La transizione dei veicoli elettrici a confronto storico

I sostenitori dei veicoli elettrici a batteria (BEV) sono entusiasti del potenziale per loro di sostituire la maggior parte dei veicoli a combustione interna (ICE) entro un decennio o due. La figura seguente mostra una serie di proiezioni della quota di mercato dei BEV per le vendite di veicoli nuovi da una varietà di gruppi, alcuni dei quali sono più ambiziosi che predittivi. Ma la rapida crescita delle vendite di veicoli elettrici sembra essere il consenso. Ci sono motivi per dubitarne?

Molti hanno notato che il tasso di penetrazione nel mercato delle nuove tecnologie è notevolmente aumentato negli ultimi decenni; negli Stati Uniti gli smartphone hanno raggiunto la saturazione in un decennio, rispetto ai 50 anni per elettrodomestici come le lavatrici. Altri hanno paragonato Tesla al Modello T, suggerendo che i loro veicoli sono così rivoluzionari da sostituire gli ICE alla stessa velocità con cui il Modello T ha sostituito i cavalli.

Inutile dire che gran parte di ciò implica una logica tutt'altro che semplice. Tanto per cominciare, la penetrazione nel mercato dei grandi elettrodomestici come lavatrici e frigoriferi è arrivata quando, in primo luogo, una parte notevole dei consumatori non aveva ancora accesso alla rete elettrica, ma soprattutto, quegli elettrodomestici rappresentavano una quota maggiore del reddito da smaltimento rispetto agli smartphone o collegamenti a Internet.

Ma anche, e forse più importante, è che la Model T si trovava in una posizione molto diversa dalla Tesla. Il Modello T ha sostituito le auto concorrenti abbastanza rapidamente poiché la maggior parte di queste erano assemblate artigianalmente, spesso prive di parti standardizzate e piuttosto costose. Il Modello T, essendo prodotto in serie, aveva parti standardizzate ed era specificamente progettato per essere facile da riparare oltre ad essere abbastanza robusto per strade allora mediocri. Era anche più economico di molti veicoli concorrenti, circa 1/4^th il prezzo dello Stanley Steamer.,

Un paragone migliore è la sostituzione dei cavalli con i trattori in agricoltura. Come mostra la figura sottostante, ci sono voluti 20 anni perché il numero di cavalli utilizzati negli allevamenti diminuisse del 50% e oltre quattro decenni prima che venissero in gran parte eliminati. (Non ho ancora trovato dati sulle auto rispetto ai cavalli nei trasporti.)

Una transizione altrettanto lenta può essere osservata nel settore ferroviario, dove le compagnie ferroviarie hanno sostituito le locomotive a vapore con motori diesel. I primi erano più grandi e pesanti, riducendo la loro capacità di traino netta, richiedevano un serbatoio dell'acqua per il vapore che doveva essere rifornito regolarmente e necessitavano di pulizie molto più frequenti rispetto al motore diesel. Poiché le compagnie ferroviarie avevano un facile accesso al capitale, avrebbero dovuto convertirsi abbastanza rapidamente. Tuttavia, come mostra la figura seguente, ci sono voluti ancora 20 anni dalle prime locomotive diesel ampiamente disponibili per superare il numero di locomotive a vapore in uso.

In effetti, l'olio combustibile residuo avrebbe potuto essere sostituito al carbone nelle locomotive a vapore, con i russi che aprirono la strada negli anni '1870 dell'Ottocento. Ma l'industria americana è stata molto più lenta ad adottarlo, come mostra la figura sotto, con l'uso di petrolio da parte delle ferrovie (combinando resid e diesel) che ha superato il carbone solo nel 1950! Mi piacerebbe sapere perché è stato così glacialmente lento. (Un autore ha affermato che l'industria ferroviaria era preoccupata per la disponibilità a lungo termine di petrolio fino alla scoperta di Spindletop del 1901, ma ciò non sembra essere conforme ai tempi.)

Il punto cruciale è che il modello T e la locomotiva diesel erano prodotti di gran lunga superiori rispetto alla concorrenza. Lo stesso vale per i veicoli elettrici? Sebbene ci siano certamente casi in cui prodotti inferiori sono difficili da sostituire (guarda la tua tastiera), ci sono pochi casi in cui prodotti inferiori rimpiazzano quelli superiori. Il CFL, ad esempio, è stato avidamente promosso come più efficiente e rispettoso dell'ambiente, oltre che più economico da utilizzare nel corso della sua vita. Numerosi programmi hanno offerto sussidi agli acquirenti, ma non hanno mai dominato il mercato e alla fine hanno perso quote di mercato a favore delle lampade alogene (in realtà meno efficienti delle CFL) e poi dei LED (più efficienti e migliori).

Per le automobili, il confronto non è semplice in quanto alcuni fattori sono intangibili. Ma la tabella seguente fornisce un confronto tra il Modello T e il cavallo a partire dal 1920, e sebbene il Modello T sia più costoso da acquistare e utilizzare, è molto più capace del cavallo, con il doppio della potenza, dieci volte la capacità di carico , tre volte la capacità passeggeri e cinque volte l'autonomia. L'unico difetto è che un Modello T non può essere lasciato in un pascolo per fare rifornimento; d'altra parte, il rifornimento del Modello T è stato rapido; lasciare un cavallo al pascolo sarebbe graduale come caricare una batteria di un veicolo elettrico. Inoltre, la quantità di cure richieste dal Modello T era di gran lunga inferiore rispetto a nutrire, strigliare e ricoverare un cavallo. Le emissioni della Model T potevano essere ignorate dal proprietario: non così per il cavallo, le cui "emissioni" dovevano essere spalate e smaltite.

E la competitività del veicolo elettrico? Il vantaggio principale è la minore manutenzione, tra il 40 e il 60% in meno rispetto al veicolo con motore a combustione interna, che non è banale. A parte questo, una migliore accelerazione è importante ma non è in cima alla lista delle priorità degli acquirenti medi di auto, e le emissioni più basse (non zero) attireranno solo una piccola parte dei consumatori. Al ribasso, l'ansia da autonomia e la ricarica lenta sono intangibili che pesano molto sul mercato. I sostenitori denigrano l'inconveniente della ricarica della batteria, ma è un enorme svantaggio soprattutto per il veicolo principale di una famiglia.

Ad oggi, le vendite di veicoli elettrici sono state limitate ai primi utenti (compresi quelli guidati dal marchio Tesla) e agli acquirenti di auto di lusso. I veicoli elettrici più economici come le vendite di GM Bolt sono anemici: hanno rappresentato il 4% delle vendite di GM nell'ultimo trimestre. La necessità di grandi sussidi e un'ampia varietà di incentivi immateriali (parcheggio gratuito e/o ricarica, uso di corsie riservate al carpooling, ecc.) suggerisce che i veicoli elettrici rimangono un prodotto inferiore e ci sono poche ragioni per credere che cambierà presto.

Dato che è probabile che il mercato dei veicoli elettrici rimanga fortemente dipendente dal sostegno del governo e che i governi possono essere volubili, il loro sviluppo comporta molti rischi. L'estensione delle sovvenzioni per gli acquisti da parte dell'Inflation Reduction Act dell'amministrazione Biden sembra positiva per l'azienda, ad eccezione delle numerose restrizioni sulle vendite estere, sul reddito dell'acquirente, ecc. Se questi livelli di sostegno possono essere sostenuti a lungo termine nella maggior parte delle principali economie è discutibile.

C'è una significativa possibilità che il veicolo elettrico dimostri di assomigliare di più al CFL rispetto al Modello T, qualcosa che è più costoso ma con caratteristiche inferiori, tranne che per le emissioni ridotte. La recente ondata di riduzioni di prezzo li rende ancora più costosi rispetto ai veicoli convenzionali concorrenti e i miglioramenti in termini di costi e prestazioni per le batterie agli ioni di litio sembrano rallentare. I prossimi anni vedranno il test più grande, poiché gli acquirenti di massa raccolgono i nuovi modelli e li valutano in condizioni del mondo reale, dove i dati limitati suggeriscono che il rimorso degli acquirenti non è raro.

Posso prevedere tre possibili percorsi in avanti per l'EV (quelli che gli esperti chiamano "scenari"). In primo luogo, il sostegno del governo continua a essere elevato, la tecnologia delle batterie fa grandi passi avanti nel fornire costi inferiori e una ricarica più rapida e la preoccupazione dei consumatori per le emissioni cresce in modo esponenziale. In questo caso, prevarrebbero le proiezioni ottimistiche sulla quota di mercato dei veicoli elettrici.

In alternativa, i veicoli elettrici non potrebbero mai diventare il veicolo leggero principale, ma diventare una seconda auto preferita da molte famiglie e sempre più utilizzata in alcuni contesti urbani. I miglioramenti della batteria sarebbero compensati da un minore sostegno del governo, ma l'industria prospererebbe, anche se con una quota di mercato all'estremità inferiore delle proiezioni. La mia convinzione è che questo è molto probabile.

Ma anche il veicolo elettrico agli ioni di litio potrebbe essere il CFL dell'industria della mobilità, sostituito da una combinazione di batterie molto efficienti, ibride e/o ultracondensatori o qualche altra batteria avanzata. Non sarebbe la prima tecnologia altamente pubblicizzata a rivelarsi un vicolo cieco. Cavalcato su un Concorde, ultimamente?

, Lo Stanley Steamer costava $ 1,000 nel 1911, il Modello T $ 385 nel 1920. L'inflazione nel frattempo avrebbe significato che il prezzo dello Steamer sarebbe raddoppiato.