Vil elbiler overtage verden?

Efterhånden som flere mennesker og varer bevæger sig rundt på planeten, vores biler, fly, tog, og skibe har en voksende indvirkning på klimaet. Transport genererer nu næsten en fjerdedel af verdens drivhusgasemissioner, og i 2016, transport (inklusive skibe, fly og jernbaner) i USA producerede flere kuldioxidemissioner end nogen anden sektor. Skiftet fra køretøjer, der brænder fossile brændstoffer, til køretøjer, der kører på elektricitet, vil spille en nøglerolle i at begrænse klimaforandringerne – for at lande kan nå de kulstofreduktionsmål, de satte for Paris-klimaaftalen, 100 millioner elektriske køretøjer (EV'er) skal på vejene i 2030. i 2015, der var kun 1,26 mio.

Bekæmpelse af klimaændringer og spar penge

Elbiler kører på batteri, oplades af el derhjemme eller på en ladestation.

Mens de er i bevægelse, Elbiler er rene - de udsender ingen kuldioxid eller andre forurenende stoffer. Elektriciteten til at drive dem producerer emissioner af global opvarmning, imidlertid, så hvor rene de er afhænger i sidste ende af, hvordan elektriciteten, der driver dem, genereres. Ifølge en rapport fra Union of Concerned Scientists, Elbiler, der kører på elektricitet fra vedvarende energi som vind og sol, producerer stort set ingen udledning af global opvarmning. Men selv elbiler drevet af elektricitet produceret hovedsageligt fra kul producerer færre emissioner af den globale opvarmning end en bil drevet af fossilt brændstof, der i gennemsnit 27 miles per gallon (mpg). En benzindrevet bil skal have 54 mpg for at have lige så få emissioner af global opvarmning som en EV drevet af elektricitet fra naturgas; 500 mpg for at matche en solcelledrevet EV; 3, 900 mpg for en vinddrevet elbil; eller 7, 600 mpg for at have så lidt som en EV drevet af geotermisk genereret elektricitet.

I øjeblikket, størstedelen af ​​salg af elbiler i USA er i Californien, som producerer det meste af sin elektricitet fra naturgas, plus 25 procent fra vedvarende energi og næsten ingen fra kul. Så de fleste elbiler i USA kører i dag på naturgas eller vedvarende energi. I øvrigt, 28 til 42 procent af elbilisterne i USA og Europa har solenergi i deres hjem.

Selvom forudgående omkostninger for elbiler er højere end for sammenlignelige biler med fossilt brændstof, en rapport fra Union of Concerned Scientists fra 2017 fastslog, at elbiler kan være billigere at vedligeholde, fordi de ikke kræver olieskift eller regelmæssig vedligeholdelse.

Ud over, Elbiler kan spare $750 til $1, 200 om året på brændstof sammenlignet med et køretøj med fossilt brændstof, der i gennemsnit 27 miles per gallon med gas koster $3,50 per gallon. Mens det er billigere at køre elektrisk end at køre med gas, den faktiske mængde af besparelser afhænger af lokale forsyningspriser og takstplaner, såsom dem, der tilbyder billigere priser om natten.

The World is Going EV

Salget af plug-in-elbiler er stigende i USA, når næsten 200, 000 i 2017 - en stigning på 25 procent i forhold til 2016.

Mange lande forbyder nu nye køretøjer, der kører på fossile brændstoffer som benzin, diesel eller flydende gas. Tyskland, Indien, Irland, Israel, og Holland har annonceret planer om at forbyde biler med fossilt brændstof, der starter i 2030; Storbritannien, Frankrig, Taiwan og Californien vil forbyde dem i 2040; og Norge i 2025. Paris, Rom, Madrid, Athen og Mexico City vil forbyde dieselkøretøjer i 2025.

Kina, verdens største bilmarked, vil ikke længere godkende nye bilprojekter med fossilt brændstof. En politik, der træder i kraft i 2019, kræver bilproducenter, der fremstiller eller importerer over 30, 000 køretøjer om året for at tjene brændstofforbrugskreditter og opnå kvoter for produktion af nul- og lavemissionskøretøjer. Kina arbejder også på sin plan om at forbyde køretøjer med fossile brændstoffer og vil snart udfase dem på øen Hainan i en testkørsel.

Beijing ønsker, at mindst 20 procent af Kinas bilproduktion skal være elektrisk og hybrid i 2025.

Amerikanske og europæiske bilproducenter ved, at de er nødt til at sælge biler i Kina for at trives, så Ford, Daimler og General Motors (GM) bliver alle elektriske. Ford vil have 16 nye elbiler i 2022 og Volvo, som elektrificerer hele sin flåde, har netop annonceret, at de vil producere sin første kommercielle elektriske lastbil. GM, som i 2016 solgte flere biler i Kina end i USA, har til hensigt også at være helt elektrisk i fremtiden - i 2023, den vil producere 20 fuldt elektriske modeller. GM's præsident, Dan Ammann, blev citeret for at sige, "Vi ser Kina være, i det mindste på kort og mellemlang sigt, langt det største marked for elbiler i verden. Men vi tror i sidste ende på, at hele verden vil gå i den retning."

Om amerikanske brændstofeffektivitetsstandarder

I mellemtiden i USA, Environmental Protection Agency (EPA) planlægger at rulle brændstofeffektivitetsstandarderne tilbage for biler fremstillet i 2022 til 2025. Dette træk, opfattet som en lempelse af reglerne for bilproducenter for at gøre køretøjer mere overkommelige, kunne gavne de mest beskidte bilproducenter og straffe de reneste ved at svække incitamenterne til at fremstille elektriske køretøjer.

Efter finanskrakket i 2008, GM og Chrysler, som havde produceret store benzinslugende biler, da gaspriserne pludselig steg, stod over for konkurs. De modtog en redningspakke på 80 milliarder dollars fra den føderale regering (og skatteyderne).

Obama-administrationen satte derefter nye standarder for brændstofeffektivitet for at gøre amerikanske bilselskaber mere konkurrencedygtige over for japanske og tyske bilproducenter – de ville skulle opnå en gennemsnitlig økonomi på 54,5 miles per gallon på tværs af deres flåder inden 2025. da bilproducenterne havde yderligere måder at nå målet, såsom at reducere kølevæskelækager eller købe effektivitetskreditter, køretøjer skulle kun have 36 miles per gallon i faktisk brændstofeffektivitet i 2025. Det er kun 11,3 miles per gallon mere end det var påkrævet i 2016. Og ifølge EPA under Obama, kun to procent af flåderne skulle være elbiler for at nå 2025-målene.

EPA forudsagde, at hvis det udføres, standarderne kunne reducere olieforbruget med 12 milliarder tønder og eliminere omkring seks milliarder tons kuldioxidemissioner i løbet af de mere brændstofeffektive bilers levetid.

EPA's midtvejsevaluering af standarderne i juli 2016 viste, at bilproducenter allerede "overopfyldte", og at der var "positiv forbrugerrespons, Så målene blev endeligt fastlagt i januar 2017.

Under denne evaluering, imidlertid, GM, Ford og Chrysler bad den kommende Trump-administration om mere fleksibilitet i standarderne for, hvordan kreditter blev evalueret, og hvordan forurening fra generering af elektricitet i elbiler blev taget højde for. Som svar, EPA under Scott Pruitt gik længere end bilproducenterne havde forventet eller endda ønsket ved at annoncere, at de ville svække de nye standarder. Faktisk, den administrerende formand og administrerende direktør for Ford skrev i en blog, "Vi støtter stigende standarder for ren bil frem til 2025 og beder ikke om en tilbagerulning." En alliance af førende billeverandører og emissionskontrolvirksomheder gav også udtryk for sin støtte til langsigtede emissions- og brændstoføkonomistandarder.

Californien vil trække sig tilbage. Fordi staten tidligere havde forfærdelige smogforhold, Clean Air Act tillod Californien at fastsætte strengere køretøjsemissionsstandarder end EPA og lade andre stater følge disse standarder. I øjeblikket vælger 13 andre stater og District of Columbia at overholde Californiens strengere standarder, repræsenterer næsten 40 procent af markedet for nye biler.

Ved annonceringen af ​​tilbagerulningen, EPA truede med at udfordre Californiens ret til at sætte sine egne køretøjsstandarder. Californien sagde derefter, at det ville anlægge sag for at opretholde de nuværende standarder, men forhandler nu med EPA for at forsøge at finde et kompromis.

I hvert fald Steve Cohen, administrerende direktør for Earth Institute, er ikke bekymret for, at dette vil skade den amerikanske bilindustri. "Det kommer til at tage lang tid, " sagde han. "At bekendtgøre en forordning tager lang tid fra start til slut, og at fjerne en forordning tager lang tid fra start til slut. Begge ting er svære at gøre."

EPA vil samarbejde med Department of Transportation for at foreslå nye standarder for 2022 til 2025 biler, uden tvivl svækker de nuværende standarder. De reviderede standarder vil derefter være åbne for offentlig kommentar og vil sandsynligvis stå over for juridiske kampe. I mellemtiden Obama-administrationens standarder står fast, og amerikanske bilproducenter, som normalt planlægger år i forvejen, står over for usikkerhed.

Elbiler vs. køretøjer med fossilt brændstof

I de seneste år, lave oliepriser har tilskyndet amerikanerne til at køre flere kilometer og købe flere SUV'er og pickup trucks, som nu udgør 60 procent af det amerikanske marked. Mens forbrugerne kan reagere på kortsigtede billige brændstofpriser ved at købe biler med fossilt brændstof, Elbiler har langsigtede fordele og forbedres hele tiden.

For at finde ud af, hvordan elbiler og biler med fossilt brændstof hænger sammen, ledelseskonsulentfirmaet Arthur D. Little gennemførte en livscyklusanalyse af elbiler med lithium-ion-batterier og køretøjer med forbrændingsmotorer, der kører på fossile brændstoffer. Den så på alle faser af deres liv fra forskning og udvikling, til indkøb af råvarer og fremstilling, gennem ejerskab og bortskaffelse. Undersøgelsen fandt, at mil for mil, Elbiler koster mindre at køre end benzindrevne biler og koster mindre at vedligeholde. De samlede ejeromkostninger for elbiler, imidlertid, er højere, fordi de er dyrere at producere, primært på grund af omkostningerne ved at fremstille deres batterier.

En Union of Concerned Scientists livscyklusanalyse fandt ud af, at elbiler kræver flere mineraler og energi at bygge end biler med fossilt brændstof. og dermed producere flere udledninger af den globale opvarmning. Men fordi de ikke brænder benzin, Elbiler opvejer disse højere emissioner relativt hurtigt, og udleder mindre gennem hele deres liv. I løbet af deres liv, Elbiler producerer halvt så meget udledning af den globale opvarmning som sammenlignelige benzindrevne biler.

Den lille rapport fastslog, imidlertid, at elbiler resulterer i tre gange mere toksicitet, primært på grund af tungmetallerne, såsom kobolt, bruges til fremstilling af batterierne. Disse metaller kan forkorte livet for dem, der arbejder i og omkring forurenende miner i Congo og Kina, for eksempel.

Cohen fastholder, at situationen vil blive bedre. "Det hele afhænger af, hvordan du fremstiller, og hvordan du bortskaffer, " sagde han. "Du kan fremstille et batteri og ikke have miljøpåvirkninger. Det afhænger af, hvor godt det er udført, og hvor forsigtig du er...Hele fremstillingsprocessen, på grund af området industriel økologi [studiet om at optimere brugen af ​​energi og materialer i systemer], er mere opmærksomme på miljøpåvirkninger."

Ser frem til 2025, Den lille analyse forudsagde, at mens forskellen i de samlede ejeromkostninger vil indsnævres, benzindrevne biler vil stadig være billigere. Inden da Elbiler vil producere endnu færre emissioner af den globale opvarmning end gasdrevne biler, men mængden af ​​menneskelig toksicitet af elbiler kan stige på grund af større batterier.

Fremtiden for elbiler

"Når EV er mere pålidelig, billigere og bedre end forbrændingsmotoren, det vil drive den motor fra markedspladsen, sagde Cohen.

Elbiler er allerede billigere at køre og vedligeholde, da de har færre bevægelige dele. De næste store udfordringer at tackle er rækkeviddeangst og opladningstid. Elbiler kan køre mellem 50 og 200 miles på én batteriopladning, afhængig af bilens mærke. Mercedes-Benz 2018 Smart Fortwos rækkevidde er 58 miles. Nissan Leafs rækkevidde er 151 miles, mens Tesla Model S er 315 miles. Cohen mener, at når elbiler når 700 miles pr. opladning - hvilket måske ikke tager lang tid, i betragtning af, at EV-rækkevidden allerede er fordoblet inden for de seneste tre eller fire år – det vil være en game-changer.

Batteriproducenter arbejder på at forbedre kemien i lithiumbatterier, så de ikke kræver så meget giftigt materiale, og for at øge energitætheden for at gøre batterierne lettere. Denne udvikling vil mindske miljøpåvirkningerne fra elbiler og forbedre deres effektivitet. Og da batteripriserne fortsætter med at falde (priserne på batteripakker faldt 74 procent mellem 2010 og 2016), forbrugerne vil få mere rækkevidde for pengene, og priserne på elbiler vil falde. PricewaterhouseCoopers forudser, at "mellem 2025 og 2030, prisen på elbiler på batterier vil falde under prisen på forbrændingsmotorer."

Den tid det tager at oplade en elbil i dag kan variere fra 30 minutter til 12 timer, afhængig af batteriets kapacitet og ladestationens hastighed. Flere virksomheder arbejder allerede på næste generation af hurtigopladere, som vil være i stand til at genoplade elbiler med en rækkevidde på 200 til 300 mil inden for 15 minutter. I øjeblikket er der omkring 17, 600 ladestandere i USA, men mange virksomheder opskalerer hurtigt deres netværk af ladestationer.

En række opladningsinnovationer er på vej, også, såsom trådløse opladningspuder på parkeringspladser, trådløs opladning under vejbaner og solcelletage.

Og jo mere vedvarende energi, der er tilgængelig på nettet, de renere elbiler bliver. Sol og vind, som nu genererer omkring 10 procent af strømmen i USA, fortsætte med at blive billigere og mere effektiv. Ud over, efterhånden som batterierne forbedres, vind- og solenergi bliver mere pålidelige.

For at fremme væksten af ​​elektriske køretøjer, de rigtige politikker er også nøglen. Skattefradrag for køb af elbiler skal videreføres. Brændstofeffektivitetsstandarder er nødvendige for at tilskynde bilproducenter til at producere rene og effektive biler. Forsyningsselskaber bør levere specielle el-opladningspriser, der er lavere end husholdningernes elpriser og/eller lavere takster i lavsæsonen. Investeringer i forskning og udvikling skal tilskyndes til at producere de teknologiske innovationer for løbende at forbedre elbiler. Og investering i ladestationsinfrastruktur vil hjælpe med at give allestedsnærværende, pålidelig, og billig offentlig opladning. En kulstofafgift eller et loft og handelsprogram ville også fremskynde vedtagelsen af ​​elbiler.

Forskningsorganisationen Bloomberg New Energy Finance projekterer, at inden 2040 der vil være 530 millioner elbiler på vejen, tegner sig for 54 procent af det samlede globale bilsalg og sparer, hvad der svarer til 8 millioner tønder olie om dagen.

EV er revolution på vej. sagde Cohen, "Det er ikke et spørgsmål om, det er et spørgsmål om hvornår."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.