Teslas Model 3 er langt fra Elon Musks store mål

For elleve år siden lagde Elon Musk en storslået trepunktsplan for en nichestart af elbiler kendt som Tesla Motors. Virksomheden ville levere tre køretøjer til successivt lavere priser, hvorved kontanter fra salget af sin sportsvogn og luksussedan vil blive brugt tilbage til forskning og udvikling, reducere omkostningerne og fremskynde tidslinjen for det endelige mål: en helt elektrisk lavprisfamilie bil.

Først når rene køretøjer nåede massemarkedet, kunne virksomheden opnå, hvad Musk så som Teslas overordnede formål: at fremskynde skiftet fra 'en mine-og-brændende kulbrinteøkonomi til en solenergiøkonomi' (se Elon Musks House of Gigacards).

På fredag, mod alle rimelige forventninger for ti år siden, vil virksomheden nå frem til det sidste trin af det indledende plan . Under en omhyggeligt iscenesat begivenhed På sin produktionsfacilitet i Fremont, Californien, vil Tesla levere den første af sine længe ventede Model 3'ere til flere dusin tidlige kunder. Den firedørs sedan starter ved $35.000 før incitamenter, med en rækkevidde på 215 miles pr. opladning.

Du kan skændes om, hvorvidt det virkelig er overkommeligt (autoobservatører vil generelt kalde det luksus på begynderniveau). Men der er næppe tvivl om, at køretøjet vil lokke en bredere blanding af kunder til elbiler - og ingen tvivl om, at Tesla allerede har omformet bilmarkedet. Virksomheden hjalp med at gøre plug-in-køretøjer tiltalende i en nation, der er forelsket i smarte, benzinslugende biler og lastbiler, hvilket tvang andre producenter til at igangsætte eller fremskynde deres egne EV-planer.

Men at nå frem til trin tre er selvfølgelig meget langt fra at opfylde Musks større vision. På trods af den hurtige vækst er elbiler stadig et lille marked, der repræsenterer mindre end 1 procent af nysalget globalt.

Elektriske køretøjer vil næsten helt sikkert få fat i en voksende del af automarkedet i de kommende år. Men det vil vare lang tid, før de tipper ind i den virkelige mainstream, og endnu længere, før de meningsfuldt kan reducere sektorens afhængighed af disse kulbrinter.

Mange ting skal stadig ændres i den underliggende infrastruktur, forbrugernes appetit, offentlige politikker og batteripriser, før noget af dette kan ske. Og der er bred uenighed om, hvor hurtigt det sandsynligvis vil udfolde sig, og hvor Tesla vil stå, når den først gør det (se Teslas Næste Broken Promise).

Teslas administrerende direktør Elon Musk løfter sløret for virksomhedens hjemmebatteri i 2015.

Et væld af batterier

Som altid, tæl Musk som optimisten på disse scores.

Tidligere på måneden, under et interview på scenen ved National Governors Association Summer Meeting 2017 i Rhode Island, forudsagt at mere end halvdelen af ​​alle nye biler produceret i USA sandsynligvis vil være elektriske om 10 år. Det er mere end et årti før de fleste optimistiske skøn.

For at sætte Musks prognose i kontekst, vil halvdelen af ​​USA's efterspørgsel i 2027 summere til 9,1 millioner elektriske køretøjer, baseret på Bloomberg New Energy Finance estimater. Hvis de alle kørte på 60 kilowatt-timers lithium-ion-batteripakker - efter sigende standardpakken til Model 3 - ville det kræve tilstrækkelig produktionskapacitet til at producere 546 gigawatt-timers batteripakker årligt. Og det er kun for det amerikanske marked.

For at sætte det ind i kontekst står verdensomspændende el-batteriproduktion på kun 90 gigawatt-timer i dag, og der er kun 270 gigawatt-timer i planlægnings- eller konstruktionsfasen, ifølge BNEF.

Oprindeligt sagde Tesla, at dens massive gigafabrik i Sparks, Nevada, ville producere 50 gigawatt-timers batteripakker om året, men for nylig hævede den sin prognose for den endelige kapacitet til 150 gigawatt-timer. Det betyder, at opnåelse af Musks mål vil kræve, at virksomheder planlægger og bygger fire til 16 yderligere operationer i gigafactory-skala kun til amerikansk bilproduktion, alt sammen inden for det næste årti (se Giver Musks Gigafactory mening?). Teslas første fabrik forventes at være fuldt operationel i 2020, hvilket betyder, at det tog seks år at færdiggøre fra det tidspunkt, hvor den blev annonceret. Virksomhedens anden gigafabrik er primært dedikeret til at producere solpaneler, men virksomheden sagde at yderligere tre fabrikspladser kunne afsløres inden udgangen af ​​dette år, formentlig afsat til batterier. Et forsøg på at tilføje noget nær det niveau af produktionskapacitet vil naturligvis udvide en virksomhed, der allerede har en stor gældsbyrde -et problem, der kan udgøre reelle risici, hvis Tesla støder på uventet modvind (se Teslas pengeproblemer er ingen overraskelse).

Virksomheden svarede ikke på en henvendelse fra MIT Technology Review .

Colin McKerracher, leder af transportanalyse hos BNEF, forventer, at den amerikanske efterspørgsel efter elektriske køretøjer kun vil nå op på 3,2 millioner i 2027, mindre end 18 procent af det samlede antal, selvom han siger, at en vellykket Model 3-lancering kan fremskynde adoptionen. Ifølge hans modeller vil det tage endnu et årti at krydse Musks halvvejs tærskel og nå 54 procent på global basis i 2040.

Forbrugernes smag

Alt, der nærmer sig 50 procent penetration, hvad enten det er om 10 år eller 23, vil kræve radikale ændringer i forbrugernes præferencer.

Det amerikanske bilsalg nåede en rekordhøjt i 2016. Men lastbiler og SUV'er førte vejen igen og stod for 63 procent af transaktionerne, til dels drevet af lave gaspriser. Intet af det tyder på, at en gigantisk del af de amerikanske forbrugere råber efter plug-in-biler, hvilket stadig medfører nogle klare ulemper.

'De er dyrere, de kører ikke så langt, og det tager tid at lade op,' siger Jeremy Michalek, direktør for Køretøjselektrificeringsgruppe på Carnegie Mellon University. Du har entusiaster, men for almindelige forbrugere er det stadig bare et ringere produkt.'

Selvfølgelig er der stadig kun en håndfuld elektriske køretøjsmodeller tilgængelige i USA, inklusive Teslas avancerede Model S og Model X, Ford Focus Electric og den nyligt udgivne Chevy Bolt til $36.496, som formåede at slog Musk til det kvasi-entry-level markedssegment. Men et stigende antal producenter går efter rummet, med omkring to dusin modeller debuterer ved sidste efterårs biludstilling i Paris. Volvo annoncerede for nylig, at alle sine køretøjer vil have en elektrisk motor i 2019 (som inkluderer milde hybrider), og den vil lancere fem nye helt elektriske modeller i 2021.

Hvis Model 3 er et hit, kan den godt vinde markedsandele fra andre biler med forbrændingsmotorer omkring samme prisniveau og tilskynde flere producenter til at øge deres EV-tilbud, siger McKerracher.

Alligevel forudsiger BNEF, at massemarkedsadoption først vil finde sted på de fleste markeder, når elbiler når prisparitet med forbrændingsmotorer. Det vil sandsynligvis ikke ske på et usubsidieret grundlag før 2025, på hvilket tidspunkt forskergruppen forventer, at lithium-ion-batterier har nået 109 USD per kilowatttime, et fald fra 273 USD sidste år.

Men ikke alle er enige om, at batteripriserne - og i forlængelse heraf vil EV-omkostningerne - falde så hurtigt. Michaels forskning fandt, at de fleste af de store prisfald fra fremstilling af el-batterier i større skalaer allerede er sket. Eventuelle yderligere stejle fald vil kræve teknologiske innovationer, som er sværere at forudsige præcist, siger han.

Den anden kraft, der kunne sænke omkostningerne og fremskynde vedtagelsen, ville være mere støttende offentlige politikker. Nogle amerikanske stater presser hårdt på, herunder Californien, hvor lovgivere for nylig foreslog tilføjelse af yderligere 3 milliarder dollars i subsidier oven på allerede betydelige statslige elbilskattefradrag. Men eventuelle yderligere føderale politikker, der presser vedtagelsen, vil sandsynligvis ikke passere under den nuværende administration og kongres.

En anden kritisk udfordring omkring elektriske køretøjer er opladningsinfrastruktur. At udvide markedet ud over de velstillede betyder at tiltrække både lejlighedsbeboere og husejere. De har ikke nødvendigvis deres egne parkeringspladser eller garager - eller et stærkt ønske om at bruge hundreder eller tusindvis af dollars på at installere ladekapacitet på en andens ejendom.

Teslas Gigafactory, nær Sparks, Nevada, begyndte at producere lithium-ion-batterier i januar.

Offentlige politikker og ressourcer kan også hjælpe med at fremskynde de nødvendige ændringer på denne front. Forskellige nationer , stater og byer forsøger allerede forskellige tilgange, herunder at kræve, at nybyggeri inkluderer ladekapacitet, eller tilføjer offentligt finansieret kantstensopladning .

Et imødekommende gitter

Forskere mener generelt, at eksisterende amerikansk energiproduktion kan rumme et stort antal elbiler. A 2007 undersøgelse af Pacific Northwest National Laboratory fandt ud af, at uden at tilføje et nyt anlæg eller transmissionsledning, kunne det amerikanske net pålideligt oplade 84 procent af landets biler, pickupper og SUV'er.

Det fortsætter med at holde stik, men kræver styring af nettet på mere effektive måder, siger Michael Kintner-Meyer, en medforfatter af denne undersøgelse. Navnlig vil forsyningsselskaber skulle bruge prisincitamenter eller teknologiske værktøjer for at sikre, at EV-ejere oplader deres batteripakker i løbet af natten - i stedet for for eksempel alt på én gang efter arbejde.

Den belastningsbalancering rejser dog et interessant problem: I store dele af landet er de billige, fleksible strømkilder om natten ofte kulfyrede kraftværker. Det betyder, at du faktisk kan ende med højere drivhusemissioner fra en særlig snavset energikilde, bemærker Carnegie Mellons Michalek.

Og det får os til den grundlæggende udfordring, som Musks større vision om at bruge elektriske køretøjer står over for til at gøre transportsektoren grønnere. Biler og lastbiler, der ikke brænder fossile brændstoffer - uanset om de kører på lithium-ion-batterier, brændselsceller eller anden teknologi - vil være en nødvendig betingelse for at nå dette mål. Men de er ikke i nærheden af ​​en tilstrækkelig.

Køretøjerne vil kun være så rene som de strømkilder, der bruges til at oplade dem, og mere end 80 procent af amerikansk energiproduktion kommer stadig fra fossile brændstoffer.

På lang sigt kan disse teknologier være den eneste måde, vi er i stand til at nå disse mål på, siger Michalek. Men om vi rent faktisk når dem eller ej afhænger af, hvad vi gør med resten af ​​elsystemet.

skjule