Y Trawsnewidiad Cerbyd Trydan Mewn Cymhariaeth Hanesyddol

Mae eiriolwyr cerbydau trydan batri (BEVs) yn frwdfrydig ynghylch y potensial iddynt ddisodli'r rhan fwyaf o gerbydau ynni hylosgi mewnol (ICE) o fewn degawd neu ddau. Mae'r ffigur isod yn dangos nifer o ragamcanion o gyfran y farchnad BEV ar gyfer gwerthu cerbydau newydd gan amrywiaeth o grwpiau, y mae rhai ohonynt yn fwy dyheadol na rhagfynegol. Ond ymddengys mai twf cyflym mewn gwerthiannau cerbydau trydan yw'r consensws. A oes rhesymau i amau ​​hyn?

Mae llawer wedi nodi bod cyfradd treiddiad y farchnad ar gyfer technolegau newydd wedi cynyddu'n fawr yn y degawdau diwethaf; yn yr Unol Daleithiau cyrhaeddodd ffonau smart dirlawnder mewn degawd, o'i gymharu â hyd at 50 mlynedd ar gyfer offer fel peiriannau golchi. Mae eraill wedi cymharu Tesla â'r Model T, gan awgrymu bod eu cerbydau mor chwyldroadol y byddant yn disodli ICEs ar yr un cyflymder ag y disodlodd Model T ceffylau.

Afraid dweud, mae llawer o hyn yn ymwneud â rhesymeg sy'n llai na syml. I ddechrau, daeth treiddiad y farchnad ar gyfer offer mawr fel peiriannau golchi ac oergelloedd pan, yn gyntaf, nid oedd gan ffracsiwn amlwg o ddefnyddwyr fynediad i'r grid trydan o hyd, ond yn bwysicach fyth, roedd yr offer hynny'n cynrychioli cyfran fwy o incwm gwaredu o'i gymharu â ffonau smart. neu gysylltiadau rhyngrwyd.

Ond hefyd, ac efallai yn bwysicach, yw bod y Model T mewn sefyllfa wahanol iawn i'r Tesla. Roedd y Model T yn disodli ceir oedd yn cystadlu'n eithaf cyflym gan fod y rhan fwyaf o'r rhain yn rhai crefftus, yn aml yn brin o rannau safonol, ac yn eithaf drud. Roedd gan y Model T, sy'n cael ei fasgynhyrchu, rannau safonol ac fe'i cynlluniwyd yn benodol i fod yn hawdd i'w atgyweirio yn ogystal â bod yn ddigon garw ar gyfer ffyrdd canolig ar y pryd. Roedd hefyd yn rhatach na llawer o gerbydau oedd yn cystadlu, tua 1/4^th pris y Stanley Steamer.[1]

Cymhariaeth well yw cyfnewid ceffylau am dractorau mewn amaethyddiaeth. Fel y dengys y ffigur isod, cymerodd 20 mlynedd i nifer y ceffylau a ddefnyddir ar ffermydd ostwng 50% a thros bedwar degawd cyn iddynt gael eu dirwyn i ben i raddau helaeth. (Nid wyf wedi dod o hyd i ddata ar gerbydau yn erbyn ceffylau sy'n cael eu cludo eto.)

Gellir gweld trosglwyddiad araf tebyg yn y diwydiant rheilffyrdd, lle disodlwyd locomotifau stêm gan y cwmnïau rheilffyrdd gyda pheiriannau diesel. Roedd y cyntaf yn fwy ac yn drymach, gan leihau eu gallu i dynnu rhwydi, roedd angen tanc dŵr ar gyfer stêm yr oedd yn rhaid ei ailgyflenwi'n rheolaidd, ac roedd angen ei lanhau'n llawer amlach na'r injan diesel. Gan fod gan gwmnïau rheilffyrdd fynediad hawdd at gyfalaf, dylent fod wedi trosi'n weddol gyflym. Ac eto, fel y dengys y ffigur isod, cymerodd hyn eto 20 mlynedd o’r locomotifau disel cyntaf a oedd ar gael yn eang i ragori ar nifer y locomotifau stêm a ddefnyddiwyd.

Yn wir, gallai olew tanwydd gweddilliol fod wedi cael ei ddefnyddio yn lle glo mewn locomotifau stêm, gyda'r Rwsiaid yn arwain y ffordd yn y 1870au. Ond roedd y diwydiant Americanaidd yn llawer arafach i'w fabwysiadu, fel y dengys y ffigwr isod, gyda defnydd olew gan reilffyrdd (cyfuno gweddillion a disel) yn rhagori ar lo yn unig yn 1950! Byddwn i wrth fy modd yn dysgu pam roedd hyn mor araf yn rhewlifol. (Hoddodd un awdur fod y diwydiant rheilffyrdd yn poeni am argaeledd hirdymor olew hyd at ddarganfyddiad Spindletop 1901, ond nid yw'n ymddangos bod hynny'n cydymffurfio â'r amseriad.)

Y pwynt hollbwysig yw bod y Model T a'r locomotif disel yn gynhyrchion llawer gwell na'u cystadleuaeth. A yw'r un peth yn wir am gerbydau trydan? Er bod yna achosion yn sicr o gynhyrchion israddol yn anodd eu dadleoli (edrychwch ar eich bysellfwrdd), prin yw'r achosion o gynhyrchion israddol yn disodli rhai uwchraddol. Roedd y CFL, er enghraifft, yn cael ei hyrwyddo'n frwd fel un sy'n fwy effeithlon ac ecogyfeillgar, yn ogystal â bod yn rhatach i'w weithredu yn ystod ei oes. Roedd nifer o raglenni'n cynnig cymorthdaliadau i brynwyr, ond nid oeddent byth yn dominyddu'r farchnad ac yn y pen draw collasant gyfran o'r farchnad i lampau halogen (mewn gwirionedd yn llai effeithlon na CFLs) ac yna LEDs (mwy effeithlon a gwell).

Ar gyfer ceir, nid yw'r gymhariaeth yn syml gan fod rhai ffactorau'n anniriaethol. Ond mae'r tabl isod yn darparu cymhariaeth o'r Model T a'r ceffyl ym 1920, ac er bod y Model T yn ddrutach i'w brynu a'i weithredu, mae'n llawer mwy galluog na'r ceffyl, gyda dwywaith y pŵer, deg gwaith y gallu cargo. , tair gwaith y cynhwysedd teithwyr, a phum gwaith yr ystod. Yr un diffyg yw na ellid gadael Model T mewn porfa i'w ail-lenwi â thanwydd; ar y llaw arall, roedd tanwydd y Model T yn gyflym; byddai gadael ceffyl i bori mor raddol â gwefru batri cerbydau trydan. Hefyd, roedd maint y gofal yr oedd ei angen ar y Model T yn llawer llai na bwydo, cyri a stablau ceffyl. Gallai allyriadau Model T gael eu hanwybyddu gan y perchennog: nid felly ar gyfer y ceffyl, yr oedd angen i'w 'allyriadau' gael eu gwthio i fyny a chael gwared arnynt.

Beth am gystadleurwydd y cerbyd trydan? Y fantais sylfaenol yw cynnal a chadw is, rhwng 40-60% yn llai nag ar gyfer y cerbyd injan hylosgi mewnol, nad yw'n ddibwys. Ar wahân i hynny, mae cyflymiad gwell yn bwysig ond nid yw'n uchel ar restr blaenoriaethau prynwyr ceir cyfartalog, a bydd yr allyriadau is (nid sero) yn apelio at gyfran fach yn unig o ddefnyddwyr. Ar yr ochr anfantais, mae pryder amrediad a chodi tâl araf yn bethau anniriaethol sy'n pwyso'n drwm ar y farchnad. Mae eiriolwyr yn gwadu anghyfleustra gwefru batri ond mae'n anfantais enfawr yn enwedig i brif gerbyd teulu.

Hyd yn hyn, mae gwerthiannau cerbydau trydan wedi'u cyfyngu i fabwysiadwyr cynnar (gan gynnwys y rhai sy'n cael eu gyrru gan enw brand Tesla) a phrynwyr ceir moethus. Mae'r EVs rhatach fel gwerthiannau GM Bolt yn anemig: roedd yn cynrychioli 4% o werthiannau GM yn y chwarter diwethaf. Mae'r angen am gymorthdaliadau mawr ac amrywiaeth eang o gymhellion anniriaethol (parcio am ddim a/neu godi tâl, defnyddio lonydd carpool, ac ati) yn awgrymu bod cerbydau trydan yn parhau i fod yn gynnyrch israddol ac nid oes fawr o reswm i gredu y bydd hynny'n newid yn fuan.

O ystyried bod y farchnad cerbydau trydan yn debygol o barhau i fod yn ddibynnol iawn ar gefnogaeth y llywodraeth, a gall llywodraethau fod yn anwadal, mae llawer o risg ynghlwm wrth eu datblygiad. Mae estyniad Deddf Lleihau Chwyddiant Gweinyddiaeth Biden o gymorthdaliadau ar gyfer pryniannau yn ymddangos yn gadarnhaol i'r busnes, ac eithrio'r cyfyngiadau niferus ar werthiannau tramor, incwm y prynwr, ac ati. dadleuol.

Mae siawns sylweddol y bydd y cerbyd trydan yn ymdebygu i'r CFL yn fwy na'r Model T, rhywbeth sy'n ddrutach ond gyda nodweddion israddol, ac eithrio llai o allyriadau. Mae'r gostyngiadau prisiau diweddar yn dal i'w gadael yn ddrytach na cherbydau confensiynol sy'n cystadlu, ac mae'n ymddangos bod gwelliannau mewn cost a pherfformiad ar gyfer batris lithiwm-ion yn arafu. Yn ystod yr ychydig flynyddoedd nesaf bydd y prawf mwyaf, wrth i brynwyr torfol gipio'r modelau newydd a'u gwerthuso mewn amodau byd go iawn, lle mae data cyfyngedig yn awgrymu nad yw edifeirwch prynwyr yn anghyffredin.

Gallaf ragweld tri llwybr ymlaen posibl ar gyfer yr EV (yr hyn y mae'r pundits yn ei alw'n 'senarios'). Yn gyntaf, mae cefnogaeth y llywodraeth yn parhau ar lefel uchel, mae technoleg batri yn gwneud cynnydd mawr o ran darparu costau is a chodi tâl cyflymach, ac mae pryder defnyddwyr am allyriadau yn cynyddu'n esbonyddol. Yn yr achos hwn, y rhagamcanion optimistaidd o gyfran o'r farchnad cerbydau trydan fyddai drechaf.

Fel arall, ni allai cerbydau trydan byth ddod yn brif gerbyd dyletswydd ysgafn, ond yn hytrach yn dod yn ail gar o ddewis i lawer o deuluoedd ac yn cael ei ddefnyddio fwyfwy mewn rhai lleoliadau trefol. Byddai gwelliannau batri yn cael eu gwrthbwyso gan gefnogaeth is gan y llywodraeth ond byddai'r diwydiant yn ffynnu, er gyda chyfran o'r farchnad ar ben isaf y rhagamcanion. Fy nghred yw bod hyn yn fwyaf tebygol.

Ond hefyd, gallai'r EV lithiwm-ion fod yn CFL y diwydiant symudedd, wedi'i ddisodli gan gyfuniad o hybridau effeithlon iawn a / neu ultracapacitor neu ryw fatri datblygedig arall. Nid hon fyddai'r dechnoleg hynod gyffyrddus gyntaf i brofi diweddglo. Marchogaeth ar Concorde, yn ddiweddar?

[1] Roedd Steamer Stanley yn $1,000 yn 1911, y Model T $385 yn 1920. Byddai chwyddiant yn y cyfamser yn golygu y byddai'r Steamer wedi dyblu yn ei bris.