Streszczenie
Debata między pojazdami elektrycznymi (EV) a pojazdami z silnikiem spalinowym (ICE) obejmuje różne aspekty, w tym ich historię, różnice techniczne, wpływ na środowisko, czynniki ekonomiczne, wydajność, trendy rynkowe i przyszłe perspektywy. Ta trwająca porównywarka ma znaczące implikacje dla konsumentów, producentów i decydentów, gdyż muszą oni poruszać się po złożonościach współczesnego transportu.
Korzenie zarówno pojazdów elektrycznych, jak i spalinowych sięgają wczesnego XIX wieku. Szkoccy wynalazcy Robert Anderson i Robert Davidson byli pionierami wczesnych elektrycznych powozów i lokomotyw, podczas gdy francuscy inżynierowie Nicéphore i Claude Niépce rozwijali wczesne silniki spalinowe na początku 1800 roku.
Pomimo początkowej popularności pojazdów elektrycznych w końcu XIX i na początku XX wieku, pojawienie się tańszej benzyny i postępy technologiczne w pojazdach ICE doprowadziły do spadku zainteresowania pojazdami elektrycznymi do połowy XX wieku. Późny XX i wczesny XXI wiek były świadkami odrodzenia zainteresowania i rozwoju pojazdów elektrycznych, napędzanego postępem technologicznym i rosnącymi obawami o środowisko.
Technicznie, pojazdy EV i ICE różnią się znacznie. EV używają silników elektrycznych i baterii, co zwykle skutkuje mniejszą liczbą ruchomych części i mniejszym zapotrzebowaniem na konserwację w porównaniu do bardziej skomplikowanych silników spalinowych pojazdów ICE. Pod względem wydajności, EV zwykle oferują lepsze przyspieszenie dzięki natychmiastowemu momentowi obrotowemu, ale mają trudności z dłuższym czasem ładowania w porównaniu do szybkiego tankowania pojazdów ICE. Ostatnie postępy w technologii baterii poprawiły wydajność i zasięg EV, chociaż pozostają wyzwania takie jak koszt, waga i infrastruktura ładowania.
Pod względem środowiskowym, EV są promowane ze względu na zerowe emisje spalin, co czyni je czystszą alternatywą dla pojazdów ICE, które znacząco przyczyniają się do zanieczyszczenia powietrza i emisji gazów cieplarnianych. Jednak korzyści środowiskowe EV zależą od źródeł energii elektrycznej używanych do ładowania oraz wpływu produkcji i utylizacji baterii. Starania o poprawę recyklingu baterii i użycie odnawialnych źródeł energii do wytwarzania elektryczności są kluczowe dla maksymalizacji korzyści środowiskowych EV.
Ekonomicznie, wyższa początkowa cena zakupu EV pozostaje barierą dla ich powszechnej adopcji, chociaż niższe koszty eksploatacji i konserwacji mogą to z czasem zrekompensować. Rządowe zachęty i polityka w różnych regionach mają na celu zmniejszenie finansowej różnicy między EV a pojazdami ICE, promując czystsze opcje transportu. Trendy rynkowe wskazują na rosnące przesunięcie w kierunku EV, napędzane wsparciem regulacyjnym, postępami technologicznymi i rosnącą świadomością konsumentów w kwestiach środowiskowych.
Patrząc w przyszłość, rozwój technologii pojazdów będzie kształtowany przez ciągłe postępy w technologii baterii EV, autonomiczne funkcje jazdy i systemy samochodów połączonych. Polityka rządowa odegra kluczową rolę w ułatwianiu tego przejścia, adresując wyzwania takie jak infrastruktura ładowania i ograniczenia łańcucha dostaw dla kluczowych materiałów. Oczekuje się, że przyspieszenie adopcji EV znacząco wpłynie na rozwój miejski i infrastrukturę, przyczyniając się do ewolucji inteligentniejszych, bardziej zrównoważonych miast.
Historia
Wczesne rozwinięcia
Historia zarówno pojazdów elektrycznych, jak i pojazdów z silnikiem spalinowym sięga wczesnego XIX wieku. Pierwsze eksperymenty z pojazdami elektrycznymi rozpoczęły się w latach 30. XIX wieku dzięki szkockiemu wynalazcy Robertowi Andersonowi, który stworzył pierwszy elektryczny powóz napędzany przez nieładowalne baterie[1]. W tym samym czasie inny szkocki innowator, Robert Davidson, opracował małą lokomotywę elektryczną, pokazując potencjał napędu elektrycznego[1].
Z kolei silnik spalinowy ma swoje korzenie w X-XIII wieku z wynalezieniem pierwszych silników rakietowych w Chinach. Bardziej nowoczesne postępy rozpoczęły się w 1698 roku z komercyjnym silnikiem parowym Thomasa Savery’ego i rozwijały się przez XVIII i XIX wiek dzięki różnym patentom i prototypom wynalazców takich jak John Barber, Thomas Mead i Robert Street[2]. W 1807 roku, francuscy inżynierowie Nicéphore i Claude Niépce uruchomili prototyp silnika spalinowego, Pyréolophore, który napędzał łódź we Francji[2].
Wzrost popularności pojazdów elektrycznych
W późnym XIX i wczesnym XX wieku pojazdy elektryczne zaczęły zyskiwać na popularności. Węgierski wynalazca Ányos Jedlik poczynił znaczące postępy, wprowadzając silnik elektryczny w 1828 roku, co umożliwiło wykorzystanie energii elektrycznej z baterii w pociągach i innych pojazdach[3]. Do 1832 roku William Morrison ze Szkocji zrewolucjonizował transport, tworząc pierwszy na świecie pojazd elektryczny, który mógł przejechać 12 mil na jednym ładowaniu[3].
W latach 90. XIX wieku na rynku zaczęły pojawiać się praktyczne i komercyjnie dostępne pojazdy elektryczne, a jeden z pojazdów elektrycznych utrzymywał nawet rekord prędkości lądowej do około 1900 roku[4]. Firmy takie jak Electrobat i Columbia odegrały kluczową rolę w tej epoce, rewolucjonizując miejski transport dzięki elektrycznym taksówkom i powozom[1]. Detroit Electric Company stało się znane dzięki cichym, przyjaznym dla miasta pojazdom, które były szczególnie popularne wśród zamożnych mieszkańców miast[1].
Wyzwania i upadek
Mimo wczesnych sukcesów pojazdy elektryczne napotkały znaczące wyzwania. Na początku XX wieku wysokie koszty, niska maksymalna prędkość i krótki zasięg pojazdów elektrycznych na baterie w porównaniu do pojazdów z silnikiem spalinowym doprowadziły do spadku ich używania jako prywatnych pojazdów motorowych[4]. Powszechna dostępność taniej benzyny i postępy w pojazdach napędzanych benzyną dodatkowo przyczyniły się do tego spadku[5].
Nowoczesne odrodzenie
Nowoczesne odrodzenie pojazdów elektrycznych rozpoczęło się pod koniec XX wieku. W 1996 roku General Motors wprowadziło na rynek EV1, całkowicie elektryczny samochód dostępny do leasingu w Kalifornii[6]. Rok później Toyota wprowadziła na rynek RAV4 EV, a inne główne firmy samochodowe podjęły podobne inicjatywy[6].
Postępy w technologii baterii i rządowe zachęty sprawiły, że samochody elektryczne stały się bardziej atrakcyjne i przystępne cenowo w ostatnich latach. Sprzedaż pojazdów elektrycznych stale rośnie i kontynuują zdobywanie popularności wśród świadomych ekologicznie konsumentów ze względu na ich korzyści środowiskowe[6]. To odrodzenie położyło fundamenty dla przyszłości zrównoważonego transportu.
Różnice techniczne
Pojazdy elektryczne (EV) i pojazdy z silnikiem spalinowym (ICE) różnią się znacząco pod względem technicznym, co wpływa na ich wydajność, konserwację i wpływ na środowisko.
Komponenty pojazdów i projekt
Jedną z głównych różnic między EV a pojazdami ICE jest ich układ napędowy. EV są napędzane przez silniki elektryczne i baterie, podczas gdy pojazdy ICE opierają się na silnikach spalinowych zasilanych benzyną lub olejem napędowym. System silnika elektrycznego w EV zazwyczaj obejmuje mniej ruchomych części niż silniki ICE, co przyczynia się do niższych wymagań konserwacyjnych i większej niezawodności[7]. Dodatkowo, EV nie wymagają regularnych wymian oleju, które są niezbędne dla smarowania ruchomych części w pojazdach ICE[7].
Inżynieria wydajności
Postępy w inżynierii wydajności odegrały kluczową rolę w podnoszeniu możliwości nowoczesnych pojazdów. Dla pojazdów ICE komputerowo wspomagane projektowanie i narzędzia symulacyjne umożliwiły rozwój samochodów z poprawionym przyspieszeniem, prowadzeniem i ogólną sterownością. Użycie wysokiej wytrzymałości, lekkich materiałów, takich jak zaawansowane stali o wysokiej wytrzymałości i kompozyty, poprawiło dynamikę pojazdów i stosunki mocy do masy[8]. W przeciwieństwie, EV korzystają z natychmiastowego momentu obrotowego dostarczanego przez silniki elektryczne, co zazwyczaj zapewnia lepsze przyspieszenie w porównaniu do pojazdów ICE.
Technologia baterii
Technologia baterii jest kluczowym aspektem EV. Obecne samochody elektryczne głównie używają baterii litowo-jonowych ze względu na ich wyższą wydajność pod względem gęstości energii i cyklu życia[9]. Jednakże wysoki koszt, ograniczony zasięg jazdy, długi czas ładowania i waga tych baterii stanowią znaczące wyzwania [9]. W odpowiedzi trwające badania mają na celu opracowanie bardziej wydajnych i opłacalnych technologii akumulatorów [9].
Infrastruktura ładowania
EV wymagają rozległej i efektywnej infrastruktury ładowania, aby wspierać ich powszechne przyjęcie. Większość komercyjnie dostępnych stacji szybkiego ładowania prądem stałym (DC) oferuje poziomy mocy w zakresie od 250 - 350 kW, z potencjalnymi wymaganiami dla jeszcze wyższych poziomów mocy, do 1 MW, dla elektrycznych pojazdów ciężarowych[10]. W przeciwieństwie, pojazdy ICE polegają na dobrze rozwiniętych stacjach paliwowych do szybkiego tankowania.
Emisje i wpływ na środowisko
Pojazdy ICE produkują emisje poprzez spalanie paliwa, przyczyniając się do zanieczyszczenia powietrza i akumulacji gazów cieplarnianych. Natomiast EV produkują zero emisji spalin, czyniąc je czystszą alternatywą, gdy są zasilane przez odnawialne źródła energii[11]. Jednak korzyści środowiskowe EV znacząco zależą od źródła elektryczności używanego do ładowania.
Konserwacja i niezawodność
Wymagania dotyczące konserwacji EV są generalnie niższe ze względu na mniejszą liczbę mechanicznych komponentów oraz brak silnika spalinowego. To prowadzi do niższych kosztów serwisowych i zmniejszonej potrzeby częstych przeglądów[7]. Jednakże niektóre komponenty, takie jak ładowarki i falowniki, mogą być drogie w naprawie, jeśli ulegną awarii[7].
Z drugiej strony pojazdy ICE wymagają częstszej konserwacji ze względu na większą liczbę ruchomych części oraz konieczność wymiany płynów.
Efektywność paliwowa
Efektywność silników ICE jest ograniczona przez proces spalania, przy czym większość silników osiąga średnią efektywność na poziomie około 18–20% [12]. Ostatnie postępy w technologiach, takich jak te używane w silnikach Formuły Jeden, podniosły efektywność termiczną ponad 50% [12]. Z kolei EV są zwykle bardziej efektywne w przekształcaniu energii elektrycznej w ruch, co prowadzi do lepszej ogólnej efektywności energetycznej w porównaniu do pojazdów ICE.
Rozumienie tych technicznych różnic pozwala konsumentom podejmować bardziej świadome decyzje dotyczące adopcji i konserwacji EV i pojazdów ICE, przyczyniając się do bardziej zrównoważonej i efektywnej przyszłości transportu.
Wpływ na środowisko
Ważne jest, aby uznać wpływ, jaki przemysł motoryzacyjny miał na nasze codzienne życie, zarówno pozytywny, jak i negatywny. Chociaż przemysł ten przyniósł znaczące postępy w technologii i transporcie, przyczynił się również do pogorszenia naszego środowiska. Ziemia stoi przed rosnącymi zagrożeniami wynikającymi z emisji dwutlenku węgla i dostępności ropy. Przemysł transportowy ma największy ogólny wpływ środowiskowy wśród użytkowników energii, przyczyniając się do ponad 25% światowego zużycia energii i emisji gazów cieplarnianych, przy czym transport drogowy stanowi ponad 70% emisji tego sektora [9] [11].
Pojazdy elektryczne (EV) mają znaczącą przewagę środowiskową dzięki braku emisji spalin, co przyczynia się do czystszego powietrza i zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych. Przejście z tradycyjnych samochodów napędzanych benzyną na EV pomaga w redukcji zależności od paliw kopalnych, tym samym zmniejszając nasz ślad węglowy i zwalczając zmiany klimatyczne [13]. Jednakże proces produkcji EV, szczególnie ich baterii, może generować więcej zanieczyszczeń węglowych niż produkcja samochodu benzynowego z powodu dodatkowej energii wymaganej [14]. Mimo to, przez cały okres życia EV, całkowite emisje gazów cieplarnianych (GHG) związane z produkcją, ładowaniem i jazdą są zwykle niższe niż w przypadku pojazdu napędzanego benzyną [14].
Recykling baterii to obszar, który może potencjalnie złagodzić niektóre skutki środowiskowe EV. Recykling i ponowne wykorzystywanie baterii może przynieść pewną ulgę w procesie wydobycia, chociaż technologia związana z tym jest jeszcze niewydajna. Obecnie tylko 5% światowych baterii jest recyklingowanych z powodu wysokich kosztów i długiego procesu wymaganego. Firmy takie jak Nissan, Volkswagen i Renault rozpoczęły zakładanie zakładów recyklingu baterii, ale nadal potrzebne są znaczne usprawnienia [15].
Bezpośrednie emisje z konwencjonalnych pojazdów z silnikiem spalinowym (ICE) obejmują emisje spalin i emisje parowe podczas tankowania. W przeciwieństwie do tego całkowicie elektryczne pojazdy nie produkują bezpośrednich emisji, a pojazdy hybrydowe typu plug-in (PHEVs) nie produkują bezpośrednich emisji, gdy działają w trybie całkowicie elektrycznym. Jednakże PHEVs mogą produkować emisje spalin, gdy działają na swoich silnikach spalinowych, chociaż są one zwykle niższe niż w przypadku konwencjonalnych pojazdów [16].
Emisje cyklu życia, znane również jako emisje od kołyski do grobu, uwzględniają emisje z cyklu paliwowego i cyklu pojazdu. Dla EV te emisje obejmują procesy ekstrakcji, rafinacji, produkcji i transportu energii elektrycznej. W regionach, gdzie wytwarzanie energii elektrycznej opiera się na źródłach energii o niskiej emisji, przewaga emisji cyklu życia EV nad konwencjonalnymi pojazdami jest szczególnie znacząca. Jednak w obszarach z energią elektryczną o wysokich emisjach ta przewaga może być mniej wyraźna [17].
Pomimo obecnych wyzwań, postępy w technologii EV nadal kształtują bardziej ekologiczny krajobraz transportowy, prowadząc nas ku zrównoważonej i czystszej przyszłości [13]. W miarę postępów badań, ulepszenia w recyklingu baterii i odnawialnych źródłach energii prawdopodobnie jeszcze bardziej zmniejszą wpływ środowiskowy pojazdów elektrycznych, wzmacniając ich rolę w zwalczaniu zmian klimatycznych.
Czynniki ekonomiczne
Czynniki ekonomiczne odgrywają kluczową rolę w procesie adaptacji i dynamice rynkowej pojazdów elektrycznych (EV) w porównaniu do tradycyjnych pojazdów z silnikiem spalinowym (ICE). Jedną z najważniejszych barier dla konsumentów w przypadku EV pozostaje początkowa cena zakupu. Mimo postępów technologicznych, które uczyniły EV bardziej przystępnymi cenowo, nadal są one ogólnie droższe niż ich odpowiedniki ICE. W marcu 2023 roku średnia cena transakcyjna nowego pojazdu (obejmująca zarówno EV, jak i ICE) wyniosła 48 008 USD, podczas gdy średni koszt pojazdu elektrycznego był o około 23% wyższy, wynosząc 58 940 USD [18].
W regionach takich jak Stany Zjednoczone wprowadzono różne zachęty mające na celu obniżenie kosztów zakupu EV. Amerykański kredyt podatkowy dla EV, który obejmuje kredyt w wysokości 7 500 USD na zakup nowego EV oraz 30% kredytu (ograniczonego do 4 000 USD) na zakup używanych EV, został odnowiony na rok 2023. Po zastosowaniu tego kredytu podatkowego w wysokości 7 500 USD, średni koszt zakupu nowego EV spada do około 51 440 USD, redukując różnicę w początkowych kosztach do zaledwie 3 432 USD, czyli około 7% więcej w porównaniu ze średnim kosztem zakupu wszystkich nowych pojazdów[18].
Koszty ładowania EV są znacznie niższe niż koszty paliwa dla pojazdów ICE. Według badania przeprowadzonego przez Instytut Badań Transportowych Uniwersytetu Michigan, średnie roczne koszty eksploatacji pojazdu elektrycznego wynosiły 485 USD za elektryczność, w porównaniu do 1 117 USD rocznie za paliwo dla pojazdu zasilanego gazem [18]. Ponadto koszty konserwacji dla EV są generalnie niższe ze względu na mniejszą liczbę mechanicznych części, co skutkuje dłuższą żywotnością komponentów [18].
Chiny są przykładem skutecznej implementacji polityki i zachęt do promowania adaptacji EV, w tym zachęt finansowych, takich jak dotacje, ulgi podatkowe oraz darmowe tablice rejestracyjne, a także zachęt niefinansowych, takich jak preferencyjny dostęp do pasów carpool i darmowe parkowanie [9]. Te zachęty obniżyły początkowy koszt EV, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi w porównaniu do tradycyjnych samochodów zasilanych benzyną. Rządowe inwestycje w infrastrukturę ładowania i badania i rozwój dodatkowo złagodziły obawy dotyczące zasięgu i niezawodności technologii. Te działania przyczyniły się do wzrostu sprzedaży pojazdów elektrycznych w Chinach, czyniąc ten kraj największym rynkiem pojazdów elektrycznych na świecie [9].
W Japonii małe modele pojazdów zarówno elektrycznych, jak i ICE cieszą się dużym zainteresowaniem wśród szerokiej bazy konsumentów ze względu na gęsto zaludnione miasta z ograniczoną przestrzenią parkingową i wsparciem politycznym. W 2023 roku około 60% łącznej sprzedaży pojazdów ICE i ponad połowa całkowitej sprzedaży pojazdów elektrycznych dotyczyła małych modeli. Dwa elektryczne samochody z najmniejszej kategorii „Kei”, Nissan Sakura i Mitsubishi eK-X, stanowiły prawie 50% krajowej sprzedaży samochodów elektrycznych, w cenie od 2,3 miliona JPY do 3 milionów JPY (od 18 000 do 23 000 USD) [19]. To nadal pozycjonuje się jako droższe niż najlepiej sprzedające się małe samochody ICE, które są wyceniane między 13 000 a 18 000 USD[19].
Pojazdy Spalinowe
Pojazdy spalinowe mają długotrwałą przewagę infrastrukturalną, z powszechnie dostępnymi stacjami tankowania benzyny i oleju napędowego, co pozwala na szybkie tankowanie w ciągu kilku minut[23]. Stanowi to znaczące wyzwanie dla EV, ponieważ konwencjonalne stacje ładowania często wymagają znacznie więcej czasu[22]. Jednakże silniki spalinowe napotykają ograniczenia pod względem norm emisyjnych i poprawy efektywności paliwowej, obszary, w których EV mają przewagę dzięki swoim możliwościom zerowej emisji i ciągłemu postępowi w technologii baterii[8].
Podstawową przewagą wydajności pojazdów spalinowych jest wygoda tankowania i obecna znajomość rynku, ale innowacje w technologii EV szybko zacierają te różnice[23].
Wydajność
Postępy w inżynierii wydajności odegrały kluczową rolę w podnoszeniu możliwości nowoczesnych pojazdów. Dzięki wykorzystaniu komputerowo wspomaganego projektowania i narzędzi symulacyjnych, inżynierowie opracowali samochody oferujące lepsze przyspieszenie, prowadzenie i ogólną sterowność[8]. Nauka o materiałach również odegrała istotną rolę; użycie wytrzymałych, lekkich materiałów takich jak zaawansowane stali o wysokiej wytrzymałości i kompozyty przyczynia się do lepszych stosunków mocy do masy i zwiększonej dynamiki pojazdu[8]. Skupienie na innowacjach w tej dziedzinie doprowadziło do integracji zaawansowanych systemów takich jak adaptacyjne zawieszenie i wektorowanie momentu obrotowego, dalej udoskonalając wydajność pojazdu[8].
Pojazdy elektryczne (EV)
Przyspieszenie i moc
Silniki elektryczne dostarczają imponującej wydajności pod względem momentu obrotowego i mocy. Dzięki natychmiast dostępnemu momentowi obrotowemu od zera i płynnemu wzrostowi mocy, EV szybko osiągają swoją maksymalną prędkość, zapewniając przyjemne doświadczenie z jazdy[20]. Nowoczesne osobowe EV przepisują scenariusz, ponieważ wiele modeli o wysokiej wydajności może dorównać lub nawet przewyższyć swoje odpowiedniki z silnikiem benzynowym pod względem przyspieszenia[18]. Mimo to, trwające postrzeganie EV jako pojazdów o niedostatecznej mocy nadal utrzymuje się i może odstraszać konsumentów, którzy priorytetowo traktują wydajność swoich pojazdów[18].
Szybkość ładowania
Na wydajność pojazdu elektrycznego wpływają również jego możliwości ładowania. Na przykład, Porsche Taycan Plus to najszybciej ładujące się EV, zdolne do zgromadzenia zasięgu 650 mil w ciągu jednej godziny na szybkiej ładowarce DC [21]. Kia EV6 i Mercedes EQS 580 4MATIC są tuż za nim pod względem szybkości ładowania [21]. Czas ładowania pozostaje znaczącym wyzwaniem w porównaniu do szybkiego tankowania samochodów benzynowych i diesla, ponieważ nawet najlepsze rozwiązania ładowania wymagają co najmniej pół godziny, aby zapewnić użyteczną ilość energii [22][23].
Skrzynia biegów i układ napędowy
Chociaż niektóre EV używają jednobiegowej skrzyni biegów, wielobiegowe skrzynie biegów są również wykorzystywane do optymalizacji wydajności i efektywności. Projektowanie skrzyń biegów dla EV niesie ze sobą unikalne wyzwania, takie jak łagodzenie zmienności momentu obrotowego [20]. Bardziej zaawansowane
systemy mogą nawet obejmować systemy silników w kołach, oferując korzyści pod względem rozkładu masy i ogólnej wydajności [20].
Wydajne zarządzanie temperaturą akumulatorów litowo-jonowych za pomocą układów opartych na ciekłym chłodziwie jest również niezbędne do utrzymania optymalnych temperatur roboczych, wydłużenia żywotności i poprawy ogólnej wydajności akumulatorów pojazdów elektrycznych[20].
Trendy Rynkowe
W ostatnich latach rynek pojazdów elektrycznych (EV) odnotował znaczący wzrost, napędzany kombinacją postępów technologicznych, wsparcia regulacyjnego i zmieniających się preferencji konsumentów. Jednak wpływ pandemii COVID-19 spowodował tymczasowe zahamowanie inwestycji, ponieważ korporacje zmniejszyły wydatki i przesunęły priorytety inwestycyjne [24]. Miało to wpływ na tempo przejścia na EV, podkreślając potrzebę przywrócenia zaufania biznesowego i odnowienia finansowania.
Przed pandemią na rynku EV panował bezprecedensowy poziom konkurencji, co stanowiło zagrożenie dla dotychczasowych producentów oryginalnego wyposażenia (OEM). To zagrożenie nieco zmalało, ponieważ OEM podwoili swoje inwestycje, a nowi uczestnicy rynku zmierzyli się z rzeczywistością konkurencji w branży motoryzacyjnej[24]. Pomimo tych wyzwań, długoterminowe perspektywy wzrostu EV pozostają pozytywne, z przewidywanym znacznym wzrostem w ciągu następnej dekady[24].
Regionalne różnice stały się również widoczne we wzroście sprzedaży EV. Na przykład, podczas gdy Europa i Chiny zanotowały znaczne wzrosty sprzedaży samochodów na baterie (BEV) w 2019 roku, Stany Zjednoczone doświadczyły spadku o 2%[24]. Do 2020 roku tempo wzrostu sprzedaży EV zwolniło lub spadło w różnych regionach z powodu pandemii, chociaż oczekuje się, że tempo odbudowy będzie się różnić w zależności od regionu[24].
Co istotne, Europa stała się największym rynkiem EV po raz pierwszy od 2015 roku, przewyższając Chiny z prawie 1,4 miliona sprzedanych jednostek w 2020 roku[4]. Lokalni producenci samochodów na rynkach takich jak Indie utrzymali silną pozycję, wspierani korzystnymi taryfami importowymi, a firmy takie jak Tata i Mahindra prowadziły sprzedaż[19].
Zwiększona konkurencja cenowa i konsolidacja rynku oznaczają fazę dojrzewania branży EV. Na przykład, Chiny wyeksportowały ponad 4 miliony samochodów w 2023 roku, z czego 1,2 miliona to EV, głównie do Europy i regionu Azji i Pacyfiku[19]. Globalnie zebrane dane cenowe wskazują, że koszty narzutu mogą stanowić około 40% ostatecznej ceny przed opodatkowaniem małego samochodu elektrycznego w Europie, z jeszcze wyższymi marżami dla większych modeli lub tych z dodatkowymi opcjami[19].
Dynamika rynku w krajach takich jak Tajlandia dodatkowo ilustruje szybki wzrost EV, gdzie liczba rejestracji wzrosła ponad czterokrotnie rok do roku, osiągając 10% udział w sprzedaży porównywalny ze Stanami Zjednoczonymi[19]. Ten wzrost jest przypisywany nowym dotacjom, niższym podatkom importowym i akcyzowym oraz rosnącej obecności chińskich producentów samochodów[19].
Zrozumienie tych trendów rynkowych jest kluczowe dla producentów OEM, nowych uczestników rynku i innych interesariuszy, którzy poruszają się po zmieniającym się krajobrazie i starają się utrzymać lub zwiększyć swój udział w rynku. Następna dekada jest gotowa przedstawić zarówno znaczące możliwości, jak i wyzwania, co wymaga strategicznego podejścia do segmentacji konsumentów i ukierunkowanego marketingu [24].
Perspektywy na przyszłość
Przyszłość technologii silników samochodowych szybko się rozwija, z silnikami elektrycznymi i hybrydowymi, które ostatecznie mają zastąpić silniki spalinowe. Pojazdy elektryczne (EV) już zdobyły znaczną popularność dzięki postępom w technologii baterii oraz rosnącemu zapotrzebowaniu na bardziej ekologiczne środki transportu[25].
Rozwój pojazdów autonomicznych i technologii pojazdów połączonych ma przyczynić się do dalszych postępów w technologii silników, co skutkować będzie kolejnym pokoleniem silników samochodowych, które będą mniejsze, bardziej efektywne i bardziej połączone z Internetem rzeczy[25].
Postępy w technologii baterii
W 2023 roku dokonano znaczących postępów w rozwoju zaawansowanych baterii EV, chociaż pewne wyzwania technologiczne i produkcyjne pozostają. Baterie stałego stanu, które używają materiałów stałych zamiast ciekłych elektrolitów, są postrzegane jako obiecujący postęp, ale nie są jeszcze gotowe do szerokiego komercyjnego wdrożenia [26]. Firmy takie jak Quantumscape i Solid Power poczyniły postępy w dostarczaniu i testowaniu próbek baterii, jednak spodziewa się, że te innowacje będą potrzebowały więcej czasu, aby wywrzeć znaczący wpływ na rynek [26]. Jednocześnie trwają poszukiwania alternatyw dla chemii litowo-jonowej z powodu obaw dotyczących dostępności kluczowych materiałów, takich jak kobalt i lit [26].
Polityka rządowa i trendy rynkowe
Rządy na całym świecie wdrażają polityki wspierające adaptację EV, jednocześnie adresując wynikający spadek dochodów z podatków paliwowych. Krótkoterminowe środki, takie jak zwiększenie stawek podatkowych na paliwa kopalne, mogą być politycznie trudne, podczas gdy długoterminowe rozwiązania mogłyby obejmować kompleksowe reformy podatkowe, takie jak wyższe podatki od paliw intensywnie wykorzystujących węgiel w połączeniu z opłatami opartymi na dystansie [27]. Ponadto wysiłki polityczne są kluczowe do przezwyciężenia wąskich gardeł w wdrażaniu EV, takich jak infrastruktura ładowania i ograniczenia w wydobyciu, aby osiągnąć i przekroczyć cele wdrożenia EV do 2030 roku[27].
Momentum dla adaptacji EV jest widoczne ze wzrostu sprzedaży i nowo wprowadzonych wspierających polityk w 2023 roku. To momentum doprowadziło do znaczącej rewizji w górę prognoz wdrażania EV do 2030 roku, zamykając lukę między deklarowanymi ambicjami politycznymi a rzeczywistymi trendami rynkowymi[27]. Planowane ekspansje w produkcji baterii EV mają znacznie zwiększyć pojemność, dalej wspierając ten wzrostowy trend[27].
Rozwój technologiczny i miejski
Postępy w technologii EV nie tylko poprawiły wydajność i efektywność pojazdów, ale także wpłynęły na rozwój miejski i infrastrukturę. Integracja funkcji autonomicznych i łączności w pojazdach wymaga ulepszenia systemów drogowych, aby wspierać zaawansowaną komunikację pojazdów, co przekształca krajobrazy miejskie [8]. Przejście na pojazdy elektryczne prowadzi do instalacji stacji ładowania i innej wspierającej infrastruktury, promując rozwój inteligentniejszych miast [8].
Bibliografia
Comments