Kommer du ihåg för några korta år sedan när den heta debatten var huruvida bilar i framtiden till övervägande del skulle drivas av bränsleceller kontra batterier? Och ännu mer fundamentalt, om elfordon (EV) någonsin skulle gå bortom den nischade "gröna" och lyxiga köpmarknaden?
Min hur sentimentet verkar ha förändrats nyligen. Idag finns det en växande konsensus om att masskonsumenternas antagande av elbilar nu är en fråga om "När?" snarare än "Om?"
På forum, sociala medier och i kommentarsektionen på CleanTechnica handlar de aktuella debatterna vanligtvis om när elbilar kommer att "korsa avgrunden", "nå vändpunkten" eller "uppnå massadoption"? Och även om det finns många nyanser med var och en av dessa böjningspunktstermer, fokuserar den grundläggande frågan på:"När kommer elbilar att gå från nisch- till massmarknadsförsäljning?"
För detta och framtida inlägg kommer jag att använda det specifika målet på 16 % av försäljningen av nya elbilar som procent av den totala bilen försäljning. Milstolpen på 16 % kombinerar "Innovators" (2,5 %) och "Early Adopters" (13,5 %) från den allmänt accepterade kurvan för Everett Rogers Diffusion of innovations teknologianpassning och skulle driva elbilar in i "Early Majority" och tydlig adoption av amerikanska masskonsumenter .
Även om bilindustriexperter inte är överens om den framtida prognosen för försäljning av nya bilar, och använder 17 miljoner per år som en rimlig uppskattning framöver, skulle amerikanska konsumenter behöva köpa ungefär 2,7 miljoner BEV-bilar och PHEV-bilar för att nå 16-procentsnivån. Detta motsvarar en försäljningsnivå som är 18 gånger högre än de cirka 150 000 elbilar som såldes 2016.
Wow. Vi har en lång väg att gå.
Men hur länge? När kommer 1 av 6 nya bilar som köps i Amerika att drivas helt eller delvis av ett plug-in batteri?
"CARMA":An EV Adoption Framework
För att försöka komma runt frågan "När?" har jag skapat ett ramverk för adoption av elbilar och en akronym som jag kallar "CARMA". Även om vissa variabler kommer att visa sig vara mer avgörande än andra, kommer EV-adoption att kräva minst fem nyckelfaktorer för att komma samman för att nå den magiska nivån av massadoption.
Följande är en översikt över ramverket och innebörden bakom bokstäverna i förkortningen "CARMA":
C =Laddningshastighet och tillgänglighet: Från och med den 2 januari 2017 finns det 15 098 laddstationer för elbilar och 32 290 uttag i USA, enligt Alternative Data Fuels Center. Däremot finns det åtta gånger fler bensinstationer, mer än 121 446. Och även om detta gap för "tankstation" sluts snabbt, ignorerar det några viktiga skillnader mellan gas- och eltankningsbehov.
En av de viktigaste försäljningsargumenten för elbilar är möjligheten att ladda din bil billigt hemma, även mitt i natten när elpriserna är lägre. När du parkerar i ditt garage är tiden för att ladda din bil av liten betydelse så länge den är fulladdad på morgonen.
Men miljontals amerikaner kommer sannolikt att vilja installera specialladdare för elbilar i sina garage för att möjliggöra bekvämare och snabbare laddning än att ansluta till närmaste 110V eller 220V uttag med en förlängningssladd. Enligt analys från Rocky Mountain Institute är den genomsnittliga totala kostnaden för en hemnivå 2-laddningsinställning (utrustning plus elektrikerkostnader) cirka 1 200 USD.
Med 70 miljoner småhus i USA kommer installation av hemladdare att vara en betydande möjlighet för elektriker och leverantörer av el-laddarutrustning, men ett kostnadshinder för många hushåll.
Att ladda en elbil när man reser på bilresor på flera hundra mil är förstås mer likt att tanka på en bensinmack – förutom tidsfaktorn. Att lägga 15-20 liter bränsle i din bils bensintank tar cirka 5 minuter, medan även en Tesla Supercharger tar cirka 20 minuter att lägga till bara 50 % av batteriräckvidden till din Tesla EV.
Tesla har nästan 350 Supercharger-stationer över hela USA, med många av dem längs stora mellanstatliga korridorer mellan större städer. Och enligt Alternative Data Fuels Center finns det 5 192 DC snabbladdningsstationer. Det här är en bra början, men tusentals fler snabbladdare behövs över hela USA för att minska räckviddsångesten.
Eftersom den genomsnittliga räckvidden för elbilar ökar till cirka 200 mil under de närmaste åren kommer det mest kritiska behovet av laddningsinfrastruktur att omfatta:
Tillväxten av laddare på arbetsplatser och butiker kommer att spela en roll för att minska räckvidden, särskilt för hyresgäster som saknar bekväm laddningstillgång "hemma". Men eftersom "hemladdning" blir normen med elbilar med längre räckvidd, kommer snabbladdning och destinationsladdare att vara de mest kritiska möjligheterna för massintroduktion av elbilar.
A =Prisvärdhet: Elbilar och PHEV-bilar är för närvarande för dyra, med många elektriska eller laddhybrider som kostar $10 000-$20 000 mer än deras syster utan plug-in eller jämförbara modeller från samma tillverkare. Det finns några få undantag, inklusive Nissan Leaf och Fiat 500e i stater med betydande incitament och Tesla Model S och X som är prissatta på samma sätt som andra exklusiva lyxmodeller.
Nyckelfaktorn för överkomlighet under de kommande 5 åren kommer att vara kostnaden för batterier, som beräknas vara den enskilt största kostnaden vid tillverkning av elbilar. Flera experter förutspår att batteripriserna kommer att sjunka med 50 % eller mer till 2022, vilket kommer att sätta många EV-modeller till prisparitet med deras jämförbara förbränningsmotormodeller (ICE). När efterfrågan på elbilar ökar kommer de totala produktionskostnaderna också att minska från ökad skala i tillverkningsprocessen.
Låga bensinpriser i USA fortsätter också att göra elbilar mindre konkurrenskraftiga med ICE-modeller. Enligt studien "Fuel Prices and Auto Sales" av Fuels Institute, ägnar amerikanska konsumenter dock stor uppmärksamhet åt detaljpriset på bränslen, men det som är mer inflytelserik när det gäller beslut om bilköp är "balansen mellan nödvändig fordonsnytta och bränsleekonomi. ”
Detta tyder dock på att efterfrågan på BEV-bilar och PHEV-bilar skulle kunna växa avsevärt med en kombination av höga bensinpriser (t.ex. över 4 USD per gallon) och biltillverkare som erbjuder de amerikanska konsumenterna nyttofordon (SUV:ar av alla storlekar, crossovers, medelstora fordon). /fullstora bilar och pickupbilar).
R =Område: Av ungefär ett dussin rena BEV-bilar på marknaden i USA har endast 3 en räckvidd på mer än 200 miles - Tesla Model S och X (208-315 miles) och den nyss lanserade (men bara på utvalda marknader) Chevrolet Bolt (238 miles). Tesla Models S och X är dock bara inom räckhåll för kanske 5 % av de amerikanska hushållen och Chevrolet Bolt är en liten stadsbil som bara är attraktiv för en annan mindre del av den amerikanska befolkningen.
De flesta rena BEV-bilar, som Nissan Leaf, Fiat 500e och Ford Focus Electric, har för närvarande en genomsnittlig räckvidd på plus eller minus 100 miles. På den positiva sidan kan PHEV-bilar med utökad räckvidd, såsom Chevrolet Volt, ofta färdas mer än 400 miles, även om de endast har en räckvidd på cirka 50 miles.
Denna brist på acceptabel räckvidd är den största bristen på nuvarande elbilar idag. En undersökning från National Renewable Energy Laboratory (NREL) bland konsumenter som genomfördes i februari 2015 visade att 56 % av amerikanerna inte kommer att överväga att köpa en elbil om den inte har en räckvidd på minst 300 miles.
Under de kommande 5 åren kommer många elbilar sannolikt att kunna laddas till en räckvidd på 150-200 miles på cirka 10-15 minuter, vilket potentiellt kommer att minska den "acceptabla" totala räckvidden till 200-250 miles för många konsumenter.
Med ökande batterieffektivitet och kostnaderna som förväntas minska med 50 % eller mer under de kommande 5 åren, kommer den genomsnittliga räckvidden för en icke-lyx/prestanda EV sannolikt att nå 200+ miles, med många på eller nära 250 miles. Och den genomsnittliga räckvidden för exklusiva lyx- eller prestandabilar kommer sannolikt att vara 350–400 miles.
Sedan med typiska batteriräckvidder på 200-300 miles, laddningstider på 10-15 minuter för 150-200 miles av räckvidd, kommer elbilar att bli betydligt mer attraktiva för den typiska amerikanska bilköparen år 2022.
M =modelltillgänglighet: Från och med januari 2017 finns det 28 PHEV och BEV på marknaden i USA av mer än 300 bilmodeller. Det är en liten bråkdel av tillgängliga bilmodeller, men mer påtagligt, EV-tillgängligheten varierar från noll eller endast ett fåtal modeller i flera stater till alla modeller i delstaten Kalifornien som uppfyller kraven för bilar.
Men kanske viktigast är att det fortfarande finns populära bilkategorier som har antingen noll eller bara några få tillgängliga modeller av BEV eller PHEV, såsom pickuper, små och stora stadsjeepar, minivans och crossovers. Till och med november 2016 utgjorde dessa kategorier av "lätta lastbilar" 59 % av bilförsäljningen i USA. Mellanstora och stora bilar utgjorde ytterligare 18,5 % av försäljningen hittills under 2016, men ändå finns bara ett fåtal plug-in-bilar tillgängliga, såsom Ford Fusion Energi.
Tills BEV-bilar och PHEV-bilar är tillgängliga, åtminstone i USA, i de typer av bil- och lätta lastbilsmodeller som är populära och i hög efterfrågan (77,5 % av försäljningen för närvarande), kommer EV-bilar inte att få stor användning.
Jokertecken:
1) Det ska bli intressant att se om drivkraften mot autonoma bilar genom samåkning, teknik och stora bilföretag har någon inverkan på utbudet av elbilar.
2) I en tidigare inkarnation av detta "CARMA" ramverk hade jag ett andra "R" för att förmedla rollen av förordningar, särskilt federala och statliga incitament. Deras inverkan på framtida försäljning bör dock vara försumbar eftersom det federala skatteavdraget och många av de statliga incitamenten löper ut eller kommer att minska under de närmaste åren.
A =Medvetenhet: Tillsammans med modelltillgänglighet kommer faktisk medvetenhet och förståelse för elbilar och PHEVs. Medan i vissa samhällen i norra Kalifornien, till exempel, finns det bokstavligen en Tesla på varje block, i många delar av USA har konsumenter aldrig sett en Tesla och kunde inte säga att du vill ha förkortningen "EV" står för.
Enligt den tidigare nämnda NREL-undersökningen sa 43 % av de tillfrågade att de aldrig har varit i eller nära ett elfordon med plug-in och 52 % kunde inte nämna en enda modell. I en nyare undersökning från Altman Vilandrie &Company sa 60 procent av amerikanska förare att de var omedvetna om elbilar och 80 procent har aldrig åkt i eller kört en. 
Utöver denna brist på medvetenhet och förtrogenhet med elfordon, har många amerikaner helt enkelt inte en förståelse för skillnaderna – och fördelarna och nackdelarna – mellan hybrider, plug-in hybrider (PHEVs) och rena batteridrivna elbilar (BEVs). För att gå bortom elbilentusiaster och tidiga användare måste bilindustrin göra ett bättre jobb med att utbilda den genomsnittliga konsumenten om olika typer av tillgängliga elbilar och motsvarande modeller.
Utbildning och medvetenhet är helt klart nyckeln till införandet av elbilar, och en förnyad insats från industrideltagare skulle potentiellt kunna fördubbla mängden elbilsförsäljning i USA. mellan-/stora familjesedaner – är det som faktiskt håller elbilsförsäljningen på mindre än 1 % i USA
Så när kommer USA att "korsa avgrunden" till den "tidiga majoriteten" med elbilar som står för 16 % av försäljningen av nya bilar? Jag kommer att göra en detaljerad analys i ett framtida inlägg, men en baksida av servettprognosen tyder på att vi kommer att nå denna milstolpe omkring 2024.
I framtida inlägg kommer jag att gräva djupare in i ovanstående faktorer i ett försök att försöka uppskatta tidpunkten för elbilar som "korsar avgrunden" till massantagande och ge några recept som kan påskynda adoptionen. Jag kommer att utnyttja både primär och sekundär forskning, beteendeekonomiska koncept och kommer alltid att försöka tillämpa rigorös analys av befintliga data.
