Elleve år siden, Elon Musk, der er fastsat ud grandiose, tre-punkts plan for en niche elbil opstart kendt som Tesla Motors. Virksomheden vil levere tre køretøjer på stadig lavere priser, kanalisere penge fra salget af sin sportsvogn og luksus sedan tilbage til forskning og udvikling, kørsel omkostningerne ned og sætte op tidslinjen til det ultimative mål: en alt-el, low-cost familie bil.
Kun én gang rene køretøjer nået til det brede marked, kan virksomheden opnå det, Moskus så som Tesla ‘ s overordnede formål: hurtigere skift fra “en mine-og-brænde kulbrinte økonomi i retning af en sol-el økonomi” (se “Elon Musk er House of Gigacards”).
På fredag mod alle rimelige forventninger, et årti siden, at selskabet vil nå frem til det sidste trin af den oprindelige plan. I løbet af en omhyggeligt iscenesat begivenhed på sin fabrik i Fremont, California, Tesla vil levere den første af sin længe ventede Model 3s til flere dusin tidligt kunder. Den fire-dørs sedan starter ved $35,000 før incitamenter, med en vifte af 215 km per opladning.
Du kan skændes om, hvorvidt der er virkelig overkommelig (auto observatører ville generelt kalder det “entry-level “luksus”). Men der er næppe tvivl om, at køretøjet vil lokke en bredere mix af kunder til elbiler—og ingen tvivl om, at Tesla har allerede omformet bilmarked. Virksomheden var med til at gøre plug-in køretøjer tiltalende i en nation vild med muskuløs, benzinslugende biler og lastbiler, der tvinger andre producenter til at iværksætte eller intensivere deres egne EV planer.
Men ankommer til trin tre, selvfølgelig, er meget langt fra at opfylde Musk er større vision. For alle de hurtige de seneste vækst, elektriske køretøjer er stadig et lille marked, der udgør mindre end 1 procent af de nye biler, der sælges globalt.
Elbiler vil næsten helt sikkert få fat i en hævelse del af auto marked i de kommende år. Men det vil være en lang tid, før de tip til de virkelig mainstream, og endnu længere tid, før de kunne meningsfuldt reducere sektorens afhængighed af dem, af kulbrinter.
Mange ting stadig er behov for at ændre i den underliggende infrastruktur, forbrugernes appetit, offentlige politikker, og batteriet priser før noget af dette kan ske. Og der er bred uenighed om, hvor hurtigt, der er tilbøjelige til at udfolde sig, og hvor Tesla vil stå, når det gør (se “Tesla’ s Næste Brudt Løfte”).
Tesla CEO Elon Musk afsløringen selskabets hjem batteri i 2015.
En sværm af batterier
Som nogensinde, tæller Moskus som optimist på disse scores.
Tidligere i denne måned, under et interview på scenen i 2017 Nationale Centralbankchefer Association Sommeren Møde i Rhode Island, han forudsagde, at mere end halvdelen af alle nye biler, der produceres i de Forenede Stater vil være elektrisk “sandsynligvis i 10 år.” Det er mere end ti år forud for mest optimistiske skøn.
At sætte Moskus ‘ s prognose i forbindelse med, at halvdelen af den AMERIKANSKE efterspørgsel i 2027 vil tilføje op til 9,1 millioner elektriske køretøjer, der er baseret på Bloomberg New Energy Finance skøn. Hvis de alle kørte på 60 kilowatt-time lithium-ion-akkuer, der—efter sigende den standard pakke til Model 3—det ville kræve tilstrækkelig produktionskapacitet til at producere 546 gigawatt-timer ” til en værdi af batterier en gang om året. Og det er kun for det amerikanske marked.
For at sætte det ind i en sammenhæng, i hele verden EV batteri produktion ligger på kun 90 gigawatt-time i dag, og der er kun 270 gigawatt-timer i planlægning eller opførelse faser, ifølge BNEF.
Ville du købe en Model 3?
Fortæl os i kommentarerne.
I første omgang, Tesla sagde sit massive “gigafactory” i Gnister, Nevada, ville producere 50 gigawatt-timer ” til en værdi af batteri pakker per år, men på det seneste rejst sin prognose for den endelige kapacitet til 150 gigawatt-timer. Det betyder, at opnå Moskus ‘ s mål, vil det kræve, at virksomhederne skal planlægge og opbygge fire til 16 ekstra gigafactory-skala operationer kun for AMERIKANSKE produktion af biler, alle inden for det næste årti (se “Ikke Musk er Gigafactory Mening?”). Tesla ‘ s første fabrik forventes at være fuldt operationelt i 2020, hvilket betyder, at det tog seks år at færdiggøre fra det tidspunkt, den blev annonceret. Selskabets andet gigafactory er primært dedikeret til at producere solceller, men selskabet sagde, at yderligere tre fabrikker kunne offentliggøres inden udgangen af dette år, formodentlig viet til batterier. Du forsøger at tilføje, helst i nærheden af det niveau af produktionskapacitet vil, naturligvis, yderligere at udvide en virksomhed, der allerede har en stor gæld belastning—et problem, der kan udgøre en reel risiko, bør Tesla støder på uventede udfordringer (se “Tesla s Penge-Problemer Er Ingen Overraskelse”).
Virksomheden ikke reagerer på en henvendelse fra MIT Technology Review.
Colin McKerracher, leder af transport-analyse på BNEF, forventer, at den AMERIKANSKE efterspørgsel for elektriske køretøjer til at nå kun 3,2 millioner fra 2027, mindre end 18 procent af den samlede, selvom han ikke sige en vellykket Model 3 lanceringen kunne fremskynde vedtagelsen. Ifølge hans-modeller, at det vil tage ti år at krydse Musk er halvvejs tærskel, nå 54 procent på globalt plan i 2040.
Forbrugernes smag
Noget, der nærmer sig 50 procent dækningsgrad, enten i 10 år eller 23, vil kræve radikale ændringer i forbrugernes præferencer.
USA auto salget nåede et rekordhøjt niveau i 2016. Men lastbiler og Suv ‘ er førte den måde igen, der tegner sig for 63 procent af transaktioner, der er drevet af lave gaspriser. Intet af dette antyder, at en kæmpe del af Amerikanske forbrugere er clamoring for plug-in-biler, som stadig indebærer nogle klare ulemper.
“De er dyrere, de ikke køre så langt, og det tager tid at genoplade,” siger Jeremy Michalek, direktør for Køretøjet Elektrificering Gruppe på Carnegie Mellon University. “Du har entusiaster, men for almindelige forbrugere, det er stadig bare et ringere produkt.”
Selvfølgelig, der er stadig kun en håndfuld af elbil-modeller i USA, herunder Tesla ‘ s high-end Model S og Model X, Ford Focus Electric, og den nyligt udgivet $36,496 Chevy Bolt, der formåede at slå Moskus de kvasi-entry-level markedet-segmentet. Men et stigende antal af producenter, der går efter plads, med nogle to dusin modeller, der debuterede på sidste efterår Paris Motor Show. Volvo har for nylig annonceret alle sine køretøjer vil have en elektrisk motor i 2019 (som omfatter “mild hybrider”), og det vil lancere fem nye elektriske modeller af 2021.
Hvis Model 3 er et hit, det kan godt snuppe markedsandele fra andre forbrændingsmotor biler omkring samme pris punkt, og få flere producenter til at bulk op deres EV tilbud, McKerracher siger.
Abonnere på Weekend Læser
Vores guide til historier i arkiverne for at sætte teknologien i perspektiv.
Tilmeld
Tak — tjek venligst din e-mail for at bekræfte dit abonnement.
Forkert e-mail-format
Administrer dine indstillinger for nyhedsbrev
Stadig, BNEF forudsiger, at masse-marked vedtagelse vil forekomme i de fleste markeder kun, når el-biler nå pris paritet med forbrændingsmotorer. Det er ikke sandsynligt, at det sker på en subventionerede basis, indtil 2025, på hvilket tidspunkt research group forventer lithium-ion-batterier har nået $109 per kilowatt-time, ned fra $273 sidste år.
Men ikke alle er enige batteri priser—og i forlængelse heraf EV omkostninger—vil falde så hurtigt. Michalek ‘ s forskning viste, at de fleste af de store kursfald fra fremstilling af EV batterier på større skalaer har allerede fundet sted. Yderligere stejle fald vil kræve teknologiske innovationer, som er sværere at præcist forudsige, siger han.
Den anden kraft, der kan drive omkostningerne ned, og fremskynde vedtagelsen, ville være mere støttende offentlige politikker. Nogle AMERIKANSKE stater, der presser hårdt, herunder Californien, hvor lovgivere for nylig foreslået at tilføje en anden $3 milliarder i tilskud, på toppen af allerede betragtelig stat EV skattefradrag. Men nogen yderligere statslige politikker skubber vedtagelse ikke er tilbøjelige til at passere under den nuværende regering og Kongressen.
En anden kritisk udfordring omkring elbiler er infrastruktur til opladning. At udvide markedet ud over well-to-do betyder at tiltrække lejlighed beboere såvel som boligejere. De ikke nødvendigvis har deres egne parkeringspladser eller garager—eller et stærkt ønske om at bruge hundredvis eller tusindvis af dollars installation opladning kapacitet på en andens ejendom.
Tesla s Gigafactory, i nærheden af Gnister, Nevada, begyndte at producere lithium-ion-batterier i januar.
Offentlige politikker og ressourcer, der kan hjælpe med at fremskynde de nødvendige ændringer på denne front også. Forskellige nationer, stater og byer er allerede ved at forsøge forskellige tilgange, herunder krav til nyt byggeri til også at omfatte opladning kapacitet, eller tilføjelse af offentligt finansierede curbside opladning.
En imødekommende nettet
Forskere generelt tror eksisterende AMERIKANSKE energy generation kan rumme et stort antal el-biler. En undersøgelse fra 2007 af Pacific Northwest National Laboratory fandt, at det uden tilføjelse af et nyt anlæg eller transmission linje, den AMERIKANSKE grid kunne pålideligt afgift 84 procent af landets biler, pickups, og Suv ‘ er.
Der fortsætter med at holde sand, men kræver styring af nettet i mere effektive måder, siger Michael Kintner-Meyer, der er medforfatter af undersøgelsen. Især, utilities bliver nødt til at ansætte pris incitamenter eller teknologiske værktøjer til at sikre, EV-ejere er at oplade deres batterier om natten—snarere end, at sige, alle på én gang efter arbejde.
At load balancing, men rejser et interessant spørgsmål: I store dele af landet, den billige, fleksible energikilder, natten er ofte kulfyrede kraftværker. Det betyder, at du kan faktisk ende op med en højere udledning af drivhusgasser fra en særlig beskidte energikilde, Carnegie Mellon ‘ s Michalek noter.
Og der får os til den grundlæggende udfordring Musk er større vision om at bruge elbiler til grøn transport. Biler og lastbiler, der ikke kan brænde fossile brændstoffer—uanset om de kører på lithium-ion-batterier, brændselsceller, eller nogle andre teknologi—vil være en nødvendig forudsætning for at nå dette mål. Men de er ingen steder tæt på en tilstrækkeligt.
Køretøjer vil kun være så rene som de strømkilder, der anvendes til at oplade dem, og mere end 80 procent af AMERIKANSKE energy generation, der stadig kommer fra fossile brændstoffer.
“På lang sigt, at disse teknologier kan være den eneste måde vi er i stand til at nå disse mål,” Michalek siger. “Men om vi rent faktisk når dem eller ej, afhænger af, hvad vi gør med resten af el-systemet.”