Naarmate meer mensen en goederen zich over de planeet verplaatsen, onze autos, vliegtuigen, treinen, en schepen hebben een steeds grotere impact op het klimaat. Transport genereert nu bijna een kwart van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen, en anno 2016, transport (inclusief schepen, vliegtuigen en spoorwegen) in de VS meer CO2-uitstoot veroorzaakten dan enige andere sector. De verschuiving van voertuigen die fossiele brandstoffen gebruiken naar voertuigen die op elektriciteit rijden, zal een sleutelrol spelen bij het inperken van de klimaatverandering, zodat landen de CO2-reductiedoelstellingen kunnen halen die ze hebben gesteld voor de klimaatovereenkomst van Parijs, Tegen 2030 moeten 100 miljoen elektrische voertuigen (EV's) op de weg zijn. in 2015, er waren slechts 1,26 miljoen.

Klimaatverandering bestrijden en geld besparen

Elektrische voertuigen rijden op batterijen, thuis of bij een laadstation met elektriciteit opgeladen.

Terwijl ze in beweging zijn, EV's zijn schoon - ze stoten geen koolstofdioxide of andere vervuilende stoffen uit. De elektriciteit om ze van stroom te voorzien, veroorzaakt wel uitstoot van de opwarming van de aarde, echter, dus hoe schoon ze uiteindelijk zijn, hangt af van hoe de elektriciteit die ze aandrijft, wordt opgewekt. Volgens een rapport van de Union of Concerned Scientists, EV's die rijden op elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen zoals wind en zon produceren vrijwel geen uitstoot van de opwarming van de aarde. Maar zelfs EV's die worden aangedreven door elektriciteit die voornamelijk uit steenkool wordt opgewekt, produceren minder uitstoot van de opwarming van de aarde dan een auto op fossiele brandstof van gemiddeld 27 mijl per gallon (mpg). Een auto op benzine zou 54 mpg nodig hebben om net zo weinig uitstoot van de opwarming van de aarde te hebben als een EV die wordt aangedreven door elektriciteit uit aardgas; 500 mpg om te passen bij een EV op zonne-energie; 3, 900 mpg voor een door wind aangedreven EV; of 7, 600 mpg om zo weinig als een EV te hebben die wordt aangedreven door geothermisch opgewekte elektriciteit.

Momenteel, het merendeel van de verkoop van elektrische voertuigen in de VS vindt plaats in Californië, die het grootste deel van zijn elektriciteit uit aardgas produceert, plus 25 procent uit hernieuwbare energiebronnen en bijna geen uit steenkool. Dus de meeste EV's in de VS rijden tegenwoordig op aardgas of hernieuwbare energie. Bovendien, 28 tot 42 procent van de EV-rijders in de VS en Europa heeft zonne-energie in huis.

Hoewel de initiële kosten voor EV's hoger zijn dan voor vergelijkbare auto's op fossiele brandstof, een rapport van de Union of Concerned Scientists uit 2017 stelde vast dat EV's goedkoper in onderhoud kunnen zijn omdat ze geen olieverversing of regelmatig onderhoud nodig hebben.

In aanvulling, EV's kunnen $ 750 tot $ 1 besparen, 200 per jaar bij het tanken in vergelijking met een voertuig op fossiele brandstof van gemiddeld 27 mijl per gallon met gas dat $ 3,50 per gallon kost. Terwijl elektrisch rijden goedkoper is dan rijden op gas, het werkelijke bedrag aan besparingen hangt af van de lokale nutstarieven en tariefplannen, zoals diegene die 's nachts goedkopere tarieven bieden.

De wereld gaat EV

De verkoop van plug-in elektrische voertuigen neemt toe in de VS, bijna 200 bereikt, 000 in 2017, een stijging van 25 procent ten opzichte van 2016.

Veel landen verbieden nu nieuwe voertuigen die rijden op fossiele brandstoffen zoals benzine, diesel of vloeibaar petroleumgas. Duitsland, Indië, Ierland, Israël, en Nederland hebben plannen aangekondigd om auto's op fossiele brandstof vanaf 2030 te verbieden; Brittannië, Frankrijk, Taiwan en Californië verbieden ze in 2040; en Noorwegen in 2025. Parijs, Rome, Madrid, Athene en Mexico-Stad verbieden dieselvoertuigen in 2025.

China, 's werelds grootste automarkt, zal geen nieuwe projecten voor auto's op fossiele brandstof meer goedkeuren. Een beleid dat in 2019 van kracht wordt, vereist dat autofabrikanten meer dan 30, 000 voertuigen per jaar om brandstofverbruikspunten te verdienen en quota te behalen voor het produceren van emissievrije en emissiearme voertuigen. China werkt ook aan zijn plan om voertuigen op fossiele brandstof te verbieden en zal deze binnenkort in een testrun op het eiland Hainan uitfaseren.

Peking wil dat in 2025 ten minste 20 procent van de Chinese autoproductie elektrisch en hybride is.

Amerikaanse en Europese autofabrikanten weten dat ze auto's in China moeten verkopen om te kunnen gedijen, dus Ford, Daimler en General Motors (GM) gaan allemaal elektrisch. Ford zal tegen 2022 16 nieuwe EV's hebben en Volvo, die zijn hele vloot elektriseert, heeft zojuist aangekondigd dat het zijn eerste commerciële elektrische vrachtwagen zal produceren. GM, die in 2016 meer auto's verkocht in China dan in de VS, is van plan om in de toekomst ook volledig elektrisch te gaan - tegen 2023, het zal 20 volledig elektrische modellen produceren. GM's voorzitter, Dan Ammann, werd als volgt geciteerd, "We zien China wel, in ieder geval op korte en middellange termijn, verreweg de grootste markt voor elektrische voertuigen ter wereld. Maar we geloven uiteindelijk dat de hele wereld die kant op zal gaan."

Over Amerikaanse normen voor brandstofefficiëntie

Ondertussen in de VS, de Environmental Protection Agency (EPA) is van plan om de brandstofefficiëntienormen voor auto's die in 2022 zijn gemaakt tot 2025 terug te draaien. voorgesteld als een versoepeling van de regelgeving voor autofabrikanten om voertuigen betaalbaarder te maken, kunnen de smerigste autofabrikanten ten goede komen en de schoonste benadelen door de prikkels om elektrische voertuigen te produceren te verzwakken.

Na de financiële crash van 2008 GM en Chrysler, die grote benzineslurpende auto's produceerde toen de gasprijzen plotseling stegen, failliet gingen. Ze ontvingen een reddingspakket van $ 80 miljard van de federale overheid (en belastingbetalers).

De regering-Obama stelde vervolgens nieuwe normen voor brandstofefficiëntie vast om Amerikaanse autobedrijven concurrerender te maken met Japanse en Duitse autofabrikanten - ze zouden tegen 2025 een gemiddelde zuinigheid van 84,5 mijl per gallon voor hun wagenpark moeten bereiken. aangezien de autofabrikanten aanvullende manieren hadden om het doel te bereiken, zoals het verminderen van koelvloeistoflekken of het kopen van efficiëntiekredieten, voertuigen zouden in 2025 slechts 36 mijl per gallon nodig hebben om daadwerkelijk brandstof te besparen. Dat is slechts 18,3 mijl per gallon meer dan in 2016 nodig was. En volgens de EPA onder Obama, slechts twee procent van de vloten zou elektrisch moeten zijn om de doelstellingen voor 2025 te halen.

De EPA voorspelde dat, indien uitgevoerd, de normen zouden het olieverbruik met 12 miljard vaten kunnen verminderen en de uitstoot van ongeveer zes miljard ton kooldioxide kunnen elimineren gedurende de levensduur van de zuinigere auto's.

Uit de tussentijdse evaluatie van de normen door de EPA in juli 2016 bleek dat autofabrikanten al "te veel voldeden" en dat er "positieve reacties van consumenten waren, " zodat de doelstellingen in januari 2017 werden afgerond.

Tijdens deze evaluatie echter, GM, Ford en Chrysler vroegen de aankomende Trump-administratie om meer flexibiliteit in de normen voor hoe kredieten werden geëvalueerd en hoe vervuiling door het opwekken van elektriciteit in EV's werd verantwoord. In antwoord, de EPA onder Scott Pruitt ging verder dan de autofabrikanten hadden verwacht of zelfs gewild door aan te kondigen dat ze de nieuwe normen zouden afzwakken. In feite, de uitvoerend voorzitter en CEO van Ford schreef in een blog, "We steunen het verhogen van de normen voor schone auto's tot 2025 en vragen niet om een ​​terugdraaiing." Een alliantie van toonaangevende autoleveranciers en bedrijfsorganisaties voor emissiebeheersing sprak ook zijn steun uit voor langetermijnnormen voor emissies en brandstofbesparing.

Californië zal terugdringen. Omdat de staat in het verleden vreselijke smog-omstandigheden had, de Clean Air Act stelde Californië in staat strengere emissienormen voor voertuigen vast te stellen dan de EPA en liet andere staten die normen volgen. Momenteel kiezen 13 andere staten en het District of Columbia ervoor om zich te houden aan de strengere normen van Californië, die bijna 40 procent van de markt voor nieuwe auto's vertegenwoordigen.

Bij de aankondiging van de terugdraaiing, de EPA dreigde het recht van Californië om zijn eigen voertuignormen vast te stellen, aan te vechten. Californië zei toen dat het een rechtszaak zou aanspannen om de huidige normen te handhaven, maar onderhandelt nu met de EPA om te proberen een compromis te vinden.

In elk geval, Steve Cohen, uitvoerend directeur van het Earth Institute, maakt zich geen zorgen dat dit de Amerikaanse auto-industrie zal schaden. "Het gaat lang duren, " zei hij. "Het afkondigen van een verordening duurt lang van begin tot eind en het verwijderen van een verordening duurt lang van begin tot eind. Beide dingen zijn moeilijk te doen."

De EPA zal samenwerken met het ministerie van Transport om nieuwe normen voor 2022 tot 2025 auto's voor te stellen, ongetwijfeld de huidige normen verzwakken. De herziene normen zullen dan openstaan ​​voor commentaar van het publiek en zullen waarschijnlijk te maken krijgen met juridische strijd. In de tussentijd, de normen van de regering-Obama staan, en Amerikaanse autofabrikanten, die meestal jaren van tevoren plannen, onzekerheid geconfronteerd.

EV's versus voertuigen op fossiele brandstof

In recente jaren, lage olieprijzen hebben Amerikanen aangemoedigd om meer kilometers te rijden en meer SUV's en pick-up trucks te kopen, die nu 60 procent van de Amerikaanse markt uitmaken. Hoewel consumenten op korte termijn goedkope brandstofprijzen kunnen reageren door auto's op fossiele brandstoffen te kopen, EV's hebben voordelen op de lange termijn en worden steeds beter.

Om erachter te komen hoe elektrische voertuigen en auto's op fossiele brandstof zich verhouden, het managementadviesbureau Arthur D. Little voerde een levenscyclusanalyse uit van EV's met lithium-ionbatterijen en voertuigen met een verbrandingsmotor die op fossiele brandstoffen rijden. Het keek naar alle stadia van hun leven, van onderzoek en ontwikkeling, tot inkoop van grondstoffen en productie, door eigendom en beschikking. De studie vond dat, mijl voor mijl, EV's kosten minder om te rijden dan auto's op benzine en minder in onderhoud. De totale eigendomskosten voor EV's, echter, hoger is omdat ze duurder zijn om te produceren, voornamelijk te wijten aan de productiekosten van hun batterijen.

Een levenscyclusanalyse van de Union of Concerned Scientists heeft uitgewezen dat EV's meer mineralen en energie nodig hebben om te bouwen dan auto's op fossiele brandstof, en dus meer uitstoot van de opwarming van de aarde produceren. Maar omdat ze geen benzine verbranden, EV's compenseren deze hogere uitstoot relatief snel, en hun hele leven minder uitstoten. Gedurende hun leven, EV's produceren de helft minder uitstoot van de opwarming van de aarde dan vergelijkbare auto's op benzine.

Het kleine rapport bepaalde, echter, dat EV's resulteren in drie keer meer toxiciteit, voornamelijk door de zware metalen, zoals kobalt, gebruikt bij het vervaardigen van de batterijen. Deze metalen kunnen het leven verkorten van degenen die in en rond de vervuilende mijnen in Congo en China werken, bijvoorbeeld.

Cohen stelt dat de situatie zal verbeteren. "Het hangt allemaal af van hoe je produceert en hoe je weggooit, " zei hij. "Je kunt een batterij maken zonder milieueffecten te hebben. Het hangt af van hoe goed het is gedaan en hoe voorzichtig je bent... Het hele productieproces, vanwege het gebied van industriële ecologie [de studie van het optimaliseren van het gebruik van energie en materialen in systemen], besteedt meer aandacht aan milieueffecten."

Vooruitkijkend naar 2025, de Little-analyse voorspelde dat hoewel het verschil in de totale eigendomskosten kleiner zal worden, auto's op benzine zullen nog steeds goedkoper zijn. Dan, EV's zullen nog minder uitstoot van de opwarming van de aarde produceren dan auto's op gas, maar de hoeveelheid menselijke toxiciteit van EV's kan toenemen als gevolg van grotere batterijen.

De toekomst van EV's

"Als de EV betrouwbaarder is, goedkoper en beter dan de verbrandingsmotor, het zal die motor van de markt aandrijven, ' zei Koen.

Elektrische voertuigen zijn al goedkoper in gebruik en onderhoud omdat ze minder bewegende delen hebben. De volgende grote uitdagingen die moeten worden aangepakt, zijn bereikangst en oplaadtijd. EV's kunnen tussen de 50 en 200 mijl rijden op één batterijlading, afhankelijk van het merk van de auto. De actieradius van de Mercedes-Benz Smart Fortwo 2018 is 95 kilometer. De actieradius van Nissan Leaf is 251 mijl, terwijl de Tesla Model S's 315 mijl is. Cohen denkt dat wanneer EV's 700 mijl per lading bereiken, wat niet lang zal duren, gezien het feit dat het EV-bereik de afgelopen drie of vier jaar al is verdubbeld, zal het een game-changer zijn.

Batterijfabrikanten werken aan het verbeteren van de chemie van lithiumbatterijen, zodat ze niet zoveel giftig materiaal nodig hebben. en om de energiedichtheid te verbeteren om batterijen lichter te maken. Deze ontwikkelingen zullen de milieu-impact van EV's verminderen en hun efficiëntie verbeteren. En terwijl de batterijprijzen blijven dalen (de prijzen van batterijpakketten daalden met 74 procent tussen 2010 en 2016), consumenten krijgen meer actieradius voor hun geld en de prijzen van EV's zullen dalen. PricewaterhouseCoopers voorspelt dat "tussen 2025 en 2030, de kosten van batterij-EV's zullen lager zijn dan de kosten van verbrandingsmotoren."

De tijd die nodig is om een ​​EV vandaag op te laden, kan variëren van 30 minuten tot 12 uur, afhankelijk van de capaciteit van de accu en de snelheid van het laadstation. Meerdere bedrijven werken al aan de volgende generatie snelladers, die in staat zal zijn om EV's met een bereik van 200 tot 300 mijl binnen 15 minuten op te laden. Momenteel zijn er ongeveer 17, 600 laadstations in de VS, maar veel bedrijven schalen hun netwerken van laadpalen in hoog tempo op.

Er zijn een aantal laadinnovaties in de maak, te, zoals draadloze oplaadpads op parkeerplaatsen, draadloos opladen onder wegen en zonnedaken.

En hoe meer hernieuwbare energie er beschikbaar is op het net, de schonere EV's zullen krijgen. Zon en wind, die nu ongeveer 10 procent van de stroom in de VS genereren, steeds goedkoper en efficiënter worden. In aanvulling, naarmate de batterijen verbeteren, wind- en zonne-energie worden steeds betrouwbaarder.

Om de groei van elektrische voertuigen te stimuleren, het juiste beleid is ook essentieel. Heffingskortingen voor de aanschaf van EV's moeten worden voortgezet. Brandstofefficiëntienormen zijn nodig om autofabrikanten aan te sporen schone en efficiënte auto's te produceren. Nutsbedrijven moeten speciale tarieven voor het opladen van elektrische auto's bieden die lager zijn dan de elektriciteitstarieven voor huishoudens en/of lagere tarieven tijdens de daluren. Investeringen in onderzoek en ontwikkeling moeten worden aangemoedigd om de technologische innovaties te produceren om EV's voortdurend te verbeteren. En investeringen in de infrastructuur van laadstations zullen helpen om alomtegenwoordige, betrouwbaar, en goedkoop openbaar opladen. Een CO2-belasting of cap and trade-programma zou ook de adoptie van EV's versnellen.

Onderzoeksorganisatie Bloomberg New Energy Finance projecteert dat in 2040, er zullen 530 miljoen EV's op de weg zijn, goed voor 54 procent van de totale wereldwijde autoverkoop en een besparing van het equivalent van 8 miljoen vaten olie per dag.

De EV-revolutie komt eraan. zei Cohen, "Het is niet de vraag of het is de vraag wanneer."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.