Transisi Kendaraan Listrik Dalam Perbandingan Sejarah

Pendukung kendaraan listrik baterai (BEV) sangat antusias tentang potensi mereka untuk menggantikan sebagian besar kendaraan energi pembakaran internal (ICE) dalam satu atau dua dekade. Gambar di bawah ini menunjukkan sejumlah proyeksi pangsa pasar BEV untuk penjualan kendaraan baru dari berbagai kalangan, beberapa di antaranya lebih bersifat aspiratif daripada prediktif. Tetapi pertumbuhan penjualan EV yang cepat tampaknya menjadi konsensus. Apakah ada alasan untuk meragukan ini?

Banyak yang telah mencatat bahwa tingkat penetrasi pasar untuk teknologi baru telah meningkat pesat dalam beberapa dekade terakhir; di AS smartphone mencapai kejenuhan dalam satu dekade, dibandingkan dengan peralatan seperti mesin cuci hingga 50 tahun. Yang lain membandingkan Tesla dengan Model T, menunjukkan bahwa kendaraan mereka sangat revolusioner sehingga mereka akan menggantikan ICE dengan kecepatan yang sama dengan Model T menggantikan kuda.

Tak perlu dikatakan, banyak dari ini melibatkan logika yang kurang mudah. Pertama-tama, penetrasi pasar untuk peralatan besar seperti mesin cuci dan lemari es datang ketika, pertama, sebagian besar konsumen masih tidak memiliki akses ke jaringan listrik, tetapi yang lebih penting, peralatan tersebut mewakili porsi pendapatan penjualan yang lebih besar dibandingkan dengan telepon pintar. atau koneksi internet.

Tetapi juga, dan mungkin yang lebih penting, Model T berada pada posisi yang sangat berbeda dari Tesla. Model T menggantikan mobil pesaing dengan cukup cepat karena sebagian besar dirakit dengan kerajinan, seringkali kekurangan suku cadang standar, dan cukup mahal. Model T, yang diproduksi secara massal, memiliki suku cadang standar dan dirancang khusus agar mudah diperbaiki serta cukup tangguh untuk jalan biasa-biasa saja. Itu juga lebih murah daripada banyak kendaraan pesaing, sekitar 1/4^th harga Stanley Steamer.[1]

Perbandingan yang lebih baik adalah penggantian kuda dengan traktor di bidang pertanian. Seperti yang ditunjukkan gambar di bawah, butuh 20 tahun untuk jumlah kuda yang digunakan di peternakan turun 50% dan lebih dari empat dekade sebelum sebagian besar dihapus. (Saya belum menemukan data tentang mobil versus kuda dalam transportasi.)

Peralihan lambat serupa dapat diamati di industri perkeretaapian, di mana perusahaan perkeretaapian mengganti lokomotif uap dengan mesin diesel. Yang pertama lebih besar dan lebih berat, mengurangi kapasitas penarik bersihnya, membutuhkan tangki air untuk uap yang harus diisi ulang secara teratur, dan membutuhkan pembersihan yang jauh lebih sering daripada mesin diesel. Karena perusahaan kereta api memiliki akses modal yang mudah, mereka seharusnya melakukan konversi dengan cukup cepat. Namun seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah, sekali lagi dibutuhkan waktu 20 tahun dari lokomotif diesel pertama yang tersedia secara luas untuk melampaui jumlah lokomotif uap yang digunakan.

Memang, sisa bahan bakar minyak bisa diganti dengan batu bara di lokomotif uap, dengan Rusia memimpin di tahun 1870-an. Tetapi industri Amerika jauh lebih lambat untuk mengadopsinya, seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini, dengan penggunaan minyak oleh rel kereta api (menggabungkan bahan bakar minyak dan solar) melebihi batu bara hanya pada tahun 1950! Saya ingin belajar mengapa ini sangat lambat. (Seorang penulis mengklaim bahwa industri kereta api mengkhawatirkan ketersediaan minyak dalam jangka panjang hingga penemuan Spindletop tahun 1901, tetapi hal itu tampaknya tidak sesuai dengan waktunya.)

Poin penting adalah bahwa Model T dan lokomotif diesel adalah produk yang jauh lebih unggul daripada pesaing mereka. Apakah hal yang sama berlaku untuk kendaraan listrik? Meskipun pasti ada contoh produk inferior yang sulit untuk diganti (lihat keyboard Anda), ada beberapa kasus produk inferior menggantikan produk superior. CFL, misalnya, dengan giat dipromosikan karena lebih efisien dan ramah lingkungan, serta lebih murah untuk dioperasikan selama masa pakainya. Banyak program menawarkan subsidi kepada pembeli, namun mereka tidak pernah mendominasi pasar dan akhirnya kehilangan pangsa pasar karena lampu halogen (sebenarnya kurang efisien dibandingkan CFL) dan kemudian LED (lebih efisien dan lebih baik).

Untuk mobil, perbandingannya tidak langsung karena beberapa faktor tidak berwujud. Tetapi tabel di bawah memberikan perbandingan Model T dan kuda pada tahun 1920, dan meskipun Model T lebih mahal untuk dibeli dan dioperasikan, ia jauh lebih mampu daripada kuda, dengan tenaga dua kali lipat, sepuluh kali kapasitas kargo. , tiga kali kapasitas penumpang, dan lima kali jangkauan. Satu kekurangannya adalah Model T tidak dapat ditinggalkan di padang rumput untuk mengisi bahan bakar; di sisi lain, mengisi bahan bakar Model T dengan cepat; meninggalkan kuda ke padang rumput akan sama lambatnya dengan mengisi baterai EV. Juga, jumlah perawatan yang dibutuhkan Model T jauh lebih sedikit daripada memberi makan, mengasuh, dan menstabilkan kuda. Emisi Model T dapat diabaikan oleh pemiliknya: tidak demikian halnya dengan kuda, yang 'emisinya' perlu disekop dan dibuang.

Bagaimana dengan daya saing kendaraan listrik? Manfaat utamanya adalah perawatan yang lebih rendah, antara 40-60% lebih sedikit daripada kendaraan bermesin pembakaran internal, yang tidak sepele. Selain itu, akselerasi yang lebih baik penting tetapi tidak tinggi dalam daftar prioritas pembeli mobil rata-rata, dan emisi yang lebih rendah (bukan nol) hanya akan menarik sebagian kecil konsumen. Sisi negatifnya, kecemasan jangkauan dan pengisian lambat adalah hal tidak berwujud yang sangat membebani pasar. Pendukung meremehkan ketidaknyamanan pengisian baterai tetapi merupakan kerugian besar terutama untuk kendaraan utama keluarga.

Sampai saat ini, penjualan EV terbatas pada pengguna awal (termasuk yang didorong oleh nama merek Tesla) dan pembeli mobil mewah. EV yang lebih murah seperti penjualan GM Bolt mengalami anemia: ini mewakili 4% penjualan GM pada kuartal terakhir. Kebutuhan akan subsidi yang besar dan beragam insentif tak berwujud (parkir dan/atau pengisian gratis, penggunaan jalur carpool, dll.) menunjukkan bahwa EV tetap merupakan produk yang lebih rendah dan ada sedikit alasan untuk percaya bahwa hal itu akan segera berubah.

Mengingat bahwa pasar EV kemungkinan akan tetap sangat bergantung pada dukungan pemerintah, dan pemerintah dapat berubah-ubah, ada banyak risiko yang terlibat dalam pengembangannya. Perpanjangan subsidi Undang-Undang Pengurangan Inflasi Administrasi Biden untuk pembelian tampaknya positif untuk bisnis, kecuali untuk banyak pembatasan penjualan asing, pendapatan pembeli, dll. Apakah tingkat dukungan ini dapat dipertahankan dalam jangka panjang di sebagian besar ekonomi utama adalah belum pasti.

Ada kemungkinan besar bahwa kendaraan listrik akan terbukti lebih menyerupai CFL daripada Model T, sesuatu yang lebih mahal tetapi dengan karakteristik yang lebih rendah, kecuali emisi yang dikurangi. Serentetan penurunan harga baru-baru ini masih membuat mereka lebih mahal daripada kendaraan konvensional pesaing, dan peningkatan biaya dan kinerja untuk baterai lithium-ion tampaknya melambat. Beberapa tahun ke depan akan melihat ujian terbesar, karena pembeli massal meraup model baru dan mengevaluasinya dalam kondisi dunia nyata, di mana data yang terbatas menunjukkan bahwa penyesalan pembeli tidak jarang.

Saya dapat memperkirakan tiga kemungkinan jalur maju untuk EV (apa yang oleh pakar disebut 'skenario'). Pertama, dukungan pemerintah terus berlanjut pada tingkat yang tinggi, teknologi baterai membuat lompatan besar ke depan dalam memberikan biaya yang lebih rendah dan pengisian daya yang lebih cepat, dan kekhawatiran konsumen tentang emisi tumbuh secara eksponensial. Dalam hal ini, proyeksi optimis pangsa pasar EV akan menang.

Alternatifnya, EV tidak pernah bisa menjadi kendaraan tugas ringan utama, tetapi menjadi mobil pilihan kedua bagi banyak keluarga dan semakin banyak digunakan di beberapa lingkungan perkotaan. Peningkatan baterai akan diimbangi dengan dukungan pemerintah yang lebih rendah tetapi industri akan berkembang pesat, meskipun dengan pangsa pasar di ujung bawah proyeksi. Keyakinan saya adalah bahwa ini kemungkinan besar.

Tetapi juga, EV lithium-ion bisa menjadi CFL industri mobilitas, digantikan oleh kombinasi yang sangat efisien, hibrida dan / atau ultrakapasitor atau baterai canggih lainnya. Itu bukan teknologi pertama yang dipuji-puji untuk membuktikan jalan buntu. Mengendarai Concorde, akhir-akhir ini?

[1] Stanley Steamer adalah $1,000 pada tahun 1911, Model T $385 pada tahun 1920. Inflasi sementara berarti harga Steamer akan naik dua kali lipat.