Do roku 2030 bude 40 procent vozidel prodávaných v Číně elektrických; Výzkum MIT zjistil, že navzdory výhodám budou náklady pro spotřebitele a společnost značné.
By Indie Education Diary Bureau Admin On 1. května 2021
V posledních desetiletích rychlý hospodářský růst Číny umožnil stále více spotřebitelům kupovat si vlastní auta. Výsledkem byla zlepšená mobilita a největší automobilový trh na světě – ale také vážné znečištění městského ovzduší, vysoké emise skleníkových plynů a rostoucí závislost na dovozu ropy.
Aby čelila těmto znepokojivým trendům, zavedla čínská vláda politiku, která podpoří přijetí plug-in elektrických vozidel (EV). Vzhledem k tomu, že nákup EV stojí více než nákup konvenčního vozidla s vnitřním spalovacím motorem (ICE), začala vláda v roce 2009 poskytovat štědré dotace na nákup EV. Ale cenový rozdíl a počet kupců byly velké, takže placení dotací bylo pro vládu extrémně nákladné.
V důsledku toho čínští politici plánovali na konci roku 2020 postupně zrušit dotace a místo toho uvalit mandát na výrobce automobilů. Jednoduše řečeno, mandát vyžaduje, aby určité procento všech vozidel prodaných výrobcem každý rok bylo poháněno bateriemi. Aby se výrobci vyhnuli finančním postihům, musí každý rok získat stanovený počet bodů, které se udělují za každý vyrobený elektromobil na základě složitého vzorce, který zohledňuje dojezd, energetickou účinnost, výkon a další. Požadavky se postupem času zpřísňují a cílem je, aby do roku 40 tvořily elektromobily 2030 procent všech prodejů aut.
Tento krok bude mít podle Williama H. Greena, profesora chemického inženýrství Hoyt C. Hottel, obrovský dopad na celosvětovou výrobu elektrických vozidel. „Jde o jeden z nejsilnějších mandátů pro elektromobily na celém světě a je vnucován největšímu automobilovému trhu na světě,“ říká. “Dojde ke gigantickému nárůstu výroby EV a výroby baterií pro ně, což sníží náklady obou globálně.”
Jaký však bude mít mandát v Číně dopad? Přechod na EV přinese mnoho ekologických a dalších výhod. Ale kolik to bude stát národ? V roce 2016 se kolegové z chemického inženýrství MIT Green a tehdejší postgraduální studentka I-Yun Lisa Hsieh PhD ’20 rozhodli to zjistit. Jejich cílem bylo prozkoumat smíšené dopady mandátu na všechny ovlivněné faktory: ceny baterií, výrobní náklady, ceny a prodeje vozidel a náklady pro spotřebitele na vlastnictví a provoz automobilu. Na základě svých výsledků by mohli odhadnout celkové společenské náklady na plnění mandátu v nadcházejícím desetiletí. (Všimněte si, že čínská vláda nedávno prodloužila dotační podporu pro EV na dva roky kvůli pandemii Covid-19 a že tato analýza byla provedena před oznámením této změny.)
Při pohledu na ceny baterií
„Hlavním důvodem, proč jsou elektromobily drahé, je to, že jejich baterie jsou drahé,“ říká Green. V posledních letech ceny baterií rapidně klesly, a to především díky „efektu učení“: Jak se objem výroby zvyšuje, výrobci hledají způsoby, jak zlepšit efektivitu, a náklady klesají. Obecně se předpokládá, že ceny baterií budou i nadále klesat, protože elektromobily přebírají větší část automobilového trhu.
Pomocí nového přístupu k modelování Green a Hsieh zjistili, že efekty učení znatelně sníží náklady na výrobu baterií, ale ne příliš na těžbu a syntézu kritických materiálů baterií. Došli k závěru, že cena nejrozšířenější technologie baterií pro elektromobily – lithium-iontové nikl-mangan-kobaltové baterie – skutečně klesne, jak se bude vyrábět více. Pokles se však zpomalí, jakmile se cena přiblíží ceně surovin v ní.
Pomocí výsledných odhadů ceny baterie výzkumníci vypočítali dodatečné náklady na výrobu EV v průběhu času a – za předpokladu standardní přirážky pro zisk – určili pravděpodobnou prodejní cenu těchto vozů. V předchozí práci použili různé zdroje dat a analytické techniky k určení „cenové dostupnosti“ pro čínskou populaci – jinými slovy zlomku jejich příjmu, který je k dispozici na nákup auta. Na základě těchto zjištění zkoumali očekávaný dopad na prodej automobilů v Číně v letech 2018 až 2030.
Jako základ pro srovnání vědci nejprve předpokládali „kontrafaktuální“ (ne skutečný) scénář – prodej aut bez významného přijetí EV, tedy bez nového mandátu. Podle tohoto předpokladu se do roku 34 roční předpokládaný prodej automobilů vyšplhá na více než 2030 milionů.
Když budou dotace na nákupy EV zrušeny a mandát bude uzákoněn v roce 2020, celkový prodej automobilů se sníží. Poté však rostoucí ekonomika a rostoucí příjmy zvyšují kupní sílu spotřebitelů a zvyšují poptávku po soukromém vlastnictví automobilů. Roční tržby jsou v průměru o 20 procent nižší než ve srovnávacím scénáři, ale předpokládá se, že do roku 30 dosáhnou zhruba 2030 milionů.
Výzkumníci také předpověděli rozdělení prodeje mezi vozidly ICE a elektromobily na baterie ve třech okamžicích. Podle této analýzy tvoří v roce 2020 elektromobily pouze 7 procent z celkového počtu (1.6 milionu vozidel). Do roku 2025 je tento podíl až 21 procent (5.4 milionu). A do roku 2030 je to až 37 procent (11.2 milionu) – blízko vládnímu 40procentnímu cíli. Dohromady se v letech 66 až 2020 prodalo 2030 milionů elektromobilů.
Tyto výsledky také sledují rozdělení mezi dva typy plug-in EV: čistě bateriové EV a hybridní EV (které jsou poháněny jak bateriemi, tak benzinem). Čistě bateriových elektromobilů se prodává asi dvakrát více než hybridních elektromobilů, i když ty první jsou dražší kvůli vyšším nákladům na jejich baterie. „Pověření zahrnuje zvláštní preferenci vozů s delším dojezdem, což znamená vozy s velkými bateriemi,“ říká Green. “Výrobci automobilů mají tedy velkou motivaci vyrábět elektromobily na čistě baterie a získávat body navíc v rámci mandátu.”
Pro spotřebitele zahrnují dodatečné náklady na vlastnictví EV jakýkoli rozdíl ve výdajích na vozidlo po celou dobu životnosti vozu. K výpočtu tohoto rozdílu vědci vyčíslili „celkové náklady na vlastnictví“ nebo TCO, včetně pořizovacích nákladů, nákladů na palivo a nákladů na provoz a údržbu (včetně pojištění) svých dvou plug-in EV a vozidla ICE do roku 2030. .
Jejich výsledky ukazují, že před rokem 2020 je vlastnictví jakéhokoli typu plug-in EV méně nákladné než vlastnictví vozidla ICE kvůli dotacím vypláceným na nákupy EV. Po odebrání dotace a udělení mandátu v roce 2020 je vlastnictví hybridního elektromobilu srovnatelné s vlastnictvím vozidla ICE. Vlastnit čistě bateriový EV je dražší kvůli jeho vysokým nákladům na baterie. Snížení cen baterií snižuje celkové náklady na vlastnictví obou typů EV, ale čistě bateriový EV zůstane do roku 2030 dražší.
Náklady pro společnost
Dalším krokem pro výzkumníky bylo vypočítat celkové náklady Číny na vynucení přijetí EV. Základní přístup je přímočarý: Vezmou dodatečné TCO za každý prodaný EV v každém roce, sníží tyto náklady na jeho současnou hodnotu a výslednou hodnotu vynásobí počtem vozů prodaných v daném roce. (Vylučují daně vložené do nákupních cen vozidla, elektřiny a benzínu a tak dále, protože společnost bude muset platit jiné daně, aby nahradila ušlý příjem.)
Pomocí této metodiky vypočítali přírůstkové náklady pro společnost na každý prodaný elektromobil v každém roce a také dodatečné náklady na ujetý kilometr za předpokladu, že vozidlo má životnost 12 let a ročně najede 12,500 2021 kilometrů. Výsledky ukazují, že přírůstkové náklady na vlastnictví a řízení elektromobilu od roku 2030 do roku XNUMX klesají. Náklady klesají více u elektromobilů s čistě baterií než u hybridních elektromobilů, ale ty první zůstávají dražší.
Zkombinováním nákladů na automobil pro společnost s počtem prodaných vozů výzkumníci vypočítali celkové dodatečné náklady. Podle jejich výsledků celkový počet elektromobilů prodaných za rok více než vyrovnává jakýkoli pokles nákladů na vozidlo, takže přírůstkové náklady pro společnost rostou. A ta cena je nemalá. V průměru bude přechod na EV vynucený mandátem stát v letech 100 až 2021 2030 miliard juanů ročně, což jsou asi 2 procenta celostátních výdajů v sektoru dopravy každý rok.
Během 10 let od roku 2021 do roku 30 se roční společenské náklady na přechod na téměř 40 procent EV rovna asi 0.1 procenta rostoucího čínského hrubého domácího produktu. „Náklady společnosti na vynucení prodeje EV místo vozidel ICE jsou tedy značné,“ říká Hsieh. “Lidé budou mít v kapsách mnohem méně peněz, které mohou utratit za jiné nákupy.”
další úvahy
Green a Hsieh zdůrazňují, že vysoké společenské náklady nuceného přijetí EV musí být zváženy ve světle potenciálních výhod, které lze získat. Například přechod z vozidel ICE na EV sníží znečištění ovzduší a související náklady na zdraví; snížit emise oxidu uhličitého s cílem pomoci zmírnit změnu klimatu; a snížit závislost na dovážené ropě, čímž se posílí národní energetická bezpečnost země a platební bilance.
Hsieh nyní pracuje na kvantifikaci těchto přínosů, aby tým mohl provést řádnou analýzu nákladů a přínosů přechodu Číny na elektrická vozidla. Její počáteční výsledky naznačují, že peněžní přínosy jsou – stejně jako náklady – značné. „Přínosy se zdají být řádově stejné jako náklady,“ říká. “Je to tak blízko, že musíme být opatrní, abychom získali správná čísla.”
Výzkumníci uvádějí dva další faktory, které mohou ovlivnit nákladovou stránku rovnice. Na začátku roku 2018 začalo šest čínských velkoměst s vysokým znečištěním ovzduší omezovat počet poznávacích značek vydávaných pro vozidla ICE a účtovat za ně vysoké poplatky. S jejich levnějšími a hojnějšími „zelenými značkami aut“ se elektromobily staly cenově konkurenceschopnými a prodeje prudce vzrostly. V zájmu ochrany čínských výrobců automobilů národní vláda nedávno oznámila, že plánuje ukončit tato omezení. Výsledek a jeho dopady na prodej EV zůstávají nejisté. (Opět platí, že kvůli pandemii byly politiky omezující vlastnictví automobilů prozatím většinou uvolněny.)
Druhá námitka se týká toho, jak automobilky oceňují svá vozidla. Zde uvedené výsledky předpokládají, že ceny jsou kalkulovány jako dnes: náklady na výrobu vozidla plus určitá procentní přirážka za účelem zisku. S novým mandátem budou muset výrobci automobilů změnit svou cenovou strategii, aby přesvědčili dostatek kupujících k nákupu elektromobilů, aby dosáhli požadovaného podílu. „Nevíme, co udělají, ale jednou z možností je, že sníží cenu svých aut na baterie a zvednou cenu svých aut na benzín,“ říká Green. “Tímto způsobem mohou stále vydělávat a přitom jednat v souladu se zákonem.” Jako příklad uvádí, jak američtí výrobci automobilů reagovali na standardy Corporate Average Fuel Economy úpravou relativních cen svých vozidel s nízkou a vysokou účinností.
I když by taková změna v cenové strategii čínských výrobců automobilů snížila cenu elektromobilů, celkově by také zvýšila průměrné ceny automobilů, protože v celkovém mixu prodejů aut dominují vozy ICE. „Někteří lidé v Číně, kteří by si jinak mohli dovolit levné auto na benzín, si ho nyní nebudou moci dovolit,“ říká Hsieh. “Budou oceněni mimo trh.”
Green zdůrazňuje dopad mandátu na všechny výrobce automobilů po celém světě. „Nemohu přeceňovat, jak je to nesmírně důležité,“ říká. “Jakmile vyšel mandát, výrobci automobilů si uvědomili, že elektrická vozidla se stala spíše hlavním trhem než vedlejším trhem.” A věří, že i bez dotací nebudou dodatečné náklady na nákup EV pro mnoho kupujících aut překážkou – zejména s ohledem na výhody, které nabízejí.
Má však poslední obavy. S tím, jak se vyrábí stále více elektromobilů, budou globální dodávky kritických materiálů pro baterie stále omezenější. Současně se však zvýší nabídka vybitých baterií, čímž vznikne příležitost k recyklaci kritických materiálů pro použití v nových bateriích a současně k zamezení ohrožení životního prostředí jejich likvidací. Výzkumníci doporučují, aby tvůrci politik „pomohli integrovat celý průmyslový řetězec mezi výrobce automobilů, výrobce baterií, prodejce ojetých vozů a šrotovné společnosti v systémech recyklace baterií s cílem dosáhnout udržitelnější společnosti“.
Tento výzkum byl podpořen prostřednictvím studie Mobility of the Future od MIT Energy Initiative.
Tento článek se objeví v Podzimní 2020 Otázka Energetické budoucnosti, časopis MIT Energy Initiative.
Čína nedávno uvalila na výrobce automobilů mandát, který požadoval, aby elektrická vozidla (EV) tvořila do roku 40 2030 % všech prodejů. Podle řady analýz MIT tento krok rozšíří výrobu elektromobilů a baterií pro elektromobily natolik, že sníží celosvětovou náklady na obojí. V Číně se roční prodeje všech vozidel dočasně sníží a poté znovu porostou. Tržní podíl elektromobilů se bude podle nařízení rozšiřovat, ale mnoho modelů zůstane dražších než jejich protějšky s benzínovým pohonem. Mezi lety 2021 a 2030 by se náklady na transformaci čínské společnosti mohly rovnat 0.1 % rostoucího hrubého domácího produktu země každý rok. V následné studii vědci zjišťují, že přínosy povinného přechodu na EV – pro znečištění ovzduší, lidské zdraví, změnu klimatu a národní bezpečnost – mohou být dostatečně velké, aby vyrovnaly náklady.
V posledních desetiletích rychlý hospodářský růst Číny umožnil stále více spotřebitelům kupovat si vlastní auta. Výsledkem byla zlepšená mobilita a největší automobilový trh na světě – ale také vážné znečištění městského ovzduší, vysoké emise skleníkových plynů a rostoucí závislost na dovozu ropy.
Aby čelila těmto znepokojivým trendům, zavedla čínská vláda politiku, která podpoří přijetí plug-in elektrických vozidel (EV). Vzhledem k tomu, že nákup EV stojí více než nákup konvenčního vozidla s vnitřním spalovacím motorem (ICE), začala vláda v roce 2009 poskytovat štědré dotace na nákup EV. Ale cenový rozdíl a počet kupců byly velké, takže placení dotací bylo pro vládu extrémně nákladné.
V důsledku toho čínští politici do konce roku 2020 postupně zruší dotace a místo toho se budou spoléhat na mandát udělený výrobcům automobilů. Jednoduše řečeno, mandát vyžaduje, aby určité procento všech vozidel prodaných výrobcem každý rok bylo poháněno bateriemi. Aby se výrobci vyhnuli finančním postihům, musí každý rok získat stanovený počet bodů, které se udělují za každý vyrobený elektromobil na základě složitého vzorce, který zohledňuje dojezd, energetickou účinnost, výkon a další. Požadavky se postupem času zpřísňují a cílem je, aby do roku 40 tvořily elektromobily 2030 % všech prodejů automobilů.
Tento krok bude mít podle Williama H. Greena, profesora chemického inženýrství Hoyt C. Hottel, obrovský dopad na celosvětovou výrobu elektrických vozidel. „Jde o jeden z nejsilnějších mandátů pro elektromobily na celém světě a je vnucován největšímu automobilovému trhu na světě,“ říká. “Dojde ke gigantickému nárůstu výroby EV a výroby baterií pro ně, což sníží náklady obou globálně.”
Jaký však bude mít mandát v Číně dopad? Přechod na EV přinese mnoho ekologických a dalších výhod. Ale kolik to bude stát národ? V roce 2016 se to rozhodli kolegové z chemického inženýrství Green a tehdejší postgraduální studentka I-Yun Lisa Hsieh PhD ’20 zjistit. Jejich cílem bylo prozkoumat smíšené dopady mandátu na všechny ovlivněné faktory: ceny baterií, výrobní náklady, ceny a prodeje vozidel a náklady pro spotřebitele na vlastnictví a provoz automobilu. Na základě svých výsledků by mohli odhadnout celkové společenské náklady na plnění mandátu v nadcházejícím desetiletí.
Při pohledu na ceny baterií
„Hlavním důvodem, proč jsou elektromobily drahé, je to, že jejich baterie jsou drahé,“ říká Green. V posledních letech ceny baterií rapidně klesly, a to především díky „efektu učení“: Jak se objem výroby zvyšuje, výrobci hledají způsoby, jak zlepšit efektivitu, a náklady klesají. Obecně se předpokládá, že ceny baterií budou i nadále klesat, protože elektromobily přebírají větší část automobilového trhu.
Pomocí nového přístupu k modelování Green a Hsieh zjistili, že efekty učení výrazně sníží náklady na výrobu baterií, ale ne příliš na těžbu a syntézu kritických materiálů baterií. Došli k závěru, že cena nejrozšířenější technologie baterií pro elektromobily – lithium-iontové nikl-mangan-kobaltové baterie – skutečně klesne, jak se bude vyrábět více. Pokles se však zpomalí, jakmile se cena přiblíží ceně surovin v ní.
Pomocí výsledných odhadů ceny baterie výzkumníci vypočítali dodatečné náklady na výrobu EV v průběhu času a – za předpokladu standardní přirážky pro zisk – určili pravděpodobnou prodejní cenu těchto vozů. V předchozí práci výzkumníci použili různé zdroje dat a analytické techniky k určení „cenové dostupnosti“ pro čínskou populaci, jinými slovy, zlomku jejich příjmu, který je k dispozici na nákup auta. Na základě těchto zjištění zkoumali očekávaný dopad na prodej automobilů v Číně v letech 2018 až 2030.
Předpokládaný prodej aut v Číně bez a s mandátem pro elektromobily (EV). Černě přerušovaná křivka ukazuje předpokládaný prodej aut za předpokladu, že nebude mít mandát na elektromobil. Pokles v roce 2021 je způsoben novými normami pro emise a spotřebu paliva přijatými v roce 2020. Plná červená křivka ukazuje předpokládaný prodej vozů s mandátem. Celkový prodej automobilů v roce 2021 poklesne v důsledku odstranění dotací na elektromobily a poté znovu poroste, jak rostou spotřebitelské příjmy.
Jejich výsledky jsou znázorněny na obrázku výše. Jako základ pro srovnání vědci nejprve předpokládali „kontrafaktuální“ (ne skutečný) scénář – zde prodej aut bez významného přijetí EV, takže bez nového mandátu. Jak ukazuje přerušovaná černá křivka, za tohoto předpokladu se předpokládaný roční prodej automobilů do roku 34 vyšplhá na více než 2030 milionů. (Pokles v roce 2021 je reakcí na vyšší ceny kvůli novým normám emisí a spotřeby paliva v roce 2020.)
Plná červená křivka ukazuje, co se stane, když budou dotace na nákupy EV zrušeny a mandát bude uzákoněn v roce 2020. Celkový prodej automobilů se v roce 2021 po zrušení dotací sníží. Poté však rostoucí ekonomika a rostoucí příjmy zvyšují kupní sílu spotřebitelů a zvyšují poptávku po soukromém vlastnictví automobilů. Roční tržby jsou v průměru o 20 % nižší než ve srovnávacím scénáři, ale předpokládá se, že do roku 30 dosáhnou přibližně 2030 milionů.
Koláčové grafy níže ukazují rozdělení předpokládaných prodejů mezi vozidly ICE a elektromobily na baterie ve třech okamžicích. V roce 2020 budou elektromobily tvořit pouze 7 % z celkového počtu (1.6 milionu vozidel). Do roku 2025 je tento podíl až 21 % (5.4 milionu). A do roku 2030 je to až 37 % (11.2 milionu) – což je blízko vládnímu cíli 40 %. Dohromady se v letech 66 až 2020 prodalo 2030 milionů elektromobilů.
Složení předpokládaného prodeje vozidel ve třech bodech v čase na červené křivce výše Tyto koláčové grafy ukazují rozdělení předpokládaných prodejů mezi tři typy vozidel: vozidla ICE (šedá), hybridní elektromobily (oranžová) a čistě bateriová elektromobily (červená). Pro každý rok je uveden celkový počet prodaných EV.
Dva typy plug-in EV jsou označeny barvou: Červená představuje čistě bateriové EV a oranžová představuje hybridní EV (které jsou napájeny jak bateriemi, tak benzínem). Čistě bateriových elektromobilů se prodává asi dvakrát více než hybridních elektromobilů, i když ty první jsou dražší kvůli vyšším nákladům na jejich baterie. “Pověření zahrnuje zvláštní preferenci vozů s delším dojezdem, což znamená vozy s velkými bateriemi,” říká Green. “Výrobci automobilů mají tedy velkou motivaci vyrábět elektromobily na čistě baterie a získávat body navíc v rámci mandátu.”
Pro spotřebitele zahrnují dodatečné náklady na vlastnictví EV jakýkoli rozdíl ve výdajích na vozidlo po celou dobu životnosti vozu. K výpočtu tohoto rozdílu vědci vyčíslili „celkové náklady na vlastnictví“ nebo TCO, včetně pořizovacích nákladů, nákladů na palivo a nákladů na provoz a údržbu (včetně pojištění) svých dvou plug-in EV a vozidla ICE do roku 2030. Obrázek níže ukazuje, jak se náklady na čistě bateriový EV a hybridní EV porovnávají s náklady na vozidlo ICE. Horizontální pravidlo na 1 znamená, že náklady jsou stejné, takže „za parity“.
Od roku 2016 do roku 2020 využívají oba typy elektromobilů dotaci na elektromobily, takže TCO každého z nich je nižší než u vozidla ICE. Podstatné škrty v dotaci čistě na baterie EV v letech 2017 a 2019 způsobují dva nárůsty této křivky a úplné odstranění dotací způsobí v roce 2020 velký nárůst v obou křivkách EV. Parita TCO zůstává pro hybridní EV až do roku 2030, ale parity není dosaženo pro čistě bateriový EV ani do roku 2030, i když se přibližuje kvůli očekávanému poklesu cen baterií.
Celkové náklady v Číně na vlastnictví EV ve srovnání s vozidlem ICE po dobu životnosti vozu Před rokem 2020 je vlastnictví kteréhokoli typu plug-in EV méně nákladné než vlastnictví vozidla ICE kvůli dotacím vypláceným na nákupy EV. Po odebrání dotace a udělení mandátu v roce 2020 je vlastnictví hybridního elektromobilu (oranžová křivka) srovnatelné s vlastnictvím vozidla ICE. Vlastnictví čistě bateriového EV (červená křivka) je dražší kvůli jeho vysokým nákladům na baterie. Snížení cen baterií snižuje celkové náklady na vlastnictví obou typů EV, ale čistě bateriový EV zůstane do roku 2030 dražší.
Náklady pro společnost
Dalším krokem pro výzkumníky bylo vypočítat celkové náklady Číny na vynucení přijetí EV. Základní přístup je přímočarý: Výzkumníci vezmou dodatečné TCO za každý EV prodaný v každém roce, sníží tyto náklady na jeho současnou hodnotu a výslednou hodnotu vynásobí počtem vozů prodaných v daném roce. (Vylučují daně vložené do nákupních cen vozidla, elektřiny a benzínu a tak dále, protože společnost bude muset platit jiné daně, aby nahradila ušlý příjem.)
Přechodové náklady pro společnost Vlevo: Přírůstkové náklady na vlastnictví a řízení EV na vozidlo se od roku 2021 do roku 2030 snižují. Náklady klesají více u čistě bateriových elektromobilů než u hybridních elektromobilů, ale ty první zůstávají dražší. Vpravo: Každý sloupec představuje celkové náklady na přechod na EV za jeden rok. Červená představuje elektromobily s čistě baterií a oranžová hybridní elektromobily. Celkový počet elektromobilů prodaných za rok více než vyrovnává jakékoli snížení nákladů na vozidlo, takže přírůstkové náklady pro společnost rostou.
Jejich výsledky jsou uvedeny výše. Obrázek vlevo ukazuje přírůstkové náklady pro společnost na každý elektromobil prodaný v daném roce (levá osa) a dodatečné náklady na ujetý kilometr (pravá osa). Náklady předpokládají, že vozidlo má životnost 12 let a ročně najede 12,500 XNUMX kilometrů. Opět platí, že křivka EV čisté baterie je vyšší než křivka hybridní EV a obě klesají s časem, jak se snižují náklady na baterii.
Obrázek vpravo kombinuje náklady na automobil pro společnost s počtem prodaných vozů a odhaluje celkové dodatečné náklady. Každý sloupec představuje jeden rok a červená představuje elektromobily s čistě baterií, oranžová hybridní elektromobily. Graf ukazuje, že počet prodaných elektromobilů ročně poroste rychleji, než budou klesat náklady na vozidlo, takže roční přírůstkové náklady pro společnost budou neustále růst. A náklady jsou značné. V průměru bude přechod na EV vynucený mandátem stát v letech 100 až 2021 2030 miliard juanů ročně, což jsou asi 2 % celostátních výdajů v sektoru dopravy každý rok.
Během 10 let od roku 2021 do roku 2030 se roční společenské náklady na přechod na téměř 40 % EV rovna asi 0.1 % rostoucího hrubého domácího produktu Číny. „Náklady společnosti na vynucení prodeje EV místo vozidel ICE jsou tedy značné,“ říká Hsieh. “Lidé budou mít v kapsách mnohem méně peněz, které mohou utratit za jiné nákupy.”
další úvahy
Green a Hsieh zdůrazňují, že vysoké společenské náklady nuceného přijetí EV musí být zváženy ve světle potenciálních výhod, které lze získat. Například přechod z vozidel ICE na EV sníží znečištění ovzduší a související náklady na zdraví; snížit emise oxidu uhličitého s cílem pomoci zmírnit změnu klimatu; a snížit závislost na dovážené ropě, čímž se posílí národní energetická bezpečnost země a platební bilance.
Hsieh nyní pracuje na kvantifikaci těchto přínosů, aby tým mohl provést řádnou analýzu nákladů a přínosů přechodu Číny na elektrická vozidla. Její počáteční výsledky naznačují, že peněžní přínosy jsou – stejně jako náklady – značné. „Přínosy se zdají být řádově stejné jako náklady,“ říká. “Je to tak blízko, že musíme být opatrní, abychom získali správná čísla.”
Výzkumníci uvádějí dva další faktory, které mohou ovlivnit nákladovou stránku rovnice. Na začátku roku 2018 začalo šest čínských velkoměst s vysokým znečištěním ovzduší omezovat počet poznávacích značek vydávaných pro vozidla ICE a účtovat za ně vysoké poplatky. S jejich levnějšími a hojnějšími „zelenými značkami aut“ se elektromobily staly cenově konkurenceschopnými a prodeje prudce vzrostly. V zájmu ochrany čínských výrobců automobilů národní vláda nedávno oznámila, že plánuje ukončit tato omezení. Výsledek a jeho dopady na prodej EV zůstávají nejisté.
Druhá námitka se týká toho, jak automobilky oceňují svá vozidla. Zde uvedené výsledky předpokládají, že ceny jsou kalkulovány jako dnes: náklady na výrobu vozidla plus určitá procentní přirážka za účelem zisku. S novým mandátem budou muset výrobci automobilů změnit svou cenovou strategii, aby přesvědčili dostatek kupujících k nákupu elektromobilů, aby dosáhli požadovaného podílu. „Nevíme, co udělají, ale jednou z možností je, že sníží cenu svých aut na baterie a zvednou cenu svých aut na benzín,“ říká Green. “Tímto způsobem mohou stále vydělávat a přitom jednat v souladu se zákonem.” Jako příklad uvádí, jak američtí výrobci automobilů reagovali na standardy Corporate Average Fuel Economy úpravou relativních cen svých vozidel s nízkou a vysokou účinností.
I když by taková změna v cenové strategii čínských výrobců automobilů snížila cenu elektromobilů, celkově by také zvýšila průměrné ceny automobilů, protože v celkovém mixu prodejů aut dominují vozy ICE. „Někteří lidé v Číně, kteří by si jinak mohli dovolit levné auto na benzín, si ho nyní nebudou moci dovolit,“ říká Hsieh. “Budou oceněni mimo trh.”
Green zdůrazňuje dopad mandátu na všechny výrobce automobilů po celém světě. „Nemohu přeceňovat, jak je to nesmírně důležité,“ říká. “Jakmile vyšel mandát, výrobci automobilů si uvědomili, že elektrická vozidla se stala spíše hlavním trhem než vedlejším trhem.” A věří, že i bez dotací nebudou dodatečné náklady na nákup EV pro mnoho kupujících aut překážkou – zejména s ohledem na výhody, které nabízejí.
Má však poslední obavy. S tím, jak se vyrábí stále více elektromobilů, budou globální dodávky kritických materiálů pro baterie stále omezenější. Současně se však zvýší nabídka vybitých baterií, čímž vznikne příležitost k recyklaci kritických materiálů pro použití v nových bateriích a současně k zamezení ohrožení životního prostředí jejich likvidací. Výzkumníci doporučují, aby tvůrci politik „pomohli integrovat celý průmyslový řetězec mezi výrobce automobilů, výrobce baterií, prodejce ojetých vozů a šrotovné společnosti v systémech recyklace baterií, aby bylo dosaženo udržitelnější společnosti“.
Tento výzkum byl podpořen prostřednictvím studie Mobility of the Future od MIT Energy Initiative. William H. Green je spoluředitelem MITEI’s Mobility Systems Center. Na podzim 2020 nastoupila I-Yun Lisa Hsieh PhD ’20 na fakultu Národní tchajwanské univerzity jako odborná asistentka. Více informací o tomto výzkumu naleznete na:
I-Y.L. Hsieh a W.H. Zelená. “Přechod na elektrická vozidla v Číně: Důsledky pro celkové náklady na vlastnictví a náklady pro společnost.” SAE International Journal of Sustainable Transportation, Energy, Environment, & Policy, 2020. Online: doi.org/10.4271/13-01-02-0005
I-Y.L. Hsieh, P.N. Kishimoto a W.H. Zelená. “Začlenění mnoha nejistot do projekcí prodeje a zásob čínských soukromých aut.” Záznam dopravního výzkumu, 2018. Online: doi.org/10.1177/0361198118791361
I-Y.L. Hsieh, M.S. Pan, Y.-M. Chiang a W.H. Zelená. “Učením si kupujete jen tolik: Praktické limity pro snížení ceny baterie.” Aplikovaná energie, Ne. 239, s. 218–224, 2019. Online: doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.01.138
I-Y.L. Hsieh, M.S. Pan a W.H. Zelená. “Přechod na elektrická vozidla v Číně: Důsledky pro míru soukromé motorizace a trh s bateriemi.” Energetická politika, sv. 144, 111654, 2020. Online: doi.org/10.1016/j.enpol.2020.111654
Tento článek se objeví ve vydání na podzim 2020 Energetické budoucnosti.
