesta marknader, och tillverkningsprocessen för elbilar genererar avsevärt högre utsläpp, främst relaterade till batteriproduktionen.
Elbilar i vissa regioner i USA, särskilt inklusive kolstater som West Virginia, kan generera nästan samma nivå av utsläpp som standardfordon under hela livet. I delar av Indien och Kina med särskilt smutsiga elsystem kan elbilar till och med generera mer utsläpp än gasdrivna fordon, säger Emre Gencer, en forskare som arbetade med studien.
Om elbilar inte kan konkurrera direkt på priset på marknaden, måste den offentliga politiken spela en större roll för att driva på att använda elbilar och minska utsläppen från transporter.
MIT-studien projicerar att andelen elfordon och plug-in hybrider kommer att öka i alla scenarier och nå 33 % av den globala fordonsflottan år 2050 när priserna sakta sjunker, även utan ytterligare klimatpolitik. Men en stark uppsättning ytterligare regleringar, inklusive en global koldioxidskatt som är tillräckligt hög för att förhindra 2 ˚C uppvärmning, skulle skjuta upp den siffran till 50 % i mitten av seklet.
Det skulle lägga till upp till hundratals miljoner ytterligare fordon med låga utsläpp på vägarna och förhindra 1,5 miljarder ton koldioxid från att nå atmosfären.