A Transição do Veículo Elétrico em Comparação Histórica

Os defensores dos veículos elétricos a bateria (BEVs) estão entusiasmados com o potencial de substituir a maioria dos veículos movidos a energia de combustão interna (ICE) dentro de uma ou duas décadas. A figura abaixo mostra uma série de projeções de participação de mercado de BEV para vendas de veículos novos de vários grupos, alguns dos quais são mais aspiracionais do que preditivos. Mas o rápido crescimento nas vendas de EV parece ser o consenso. Há razões para duvidar disso?

Muitos observaram que a taxa de penetração no mercado de novas tecnologias aumentou muito nas últimas décadas; nos EUA, os smartphones atingiram a saturação em uma década, em comparação com até 50 anos para eletrodomésticos como máquinas de lavar. Outros compararam o Tesla ao Modelo T, sugerindo que seus veículos são tão revolucionários que deslocarão os ICEs na mesma velocidade que o Modelo T substituiu os cavalos.

Desnecessário dizer que muito disso envolve uma lógica que não é tão direta. Para começar, a penetração no mercado de grandes eletrodomésticos, como máquinas de lavar e geladeiras, ocorreu quando, primeiro, uma fração significativa dos consumidores ainda não tinha acesso à rede elétrica, mas, mais importante, esses eletrodomésticos representavam uma parcela maior da receita de descarte em comparação com os smartphones ou conexões de internet.

Mas também, e talvez mais importante, é que o Modelo T estava em uma posição muito diferente do Tesla. O Modelo T substituiu os automóveis concorrentes rapidamente, já que a maioria deles era montada artesanalmente, muitas vezes sem peças padronizadas e muito caras. O Modelo T, sendo produzido em massa, tinha peças padronizadas e foi projetado especificamente para ser fácil de consertar, além de ser robusto o suficiente para estradas então medíocres. Também era mais barato do que muitos veículos concorrentes, cerca de 1/4^th o preço do Stanley Steamer.[1]

Uma comparação melhor é a substituição de cavalos por tratores na agricultura. Como mostra a figura abaixo, foram necessários 20 anos para que o número de cavalos usados ​​nas fazendas caísse 50% e mais de quatro décadas antes de serem eliminados. (Ainda não encontrei dados sobre automóveis versus cavalos no transporte.)

Uma transição igualmente lenta pode ser observada na indústria ferroviária, onde as companhias ferroviárias substituíram as locomotivas a vapor por motores a diesel. Os primeiros eram maiores e mais pesados, reduzindo sua capacidade de reboque líquido, exigiam um tanque de água para vapor que precisava ser reabastecido regularmente e precisavam de limpezas muito mais frequentes do que o motor a diesel. Como as empresas ferroviárias tinham fácil acesso ao capital, elas deveriam ter se convertido rapidamente. No entanto, como mostra a figura abaixo, novamente levou 20 anos para as primeiras locomotivas a diesel amplamente disponíveis superarem o número de locomotivas a vapor em uso.

De fato, óleo combustível residual poderia ter sido substituído por carvão em locomotivas a vapor, com os russos liderando o caminho na década de 1870. Mas a indústria americana demorou muito para adotá-lo, como mostra a figura abaixo, com o uso de petróleo pelas ferrovias (combinando resíduo e diesel) superando o carvão apenas em 1950! Eu adoraria saber por que isso foi tão glacialmente lento. (Um autor afirmou que a indústria ferroviária estava preocupada com a disponibilidade de petróleo a longo prazo até a descoberta de Spindletop em 1901, mas isso não parece estar de acordo com o momento.)

O ponto crucial é que o Modelo T e a locomotiva a diesel eram produtos muito superiores aos de seus concorrentes. O mesmo se aplica aos veículos elétricos? Embora certamente existam casos de produtos inferiores sendo difíceis de substituir (olhe para o seu teclado), há poucos casos de produtos inferiores substituindo os superiores. A CFL, por exemplo, foi avidamente promovida como mais eficiente e ecológica, além de mais barata de operar ao longo de sua vida útil. Vários programas ofereciam subsídios aos compradores, mas nunca dominaram o mercado e acabaram perdendo participação de mercado para as lâmpadas halógenas (na verdade, menos eficientes que as lâmpadas fluorescentes compactas) e depois para os LEDs (mais eficientes e melhores).

Para automóveis, a comparação não é direta, pois alguns fatores são intangíveis. Mas a tabela abaixo fornece uma comparação entre o Modelo T e o cavalo em 1920 e, embora o Modelo T seja mais caro para comprar e operar, é muito mais capaz do que o cavalo, com o dobro da potência, dez vezes a capacidade de carga. , três vezes a capacidade de passageiros e cinco vezes o alcance. A única deficiência é que um Modelo T não pode ser deixado em um pasto para reabastecer; por outro lado, abastecer o Modelo T era rápido; deixar um cavalo pastar seria tão gradual quanto carregar uma bateria EV. Além disso, a quantidade de cuidados que o Modelo T exigia era muito menor do que alimentar, cuidar e colocar um cavalo no estábulo. As emissões do Modelo T poderiam ser ignoradas pelo proprietário: não para o cavalo, cujas 'emissões' precisavam ser removidas e descartadas.

E a competitividade do veículo elétrico? O principal benefício é a menor manutenção, entre 40-60% menor do que para o veículo com motor de combustão interna, o que não é trivial. Fora isso, uma melhor aceleração é importante, mas não está no topo da lista de prioridades dos compradores médios de carros, e as emissões mais baixas (não zero) atrairão apenas uma pequena fração dos consumidores. Por outro lado, a ansiedade de alcance e o carregamento lento são intangíveis que pesam muito no mercado. Os defensores denigrem a inconveniência do carregamento da bateria, mas é uma grande desvantagem, especialmente para o veículo principal de uma família.

Até o momento, as vendas de EV foram limitadas aos primeiros usuários (incluindo aqueles movidos pela marca Tesla) e compradores de carros de luxo. As vendas de EVs mais baratos como o GM Bolt são anêmicas: representou 4% das vendas da GM no último trimestre. A necessidade de grandes subsídios e uma ampla variedade de incentivos intangíveis (estacionamento e/ou cobrança gratuita, uso de faixas de carona, etc.) sugere que os VEs continuam sendo um produto inferior e há poucas razões para acreditar que isso mudará em breve.

Dado que o mercado de VE provavelmente permanecerá fortemente dependente do apoio do governo, e os governos podem ser inconstantes, há muito risco envolvido em seu desenvolvimento. A extensão de subsídios para compras da Lei de Redução da Inflação da Administração Biden parece positiva para os negócios, exceto pelas muitas restrições às vendas externas, renda do comprador etc. discutível.

Há uma chance significativa de que o veículo elétrico se pareça mais com o CFL do que com o Modelo T, algo mais caro, mas com características inferiores, exceto pelas emissões reduzidas. A recente onda de reduções de preços ainda as torna mais caras do que os veículos convencionais concorrentes, e as melhorias no custo e no desempenho das baterias de íon-lítio parecem estar diminuindo. Os próximos anos verão o maior teste, à medida que os compradores em massa pegam os novos modelos e os avaliam em condições do mundo real, onde dados limitados sugerem que o remorso dos compradores não é incomum.

Posso prever três caminhos possíveis para o EV (o que os especialistas chamam de 'cenários'). Em primeiro lugar, o apoio do governo continua em alto nível, a tecnologia da bateria dá grandes saltos ao fornecer custos mais baixos e carregamento mais rápido, e a preocupação dos consumidores com as emissões cresce exponencialmente. Nesse caso, prevaleceriam as projeções otimistas de participação no mercado de VEs.

Alternativamente, os EVs nunca poderiam se tornar o principal veículo leve, mas se tornando um segundo carro de escolha para muitas famílias e cada vez mais usado em alguns ambientes urbanos. As melhorias na bateria seriam compensadas por um menor apoio do governo, mas a indústria prosperaria, embora com participação de mercado na extremidade inferior das projeções. Minha opinião é que isso é mais provável.

Mas também, o EV de íons de lítio pode ser o CFL da indústria de mobilidade, substituído por uma combinação de híbridos e/ou ultracapacitores muito eficientes ou alguma outra bateria avançada. Não seria a primeira tecnologia altamente elogiada a provar um beco sem saída. Montado em um Concorde, ultimamente?

[1] O Stanley Steamer custava $ 1,000 em 1911, o Modelo T $ 385 em 1920. A inflação nesse ínterim significaria que o Steamer teria dobrado de preço.