Det är nu 25 år sedan General Motors introducerade den helelektriska EV1-fordonet för världen, och något intressant har hänt i övergången till elbilar – det är inte längre "innovatörens" eller "tidiga användares" domän.
Utomlands har övergången från ICE (Internal Combustion Engine) till elfordon (EV) accelererat under de senaste 6–12 månaderna, och nedgången i försäljningen av ICE-fordon som började 2017 fortsätter att minska.
Faktum är att många av de största fordonstillverkarna nu planerar att avsluta produktionen av ICE-fordon inom de närmaste 5–15 åren.
Till och med i Australien, fortfarande med låg försäljning jämfört med andra västerländska ekonomier, är marknaden på väg att gå bortom 'innovatörsstadiet', Storbritannien håller till och med nu på att passera ur 'Early Adopter', Sverige har träffat 'Early Majority' och Norge börjar på ett effektivt sätt torka upp "eftersläpningarna". (Se grafen nedan).
Som ett resultat är det förmodligen dags att jag skrev en ny "EV101"-artikel för att introducera elbilar för Australiens nästa (och större) grupp av elbilsköpare - "Early Adopters". Elbilar är inte längre nördens domän – de är nu en vanlig teknik på väg att ersätta den tidigare etablerade.
För att vara tydlig:Tidiga användare kännetecknas av att de är villiga att ta till sig nya produkter tidigt, men försiktigt – till skillnad från innovatörerna som är beredda att ta en risk innan en ny teknik är klar.
Så vad är en "EV"?
Termen Electric Vehicle (eller 'EV') används för att täcka alla typer av fordon som använder en eller flera elmotorer som en del av eller hela deras drivsystem. Det finns fyra huvudtyper av EV – dessa är BEV, PHEV, HEV och FCEV.
Battery Electric Vehicle (BEV)
Den enklaste elbilen är batterielfordonet (BEV), som i praktiken bara har fyra huvudkomponenter:
Alla nya BEV-bilar på den australiensiska marknaden har nu pålitliga körsträckor på mellan 250 km till 550 km beroende på batteristorlek. Men den mest kostsamma komponenten i en elbil är fortfarande batteriet.
Eftersom BEV-bilar behöver ett batteri av bra storlek för att ge en respektabel räckvidd, har tillverkare i det förflutna utvecklat "hybrider" av EV- och ICE-teknik för att minimera fordonspriserna samtidigt som batteriproduktionen ökar tillräckligt för att ge de skalfördelar som krävs för att avsevärt minska deras kostnader.
Hybridbilar delas in i två breda kategorier.
För att minska den totala fordonskostnaden använder PHEVs ett mindre batteri och lägger till en diesel- eller bensinmotor för att utöka räckvidden. PHEVs har i allmänhet en endast elektrisk 1 räckvidd på 12 – 70 km 2 beroende på batteristorlek.
Förutsatt att en PHEV huvudsakligen körs inom sitt räckvidd som endast är elektriskt och laddas mellan användningarna – det finns avsevärda besparingar att göra genom att äga en. PHEV-bilar är bäst lämpade för korta resor, stopp-start-resor av innerstadstyp där regenerativ bromsning spelar en stor roll.
Men om en PHEV normalt körs i motorvägshastighet och/eller körs långt utanför räckvidden som endast är elektrisk och/eller inte laddas mellan användningarna – kan en PHEV faktiskt generera mer växthusgasutsläpp än att köra ett mindre, bränslesnålt fordon. Att välja en PHEV kräver därför noggrann analys av det avsedda användningsfallet i jämförelse med både BEV- och icke-EV-alternativ.
Eftersom det är den första elbilen på massmarknaden som säljs i antal, anses HEV-bilar ofta av allmänheten som det första "elfordonet". De mest kända exemplen är Toyota Prius (introducerad till Australien i början av 2000-talet) och den nuvarande Toyota Camry-hybriden.
HEV-bilar har mindre batterier än PHEV-bilar, samt inga laddningskontakter. Detta innebär att det enda sättet som ett HEV-batteri kan laddas om är genom regenerativ bromsning – vilket under stopp-start-förhållanden resulterar i bränslebesparingar på upp till 20 %. (Det är förresten därför HEV-bilar för närvarande är så älskade av taxibranschen).
HEV-bilar har i allmänhet inte en räckvidd som endast är elektrisk, eller om de gör det kommer de bara att fungera i endast elektriskt läge upp till en viss hastighet - vanligtvis 40 km/h. Som ett resultat av detta anser många i branschen inte att elbilar är riktiga elbilar eftersom de inte kan köras utan att använda fossila bränslen och inte kan laddas med en plugg.
Faktum är att HEV-bilar ingår i de kommande förbuden mot försäljning av nya fossildrivna fordon som lagstiftas av många länder. Dessa inkluderar Norge och Holland 2025, Storbritannien 2030 och hela Europa 2035.
Det är värt att notera här att vändpunkten för BEV-prisparitet med ICE förutspås ligga runt 100 USD/kWh. Med tanke på att batteripriserna har sjunkit från över 1 100 USD 2010 till cirka 137 USD nu, verkar den allmänt förutspådda prisparitetspunkten för 2024 hålla sig väl.
Som ett resultat – hybrider kan snart se slutet på vägen när BEV-räckvidden och laddningshastigheterna ses som effektivt likvärdiga med ICE (som för de flesta användningsfall de når nu) – samt att de är mycket bekvämare genom de flesta "tankning" görs från bekvämligheten av ditt eget hem.
Mer känd som "vätebilen", FCEV-bilar kombinerar väte och syre inuti en speciell reaktionskammare, kallad en bränslecell, för att generera elektricitet för att driva elmotorn.
Till skillnad från elbilar har FCEV-bilar ett avgasrör – men allt som kommer ut är vattenånga! FCEV-bilar innehåller ett batteri som liknar en PHEV-enhet för att ta emot laddningen från regenerativ bromsning, samt ge ökad elektrisk kapacitet under acceleration. (Bränsleceller tolererar inte snabba förändringar i elbehov).
För närvarande är FCEV-bilar och deras tankningsnät mycket mindre välutvecklade än BEV-tekniken. Dessutom är det elektriska behovet för att generera vätgas för att köra en FCEV betydligt större än vad som behövs för att köra en BEV på samma sträcka.
Med tanke på att laddningshastigheten för de senaste BEV-bilarna nu är upp till mer än 100 km laddade på 5 minuter (med ytterligare förbättringar som kommer), har till och med den tidigare utpekade fördelen med vätgas i förhållande till BEV i praktiken förlorats innan FCEV-bilar blir tillgängliga för försäljning i några siffror.
Som ett resultat – det är osannolikt att FCEV-bilar kommer att ta en del av framtidens marknader för elektriska passagerare eller lätta nyttofordon. FCEV-bilar kan ha en nisch inom tunga lastbilar eller maskiner, men med Tesla BEV-semi som snart kommer ut på marknaden med samma lastkapacitet som dess dieselmotsvarighet, en räckvidd på upp till 1000 km plus ett Tesla "megacharger"-nätverk på väg att rullas ut kan det vara svårt för en nischad vätgastransportsektor att växa fram.
Det har tidigare funnits en viss förvirring här – inte hjälpt av en ny Toyota-annons för hybrider som visar en härva av kablar – men du kan vara säker på att all förvirring om pluggtyper och kablar ligger bakom oss.
Nyckelfrågan med elbilar är att det är ett paradigmskifte i tanken på tankning. Först ut:statistiken är att 90 % eller mer av laddningen för närvarande görs hemma, med endast 5 – 7 % som använder DC-snabbladdning (DCFC). Det betyder att 90 % eller mer av tanken på bensinstationerna är borta.
När du väl inser att det är ett slöseri med tid att stå i alla väder för att pumpa in bränsle i ditt fordon, och att elbilar sparar dig kanske 15 till 30 minuter i veckan för att hitta, tanka och återvända till din rutt – resten är enkelt.
Elbilsladdning sker istället på ett av två sätt –
Om du använder vanlig hushållsström – du kan välja att ladda med en enkel eluttag eller, för snabbare laddning, installera ett dedikerat uttag för högre ström som kallas EVSE.
På vägen, varannan till var tredje timme, stannar du för att använda en annan laddare med en lite annorlunda form som passar i samma uttag som din hemladdare. (Detta kallas förresten CCS2-uttaget, som visas nedan. Alla nya elbilar som säljs här har CCS2-uttag förutom Nissan Leaf. Nissan kommer dock att byta till CCS2 med sin nya generation elbil – Ariya).
Den senaste skörden av elbilar som använder DC-snabbladdare kan uppnå laddningshastigheter på upp till 100 km laddade på 5 minuter, med förbättringar kvar. Elbilar som gör detta inkluderar nu Porsche Taycan, Mercedes EQS och Teslas med lång räckvidd, såväl som den snart ankommande Hyundai Ioniq 5.
För att hjälpa dig förstå detta nya laddningsparadigm för elbilar har jag satt ihop följande tabell för en Hyundai Kona och en Hyundai Ioniq 5.
Anteckningar till tabellen:
Alla tider är endast uppskattningar och godkänns inte av tillverkaren.
Och det handlar om det! Elbilar är verkligen enkla, mycket enklare än sina ICE-föregångare.
Detta gör dem både billigare att underhålla och mindre benägna att gå sönder. Att få slut på "bränsle" är också lättare att åtgärda – ingen väntan på att den lokala bilföreningen ska anlända eller gå för att hitta en bensinstation och återvända med en rörig 4L bränsledunk och tratt.
Allt som krävs är att hitta närmaste eluttag och koppla in en kort stund för att få tillräckligt med laddning för att nå närmaste DC-snabbladdare.
Med Australien på väg att passera 2% EV-försäljning känner jag mig mycket glad över att kunna välkomna nästa generation av EV-ägare:Early Adopters. Jag ser fram emot att träffa dig på vägarna ... och få många, många fler nya vänner.
Anmärkningar:
