Samochody elektryczne przełamują barierę adopcji, która może być jeszcze bardziej znacząca

Biorąc pod uwagę ostatnie spadki cen, koszt zakupu i eksploatacji niektórych samochodów elektrycznych na przestrzeni kilku lat jest teraz mniej więcej równy kosztom ich odpowiedników napędzanych benzyną. wielki rząd Pewną rolę odgrywają w tym dotacje dostępne dla nabywców pojazdów elektrycznych, w tym kredyt federalny w wysokości do 7500 USD dla kwalifikujących się nabywców i pojazdów. Ale w niektórych przypadkach pojazdy elektryczne i ich odpowiedniki są równe kosztom nawet bez nich.

To prawda, że ​​wiele samochodów elektrycznych nadal ma wyższą cenę katalogową niż ich odpowiedniki na benzynę. Ale ta przepaść się zmniejsza. Jesteśmy teraz w punkcie, w którym znaczne oszczędności paliwa i kosztów konserwacji, jakie zapewniają pojazdy elektryczne, mogą mieć znaczenie dla niektórych pojazdów w ciągu pierwszych dwóch do pięciu lat ich życia. Oszczędności te przekładają się również na równy lub niższy miesięczny koszt posiadania wielu pojazdów elektrycznych, po dodaniu spłat kredytu i kosztów paliwa.

Jeden fajny szczegół na temat tego rozwoju: to nie Tesla nas tu sprowadziła, chociaż firma odegrała ogromną rolę, zachęcając resztę branży do wypuszczenia nowych modeli. Prawie wszystkie pojazdy, których koszt jest równy ich odpowiednikom na benzynę, nie są Teslami. Podczas dnia inwestora firmy w środę, dyrektor generalny Elon Musk powiedział, że Tesla pracuje nad obniżeniem kosztów produkcji, ale powstrzymał się przed ogłoszeniem nowej generacji samochodów elektrycznych, na którą wielu liczyło.

Istnieją inne powody, dla których samochody elektryczne stają się coraz bardziej atrakcyjne, w tym ulepszenia technologii ładowania i dostępność publicznych ładowarek. Ale głównym powodem zniknięcia luki kosztowej jest spadająca cena akumulatorów – najdroższego pojedynczego elementu pojazdów elektrycznych i główny powód, dla którego zwykle kosztują one więcej niż konwencjonalne samochody.

Za niski koszt tych akumulatorów możemy podziękować dwóm rzeczom. Jednym z nich jest ekonomia skali. Krajowi i międzynarodowi producenci stają się wykładniczo lepsi w produkcji akumulatorów, które według prognoz firmy badawczej Adamas Intelligence wyniosą prawie 20 milionów pojazdów w 2023 roku.

Drugim, nie mniej ważnym czynnikiem jest stopniowe – i często pomijane – nagromadzenie niezliczonych ulepszeń technologicznych w procesie produkcji baterii w ciągu ostatniej dekady.

Koszty akumulatorów mają największy wpływ na ogólną zmianę kosztów i składek pojazdów elektrycznych w porównaniu z [internal combustion engine] mówi Paul Augustine, dyrektor ds. zrównoważonego rozwoju w firmie Lyft zajmującej się współdzieleniem przejazdów.

„Widzieliśmy spadek kosztów o 90% w latach 2010-2020”.

Od początków samochodów elektrycznych sceptycy i zwolennicy argumentowali, że dopóki samochody elektryczne nie będą kosztować tyle samo, co samochody napędzane benzyną, większość ludzi raczej nie dokona konwersji. Pan Musk powtórzył ten sentyment w środę, mówiąc: „Pragnienie posiadania Tesli przez ludzi jest bardzo duże – decydującym czynnikiem jest ich zdolność do zapłacenia za Teslę”.

Biorąc pod uwagę znaczenie baterii, doprowadziło to do niemal zdecydowanego skupienia się na obniżeniu ich kosztów. Nie chodzi tylko o to, że naukowcy i inżynierowie zastanawiają się, jak sprawić, by baterie były tańsze. Uczą się także, jak wytwarzać nowe typy akumulatorów, które wykorzystują tańsze komponenty. Niektóre, jak nowe akumulatory na bazie żelaza, znane jako LFP, które są używane w niektórych modelach przez Teslę – a w przyszłości przez Volkswagena i Forda – nie wykorzystują metali takich jak nikiel i kobalt, których podaż jest coraz bardziej ograniczona i drogi.

Wraz ze wzrostem globalnego udziału tych akumulatorów niezawierających niklu i kobaltu, pomogły one utrzymać ceny tych artykułów przed wymknięciem się spod kontroli, mówi Ryan Castillo, dyrektor zarządzający w Adamas Intelligence. Dodaje, że akumulatory na bazie żelaza stanowią obecnie prawie jedną trzecią wszystkich akumulatorów w pojazdach elektrycznych na całym świecie, a udział ten może nadal rosnąć.

Porównanie jabłek do jabłek w pojazdach elektrycznych i konwencjonalnych

Robbie Orvis jest starszym dyrektorem ds. modelowania i analiz w Energy Innovation, think tanku zajmującym się polityką energetyczną i klimatyczną. on niedawno opublikowany artykuł które wykazało, że posiadanie i eksploatacja wielu nowych pojazdów elektrycznych jest tańsza w ujęciu miesięcznym niż ich odpowiedniki na benzynę.

Weźmy na przykład Mustanga Mach-E, popularnego elektrycznego SUV-a Forda. Różni się to w zależności od lokalizacji, ale model podstawowy będzie kosztował łącznie około 46 000 USD, jeśli kupujący kupi go za gotówkę w New Jersey, Według Edmondsa. Zakładając jednorazową ulgę podatkową w wysokości 2000 USD – kwota jest różna, ale jest to minimum tego, czego może oczekiwać konsument – całkowity koszt posiadania takiego pojazdu przez 5 lat, w tym amortyzacja, ubezpieczenie, koszty paliwa i konserwacji, również wynosi około 46 000 $. Pełna federalna ulga podatkowa i ulgi stanowe mogą obniżyć tę kwotę dla tych, którzy się kwalifikują.

Porównaj to z podobną napędzaną benzyną Toyotą RAV4. Gdyby kupujący zapłacił gotówką i kupił go w tym samym miejscu, RAV4 kosztowałby około 34 000 USD, Według Edmondsa. Ale, głównie dzięki kosztom benzyny, całkowity koszt posiadania RAV4 w ciągu 5 lat wynosi około 45 000 USD.

Innymi słowy, w tym przypadku wybór Mach-E zamiast RAV4 kosztowałby użytkownika tylko około 200 USD więcej rocznie, zakładając, że ceny benzyny utrzymają się na obecnym poziomie. (Jeśli ceny paliwa ponownie wzrosną, samochód elektryczny może zaoszczędzić kierowcy znaczną kwotę).

Podobne obliczenia można wykonać dla tanich pojazdów elektrycznych, w tym Chevroleta Bolta, najtańszego samochodu elektrycznego w Ameryce, którego cena katalogowa wynosi 26 500 USD. To około 2500 dolarów więcej niż Hyundai Kona z silnikiem benzynowym, który ma podobne wymiary i ładowność. Zakładając, że przejeżdża 15 000 mil rocznie i ładuje się głównie w domu, Bolt mógłby z łatwością nadrobić tę różnicę w samym zużyciu paliwa, w ciągu pierwszych dwóch lat, według Edmundsa.

Nie obejmuje to stanowych i federalnych ulg podatkowych, z których mogą skorzystać kupujący tacy jak Bolt. Poruszanie się między nimi może być trudne, ale to jedno i drugie Departament Energii USA i kilka organizacji non-profit Prowadź strony internetowe Można go przeglądać według typu pojazdu i lokalizacji kupującego. Dla wielu kupujących zachęty te powodują nawet, że początkowy koszt gotówkowy Bolta jest znacznie niższy niż jego odpowiedniki na benzynę. W bardzo realnym sensie rząd federalny postanowił zapłacić kierowcom za jazdę na elektryczność.

Nieoczekiwane źródło tańszych baterii

Według BloombergNEF, który zbiera dane dotyczące transportu i energii odnawialnej, w 2022 roku cena zestawu akumulatorów pojazdu elektrycznego wzrośnie o 6,9% w porównaniu z rokiem poprzednim. Główną tego przyczyną była wysoka cena ważnych komponentów w akumulatorach stosowanych w większości pojazdów elektrycznych, w tym litu, niklu i kobaltu. Kobalt w szczególności odnotował gwałtowny wzrost cen, a jego część jest wydobywana ręcznie w nieludzkich warunkach w jednym z najbiedniejszych krajów na świecie – Demokratycznej Republice Konga.

Wzbudziło to obawy, że rewolucja samochodów elektrycznych może zostać zatrzymana na nadchodzące dziesięciolecia. Ale wydarzyło się kilka rzeczy.

Po pierwsze, nowe źródła tych krytycznych minerałów szybko pojawiły się w Internecie, podobnie jak światowa gospodarka zwolniła, a konsumenci wycofali się z zakupów nowych samochodów i elektroniki użytkowej. W ostatnich miesiącach doprowadziło to do obniżenia cen.

Jednocześnie przemysł motoryzacyjny szybko przyjmuje technologię akumulatorów na bazie żelaza, jako alternatywę dla tradycyjnej technologii akumulatorów stosowanej w prawie wszystkich naszych gadżetach i większości pojazdów elektrycznych. Te akumulatory na bazie żelaza nadal zawierają lit, ale nie zawierają niklu ani kobaltu, więc nie mają na nie wpływu wahania cen tych metali. Podczas niedawnego Dnia Inwestora Tesli „zdecydowana większość ciężkich ładunków energii elektrycznej będzie stanowić ogniwa na bazie żelaza” – powiedział Musk.

Pierwsze badania, które umożliwiły powstanie akumulatorów na bazie żelaza, zostały przeprowadzone przez Arumugama Manthirama w połowie lat 80. XX wieku na Uniwersytecie Oksfordzkim i Uniwersytecie Teksasu w Austin, w laboratoriach Johna Goodenougha, który podzielił Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 2019 r. na badania prowadzące do opracowania nowoczesnych akumulatorów litowo-jonowych.

Mówi, że powodem, dla którego dr Manthiram pracował nad bateriami, które mogłyby wykorzystywać żelazo, było to, że już w połowie lat 80. przewidywał, że jeśli baterie przyjmą magazynowanie energii, mogą wystąpić problemy z uzyskaniem wystarczającej ilości niklu i kobaltu, aby zbudować wszystkich.

Podczas gdy dr Manthiram był pionierem chemii potrzebnej do produkcji baterii na bazie żelaza, to producenci baterii w Chinach, korzystający z dużych dotacji od chińskiego rządu, zbudowali zdolności produkcyjne, aby wytwarzać je na dużą skalę. Akumulatory te zasilają obecnie większość pojazdów elektrycznych w Chinach i są opcją w niektórych modelach Tesli Model 3 w USA, a Ford zobowiązał się do importowania ich z Chin i używania ich w niektórych swoich pojazdach. Ford zobowiązał się również do budowy fabryki o wartości 3,5 miliarda dolarów w Michigan, która będzie go produkować, z pomocą współczesnej chińskiej technologii Amperex.

Jednym z powodów, dla których przyszłość będzie nadal pełna zarówno konwencjonalnych pojazdów elektrycznych z akumulatorami, jak i akumulatorów na bazie żelaza, jest to, że każdy z nich ma swoje mocne i słabe strony. Te stosowane w elektronice użytkowej i większości samochodów elektrycznych w Stanach Zjednoczonych, które zawierają nikiel i kobalt, są bardziej energochłonne, co oznacza, że ​​mogą zapewnić samochodom większy zasięg. Z drugiej strony baterie na bazie żelaza są tańsze, twardsze i mogą działać dłużej.

EV są tańsze niż kiedykolwiek

Istnieją powody, by sądzić, że pojazdy elektryczne mogą w niedalekiej przyszłości stać się tańsze niż ich konwencjonalne odpowiedniki.

Według firmy konsultingowej AlixPartners, światowi producenci samochodów wydadzą łącznie ponad pół biliona dolarów do 2026 roku na budowę i rozwój pojazdów elektrycznych. Inwestycja ta, uzupełniona o miliardy dolarów z ustawy o inwestycjach w infrastrukturę i zatrudnienie, przyczyni się do większych korzyści skali w konstrukcji pojazdów elektrycznych.

Niektórzy kierowcy firmy, którzy pokonują setki mil tygodniowo, od lat odkrywają, że posiadanie i eksploatacja istniejących pojazdów elektrycznych kosztuje ich mniej niż samochodów benzynowych, mówi Augustine z Lyft. Ponieważ ceny pojazdów elektrycznych nadal spadają, a modele stają się coraz bardziej popularne, znacznie większa część kierowców przewoźników przestawi się na pojazdy elektryczne, i to samo będzie dotyczyć codziennych nabywców samochodów do użytku osobistego, dodaje.

Cztery lata temu były tylko dwa niedrogie modele, Bolt i [

Nissan

] „Liść”, mówi pan Augustine. Obecnie dostępnych jest około tuzina modeli za mniej niż 40 000 USD. Dziesiątki przybędą do końca 2024 r., a ponad sto do końca dekady.

W miarę rozwoju tej zmiany może wkrótce postawić nabywców pojazdów napędzanych gazem w bezprecedensowej sytuacji: będą musieli zapłacić premię, aby trzymać się technologii ostatniej generacji.

Aby uzyskać więcej analiz, recenzji, porad i nagłówków WSJ Technology, odwiedź stronę Zapisz się do naszego cotygodniowego newslettera.

Napisz do Christophera Mimsa na adres [email protected]