211service.com
Hvorfor elbilrevolusjonen kan ta mye lengre tid enn forventet
Fotografi av en EV-ladestasjon Chevy Bolt
Ikke forvent at elektriske biler og lastebiler blir like billige som deres gassdrevne rivaler når som helst.
TIL ny rapport fra MIT Energy Initiative advarer om at elbiler aldri kan nå samme klistremerkepris så lenge de er avhengige av litium-ion-batterier, energilagringsteknologien som driver det meste av dagens forbrukerelektronikk. Faktisk vil det sannsynligvis ta et tiår til bare å eliminere forskjellen i levetidskostnadene mellom kjøretøykategoriene, noe som tar hensyn til høyere drivstoff- og vedlikeholdsutgifter til standardbiler og lastebiler.
Funnene strider skarpt mot resultatene fra andre forskningsgrupper, som har konkludert med at elektriske kjøretøy kan oppnå prisparitet med gassdrevne i løpet av de neste fem årene. Den langvarige prisforskjellen spådd av MIT-rapporten kan hemme overgangen til kjøretøyer med lavere utslipp, og kreve at regjeringer forlenger subventioner eller vedtar strengere mandater for å oppnå samme bruk av elbiler og kutt i klimaforurensning.
Transport er største kilden til klimagassutslipp i USA og fjerde største globalt , så det er ingen måte å oppnå de reduksjonene som er nødvendige for å unngå farlige nivåer av global oppvarming uten store endringer til renere kjøretøy og massetransportsystemer.
Problemet er at den jevne nedgangen i prisen på litium-ion-batterier, som driver elektriske kjøretøy og står for omtrent en tredjedel av de totale kostnadene, sannsynligvis vil avta i løpet av de neste årene når de nærmer seg grensene satt av råkostnadene. materialer.
Hvis du følger noen av disse andre anslagene, ender du i utgangspunktet opp med at kostnadene for batterier er mindre enn ingrediensene som kreves for å lage det, sier Randall Field, administrerende direktør for Mobility of the Future-gruppen ved MIT. Vi ser det som en feil.
Tallene
Nåværende litium-ion batteripakker er beregnet til å koste fra rundt $175 til $300 per kilowattime. (En typisk mellomtone-EV har en batteripakke på 60/kWh.)
TIL Nummer av kommersielle og akademiske forskere har anslått at kostnadene for slike batterier vil nå $100/kWh innen 2025 eller før, som mange hevder er det magiske tallet der elbiler og gassdrevne kjøretøy når utsalgsprisparitet uten subsidier. Og de ville fortsette å falle derfra.
Men å nå terskelverdien på 100 dollar innen 2030 vil kreve at materialkostnadene forblir flate det neste tiåret, i en periode da den globale etterspørselen etter litiumion-batterier forventes å øke kraftig, noterer MITs 'Insights into Future Mobility'-studie. Den anslår at kostnadene sannsynligvis bare vil falle til $124 per kilowattime innen da. På det tidspunktet vil de totale eierkostnadene mellom kategoriene være omtrent de samme, gitt de ekstra drivstoff- og vedlikeholdskostnadene til gassdrevne kjøretøyer. (Hvor disse linjene krysses, avhenger blant annet sterkt av lokale drivstoffkostnader og kjøretøytype.)
Men klistremerkeprisen på en EV med 200 miles rekkevidde vil fortsatt koste tusenvis av dollar mer enn et sammenlignbart gassdrevet kjøretøy på mange områder. Selv om det ville være et solid skritt for elektriske kjøretøyer å tette gapet på totale eierkostnader, er gjennomsnittsforbrukeren veldig følsom for prislappen på forhånd – og hva det tilsvarer i månedlige betalinger.
Kostnadene vil sannsynligvis fortsette å forbedre seg ettersom blant annet selskaper reduserer nivået av kostbar kobolt i batterikomponenter og oppnår produksjonsforbedringer ettersom produksjonsvolumene øker. Men metallutvinning er allerede en moden prosess, så ytterligere nedgang der vil sannsynligvis avta raskt etter 2025 ettersom materialkostnadene utgjør en større og større del av de totale kostnadene, finner rapporten.
Dypere kostnadsfall utover 2030 vil sannsynligvis kreve endringer fra den dominerende litium-ion-kjemien i dag til helt andre teknologier, som litium-metall, solid-state og litium-svovel-batterier. Hver av disse er fortsatt i mye tidligere utviklingsstadier, så det er tvilsomt om noen vil være i stand til å fortrenge litium-ion innen 2030, sier Field.
Gene Berdichevsky, administrerende direktør for anodematerialprodusenten Sila Nanotechnologies, er enig i at det vil være vanskelig for industrien å konsekvent bryte gjennom gulvet på $100/kWh med dagens teknologi.
Men han mener også at papiret gir avslag på noen av forbedringene på kortere sikt vi vil se i litium-ion-batterier uten fullverdige skift til forskjellige kjemier. Innen 2030, forventer Berdichevsky, vil batteripakker kunne lagre betydelig mer energi og vare mange flere kilometer på veien, noe som kan kutte kostnader, forbedre ytelsen og ellers øke den relative appellen til elbiler.
Kjører fremover
Den gode nyheten er at et økende antall produsenter over hele verden går over til elbiler, og ruller ut forskjellige modeller til forskjellige prispunkter.
På søndag, Ford avduket en elektrisk SUV satt til utstillingslokaler neste år, kalt Mustang Mach E. Audi, Jaguar, Mercedes-Benz og Tesla har alle også introdusert batteridrevne SUV-er, som imøtekommer forbrukernes smak for større kjøretøy.
Men MIT-studien bemerker at å oppnå dype reduksjoner i transportutslipp vil kreve en parallell overhaling av elektrisitetssystemene som brukes til å lade elbiler.
For øyeblikket er USAs karbonutslipp per mil for et elektrisk batteri med batteri i gjennomsnitt bare omtrent 45 % mindre enn fra et gassdrevet kjøretøy av sammenlignbar størrelse. Det er fordi fossilt brensel fortsatt genererer den dominerende andelen av elektrisitet i de fleste markeder, og produksjonsprosessen for elbiler genererer betydelig høyere utslipp, hovedsakelig relatert til batteriproduksjonen.
Elbiler i noen amerikanske regioner, spesielt inkludert kullstater som West Virginia, kan generere nesten samme utslippsnivå som standardkjøretøyer i løpet av livet. I deler av India og Kina med spesielt skitne elektrisitetssystemer, kan elbiler til og med generere mer utslipp enn gassdrevne kjøretøyer, sier Emre Gencer, en forsker som jobbet med studien.
Hvis elbiler ikke kan konkurrere direkte på pris på markedet, må offentlig politikk spille en større rolle i å drive bruk av elbiler og redusere utslippene fra transport.
MIT-studien anslår at andelen elektriske kjøretøy og plug-in-hybrider vil øke i ethvert scenario, og nå 33 % av den globale bilparken innen 2050 ettersom prisene sakte synker, selv uten ytterligere klimapolitikk. Men et sterkt sett med tilleggsreguleringer, inkludert en global karbonavgift satt høyt nok til å forhindre 2 ˚C med oppvarming, ville presse dette tallet til 50 % innen midten av århundret.
Det vil legge opp til hundrevis av millioner av ekstra lavutslippskjøretøy på veiene, og hindre 1,5 milliarder tonn karbondioksid i å nå atmosfæren.