“CARMA”:een EV-adoptiekader voor Amerikaanse autokopers

Weet je nog een paar jaar geleden, toen het hete debat was of auto's in de toekomst voornamelijk zouden worden aangedreven door brandstofcellen versus batterijen? En nog fundamenteler, als elektrische voertuigen (EV's) ooit verder zouden gaan dan de nichemarkt voor "groene" en luxe-prestatie-aankopen?

Mijn gevoel lijkt de laatste tijd te zijn veranderd. Tegenwoordig is er een groeiende consensus dat de massale acceptatie van EV's door de massale consument nu een kwestie is van "wanneer?" in plaats van "Als?"

Op forums, sociale media en in de commentarensectie op CleanTechnica draaien de huidige debatten meestal rond wanneer EV's "de kloof oversteken", "het omslagpunt bereiken" of "massale adoptie bereiken"? En hoewel er veel nuance is met elk van die buigpunttermen, draait de fundamentele vraag om:"Wanneer zullen EV's van niche naar massamarktverkopen gaan?"

Voor deze en toekomstige berichten zal ik de specifieke doelstelling van 16% van de verkoop van nieuwe EV's gebruiken als percentage van de totale autoverkoop verkoop. De mijlpaal van 16% combineert "Innovators" (2,5%) en "Early Adopters" (13,5%) van de algemeen aanvaarde Everett Rogers Diffusion of innovations technologie-adoptiecurve en zou EV's naar de "Early Majority" en duidelijke acceptatie door Amerikaanse massaconsumenten stuwen .

Hoewel experts in de auto-industrie het niet eens zijn over de toekomstige prognose van de verkoop van nieuwe auto's, zouden Amerikaanse consumenten, met 17 miljoen per jaar als een redelijke schatting in de toekomst, ongeveer 2,7 miljoen BEV's en PHEV's moeten kopen om het niveau van 16 procent te bereiken. Dit komt neer op een verkoopniveau dat 18 keer groter is dan de ongeveer 150.000 EV's die in 2016 werden verkocht.

Wauw. We hebben nog een lange weg te gaan.

Maar hoe lang? Wanneer zal 1 op de 6 nieuwe auto's die in Amerika worden gekocht, gedeeltelijk of volledig worden gevoed door een plug-in batterij?

"CARMA":een EV-adoptiekader

Om te proberen onze wapens rond deze vraag van "Wanneer?" te krijgen, heb ik een EV-adoptiekader en acroniem gecreëerd dat ik "CARMA" noem. Hoewel sommige variabelen belangrijker zullen blijken te zijn dan andere, zal de adoptie van elektrische voertuigen minstens vijf sleutelfactoren nodig hebben om samen te komen om het magische niveau van massale adoptie te bereiken.

Hieronder volgt een overzicht van het kader en de betekenis achter de letters van het acroniem "CARMA":

C =Laadsnelheid en beschikbaarheid: Per 2 januari 2017 zijn er volgens het Alternative Data Fuels Center 15.098 EV-laadstations en 32.290 verkooppunten in de VS. Daarentegen zijn er acht keer meer tankstations, namelijk meer dan 121.446. En hoewel dit gat in het "tankstation" snel kleiner wordt, negeert het een paar belangrijke verschillen tussen de behoefte aan brandstof en elektriciteit.

Een van de belangrijkste verkoopargumenten van EV's is de mogelijkheid om uw auto goedkoop thuis op te laden, ook midden in de nacht wanneer de elektriciteitstarieven lager zijn. Wanneer u uw auto in uw garage parkeert, is de tijd om uw auto op te laden van weinig belang, zolang deze 's ochtends volledig is opgeladen.

Maar miljoenen Amerikanen zullen waarschijnlijk gespecialiseerde EV-opladers in hun garages willen installeren om gemakkelijker en sneller te kunnen opladen dan met een verlengsnoer in het dichtstbijzijnde 110V- of 220V-stopcontact te steken. Volgens een analyse van het Rocky Mountain Institute bedragen de gemiddelde totale kosten voor een oplaadinstallatie op niveau 2 voor thuis (apparatuur plus elektricienkosten) ongeveer $ 1.200.

Met 70 miljoen vrijstaande eengezinswoningen in de VS, zal de installatie van een thuislader een belangrijke kans zijn voor elektriciens en leveranciers van EV-opladers, maar een kostenhindernis voor veel huishoudens.

Het opladen van een EV tijdens roadtrips van enkele honderden kilometers lijkt natuurlijk meer op tanken bij een tankstation, behalve de factor tijd. Het duurt ongeveer 5 minuten om 15-20 gallons brandstof in de benzinetank van uw auto te doen, terwijl zelfs een Tesla Supercharger ongeveer 20 minuten nodig heeft om slechts 50% van het batterijbereik aan uw Tesla EV toe te voegen.

Tesla heeft bijna 350 Supercharger-stations in de VS, waarvan vele langs grote interstate-corridors tussen grote steden. En volgens het Alternative Data Fuels Center zijn er 5.192 DC Quick Charging-stations. Dit is een goed begin, maar er zijn in de VS nog duizenden snelladers nodig om de angst voor het bereik te verminderen.

Aangezien het gemiddelde bereik van EV-batterijen in de komende jaren toeneemt tot ongeveer 200 mijl, zal de meest kritieke behoefte aan oplaadinfrastructuur zijn:

  • Meergezinscomplexen – Appartementen, appartementen en herenhuizen omvatten 37% van de Amerikaanse huishoudens, maar hebben momenteel vaak geen gemakkelijke oplaadfunctie. Huurders in staat stellen om gemakkelijk "thuis" op te laden, is van vitaal belang voor de acceptatie van elektrische voertuigen.
  • Interstate- en bestemmingslocaties - Door handig en snel opladen voor EV's met een praktisch bereik van ten minste 250-200 mijl mogelijk te maken, wordt een belangrijk punt van zorg en negatieve punten weggenomen dat EV's niet levensvatbaar zijn voor lange reizen .
  • Snel opladen – 's Nachts thuis opladen is voor de meesten geen probleem, maar wanneer u korte of lange reizen maakt, wordt "snel opladen" essentieel. Early adopters, zoals Tesla Supercharger-gebruikers, zijn bereid om 30 minuten te wachten op hun gezinsuitstapjes om 200 mijl aan actieradius toe te voegen. Maar de latere adoptiefamilie die "gewoon daar wil komen" zal niet zo bereid zijn hun tijd op te offeren totdat de snellaadmogelijkheden de oplaadtijd terugbrengen tot ongeveer 10 minuten voor 250-200 mijl extra bereik.

De groei van opladers op werkplekken en winkellocaties zal een rol spelen bij het verminderen van zorgen over het bereik, vooral voor huurders die geen gemakkelijke oplaadtoegang "thuis" hebben. Maar aangezien 'thuisladen' de norm wordt bij EV's met een groter bereik, zullen snelladen en bestemmingsladers de belangrijkste factoren zijn voor massale acceptatie van EV's.

A =Betaalbaarheid: EV's en PHEV's zijn momenteel te duur, met veel elektrische of plug-in hybrides die $ 10.000- $ 20.000 meer kosten dan hun niet-plug-in zus of vergelijkbare modellen van dezelfde fabrikant. Er zijn een paar uitzonderingen, waaronder de Nissan Leaf en Fiat 500e in staten met aanzienlijke stimulansen en de Tesla Model S en X, die vergelijkbaar geprijsd zijn met andere high-end luxe prestatiemodellen.

De belangrijkste factor die de betaalbaarheid in de komende 5 jaar stimuleert, zijn de kosten van batterijen, die naar schatting de grootste kostenpost zijn bij de productie van EV's. Verschillende experts voorspellen dat de batterijprijzen tegen 2022 met 50% of meer zullen dalen, waardoor veel EV-modellen dezelfde kosten zullen maken als hun vergelijkbare modellen met interne verbrandingsmotor (ICE). Naarmate de vraag naar EV's stijgt, zullen de totale productiekosten ook dalen door schaalvergroting in het productieproces.

Lage benzineprijzen in de VS blijven EV's ook minder concurrerend maken met ICE-modellen. Volgens de studie "Fuel Prices and Auto Sales" van het Fuels Institute letten Amerikaanse consumenten echter goed op de verkoopprijs van brandstoffen, maar wat meer invloed heeft op beslissingen over de aankoop van auto's, is de "balans tussen noodzakelijk voertuiggebruik en brandstofverbruik. ”

Dit suggereert echter dat de vraag naar BEV's en PHEV's aanzienlijk zou kunnen groeien met een combinatie van hoge gasprijzen (bijv. meer dan $ 4 per gallon) en autofabrikanten die de Amerikaanse consument high-utility-voertuigen aanbieden (SUV's van alle soorten en maten, cross-overs, mid- /grote auto's en pick-up trucks).

R =bereik: Van de ongeveer een dozijn pure BEV's op de markt in de Verenigde Staten, hebben er slechts 3 een bereik van meer dan 200 mijl - de Tesla Model S en X (208-315 mijl) en de net gelanceerde (maar alleen in geselecteerde markten) Chevrolet Bout (238 mijl). De Tesla Models S en X zijn echter slechts binnen het bereik van misschien 5% van de Amerikaanse huishoudens en de Chevrolet Bolt is een kleine stadsauto die alleen aantrekkelijk is voor een ander klein deel van de Amerikaanse bevolking.

De meeste pure BEV's, zoals de Nissan Leaf, Fiat 500e en Ford Focus Electric, hebben momenteel een gemiddeld bereik van plus of min 100 mijl. Positief is dat PHEV's met een groter bereik, zoals de Chevrolet Volt, vaak meer dan 400 mijl kunnen afleggen, hoewel ze een elektrisch bereik van ongeveer 80 mijl hebben.

Dit gebrek aan acceptabel bereik is het grootste tekort van de huidige EV's van vandaag. Uit een onderzoek van het National Renewable Energy Laboratory (NREL) onder consumenten dat in februari 2015 werd uitgevoerd, bleek dat 56% van de Amerikanen niet overweegt een elektrische auto te kopen, tenzij deze een actieradius van minimaal 500 kilometer heeft.

In de komende 5 jaar zullen veel EV's waarschijnlijk in staat zijn om in ongeveer 10-15 minuten tot een bereik van 250-200 mijl op te laden, waardoor het "aanvaardbare" totale bereik voor veel consumenten kan worden teruggebracht tot 200-250 mijl.

Nu de batterij-efficiëntie toeneemt en de kosten naar verwachting met 50% of meer zullen dalen in de komende 5 jaar, zal het gemiddelde bereik van een niet-luxe/performance EV waarschijnlijk 200+ mijl bereiken, met veel op of bijna 250 mijl. En het gemiddelde bereik van duurdere luxe of prestatiegerichte auto's zal waarschijnlijk 350-400 mijl zijn.

Met een typisch batterijbereik van 200-300 mijl en oplaadtijden van 10-15 minuten voor een actieradius van 150-200 mijl, zullen EV's tegen 2022 aanzienlijk aantrekkelijker worden voor de typische Amerikaanse autokoper.

M =Modelbeschikbaarheid: Sinds januari 2017 zijn er 28 PHEV's en BEV's op de markt in de Verenigde Staten van meer dan 300 automodellen. Dat is een klein deel van de beschikbare automodellen, maar belangrijker is dat de beschikbaarheid van elektrische auto's varieert van nul of slechts enkele modellen in verschillende staten tot alle modellen in de staat Californië die aan de voorschriften voldoet.

Maar misschien wel het belangrijkste is dat er nog steeds populaire autocategorieën zijn die nul of slechts een paar beschikbare modellen BEV's of PHEV's hebben, zoals pick-up trucks, kleine en grote SUV's, minibusjes en cross-overs. Tot november 2016 vormden deze categorieën "lichte vrachtwagens" 59% van de Amerikaanse autoverkopen. Middelgrote en grote auto's waren goed voor nog eens 18,5% van de verkoop tot nu toe in 2016, maar er zijn slechts enkele plug-in auto's beschikbaar, zoals de Ford Fusion Energi.

Totdat BEV's en PHEV's beschikbaar zijn, althans in de Verenigde Staten, in de typen auto's en lichte vrachtwagens die populair zijn en waar veel vraag naar is (momenteel 77,5% van de verkoop), zullen EV's niet massaal worden gebruikt.

Wildcards:

1) Het zal interessant zijn om te zien of het streven naar autonome auto's door ridesharing, technologie en grote autobedrijven enige impact heeft op het aanbod van elektrische auto's.

2) In een eerdere incarnatie van dit "CARMA"-kader had ik een tweede "R" om de rol van regelgeving over te brengen, met name federale en staatsprikkels. Hun impact op toekomstige verkopen zou echter verwaarloosbaar moeten zijn, aangezien het federale belastingkrediet en veel van de overheidsstimulansen vervallen of in de komende jaren worden verminderd.

A =Bewustzijn: Naast de beschikbaarheid van modellen komt er ook daadwerkelijk bewustzijn en begrip van EV's en PHEV's. Terwijl er in sommige gemeenschappen in Noord-Californië bijvoorbeeld letterlijk een Tesla op elk blok staat, hebben consumenten in veel delen van de VS nog nooit een Tesla gezien en konden ze niet zeggen dat het acroniem "EV" voor staat.

Volgens de eerder genoemde NREL-enquête zei 43% van de respondenten dat ze nog nooit in of in de buurt van een plug-in elektrisch voertuig zijn geweest en 52% kon geen enkel model noemen. In een recenter onderzoek van Altman Vilandrie &Company zei 60 procent van de Amerikaanse chauffeurs dat ze niet op de hoogte waren van elektrische auto's en 80 procent heeft er nog nooit in gereden of in gereden.

Afgezien van dit gebrek aan kennis en vertrouwdheid met elektrische voertuigen, hebben veel Amerikanen gewoon geen begrip van de verschillen - en voor- en nadelen - tussen hybrides, plug-in hybrides (PHEV's) en pure batterij-EV's (BEV's). Om verder te gaan dan EV-enthousiastelingen en early adopters, moet de auto-industrie de gemiddelde consument beter voorlichten over de verschillende soorten beschikbare elektrische auto's en de bijbehorende modellen.

Educatie en bewustwording zijn duidelijk de sleutel tot EV-adoptie, en een hernieuwde inspanning van deelnemers uit de industrie zou het aantal EV-verkopen in de VS mogelijk kunnen verdubbelen. middelgrote/grote gezinssedans – is wat de verkoop van elektrische voertuigen in de VS tot minder dan 1% houdt

Dus wanneer zullen de VS "de kloof oversteken" naar de "Early Majority" waarbij EV's goed zijn voor 16% van de verkoop van nieuwe auto's? Ik zal een gedetailleerde analyse uitvoeren in een toekomstige post, maar een voorspelling op de achterkant van het servet suggereert dat we deze mijlpaal rond 2024 zullen bereiken.

In toekomstige berichten zal ik dieper ingaan op de bovenstaande factoren in een poging om te proberen de timing van EV's die "de kloof oversteken" in massale adoptie te schatten en enkele voorschriften te geven die de acceptatie zouden kunnen versnellen. Ik maak gebruik van zowel primair als secundair onderzoek, gedragseconomische concepten en zal altijd proberen een grondige analyse van bestaande gegevens toe te passen.