Et bredere perspektiv på dekarbonisering: Hvorfor hybrider kan være mere effektive end elbiler
Toyota har ret: Vi har brug for flere hybridbiler og færre elbiler.
Her er grunden til, at bilindustrien satser alt på elbiler, men en mere effektiv måde at reducere udledningen på ligger helt klart foran os. Der var engang, hvor Toyota førte an i den almindelige overgang til energieffektive biler med hybridbilen Prius. I dag virker de mere konservative og har i årevis afvist batteridrevne elbiler til fordel for hybrider og brint - for så endelig at anerkende potentialet i elbiler med BZ4X.
I hvert fald til en vis grad; de tror stadig stærkt på en bred vifte af dekarboniseringsløsninger, hvor hybrider er vigtigere end fulde elbiler. Det lyder som bagklogskab fra en senkommer, hvis første elbil blev modtaget med lunken interesse. Men hvis man ser nærmere på, hvor effektivt hybrider og elbiler bruger deres batterier, indser man, at Toyota faktisk har ret: Hybrider har en større rolle at spille i dekarboniseringen end elbiler på lang sigt, hvis de nogensinde kommer til det. Faktisk er vi nødt til at bruge vores begrænsede batteriaktiver til at maksimere reduktionen af CO2-emissioner i hele bilindustrien, og det snart. Vi er nødt til at udnytte hver eneste kilowatt-time fuldt ud, og på kort sigt betyder det ikke, at vi skal gå all-in på elbiler.
Det betyder, at vi skal læne os tilbage mod hybrider. Dataene er utvetydige: Elbiler genererer færre CO2-emissioner end biler med forbrændingsmotorer i løbet af deres levetid, og det, du kan læse her, bestrider ikke dette.
Men skiftet til elbiler snubler over begrænsninger i rækkevidden, utilstrækkelige opladningsnetværk og høje priser på grund af de batteriomkostninger, der driver dem. Desuden forventes udbuddet af elbilbatterier ikke at kunne imødekomme efterspørgslen inden for de næste par år. Benchmark Mineral Intelligence fortalte Financial Times, at de forudser, at efterspørgslen på litium vil femdobles inden 2035, mens Boston Consulting Group forudser "kronisk" mangel så snart som i 2025.
Sidste år advarede Stellantis CEO Carlos Tavares om noget lignende i CNBC og forudsagde mangel på mineraler og batterier senere i dette årti. Så er der en bedre anvendelse af de batterier, der i øjeblikket er pakket ind i et relativt lille antal elbiler til 60.000 dollars eller elektriske pickup-trucks til 100.000 dollars?
Ville overgangen til fuldhybridmodeller - som nu for det meste afvises som en midlertidig bro - faktisk reducere emissionerne hurtigere end at fremskynde elbiler på kort sigt? For at illustrere dette, lad os sammenligne kulstofemissionerne på vejen for nogle modeller, der fås med forbrændingsmotorer, hybrid/plug-in hybrid (PHEV) og elektriske drivlinjer: Ford F-150, Hyundai Kona og 2022 Kia Niro (som bruger det samme chassis) og BMW 3-serie og i4 (som også deler deres underbygning). Det spørgsmål, vi ønsker at besvare, er: Hvad er den bedste måde at bruge en begrænset batteriforsyning på?
Skal vi sprede disse materialer over en masse hybrider eller pakke dem ind i nogle få elbiler og lade resten have benzin- eller dieselmotorer? Vi kan besvare dette ved at dividere, hvor meget hvert køretøj reducerer CO2-udledningen i forhold til dets modstykke med forbrændingsmotor, med dets batterikapacitet i kilowatt-timer.
Det er svært at forestille sig, så lad være med det: Se bare på denne ligning i stedet. Med disse data kan vi så beregne, hvor effektivt hvert elektrificeret køretøj bruger sit batteri. Målet er at reducere CO2-udledningen så meget som muligt med en begrænset batteriforsyning.
Og når man regner på det, er det ret klart, hvad der er den bedste løsning. Overvej, hvor meget batteri en typisk elbil til massemarkedet bruger. En F-150 Lightning kan generere mindre end en tredjedel af CO2-udledningen fra en benzindrevet F-150, men hver enhed bruger 98 kWh batteri, hvoraf det meste kun bruges på sjældne længere ture.
I mellemtiden er et F-150 Powerboost-hybridbatteri kun på 1,5 kWh. Den opnår ikke den samme reduktion af udledningen som Lightning, men Ford kunne lave 65 af dem med de batterier, der sidder i en enkelt Lightning. Det går op, for hvis Ford sælger en Lightning og 64 benzindrevne F-150'ere, reducerer det CO2-udledningen fra disse lastbiler som gruppe med 370 g/km. Hvis de solgte 65 hybrider - og fordelte en Lightnings batteriforsyning på dem alle - ville de reducere den samlede udledning med 4.550 g/km.
Husk, at det er med præcis den samme mængde batterier; fordelingen er bare anderledes. Mønsteret gælder også for Hyundai/Kia-kombinationen og BMW'erne - at gå over til fuld hybrid reducerer udledningen meget mere end at bygge nogle få elbiler og en masse benzinbiler. Hvis man deler en i4's batteri, kan man lave syv 330e PHEV'er, som reducerer 560 g/mi i forhold til en i4's 266. Hvis man deler batteriet i en Kona EV, kan man lave syv Niro PHEV'er, som reducerer 1.085 g/km (en EV reducerer 239), eller 41 almindelige Niro-hybrider, som reducerer 4.797 g/km.
Ligesom Ford gør de bedre brug af en fast batteriforsyning ved at sprede den over et stort antal hybrider i stedet for at koncentrere dem alle i en enkelt elbil. Selvfølgelig forbedres elbilernes sag, når de udelukkende kører på vedvarende energi. Vi kan nulstille deres CO2-udledning pr. kilometer for at simulere det, og det hjælper dem - men det ændrer ikke på, at deres batteriforbrug stadig er ineffektivt.
At drive nogle få elbiler med vedvarende energi har stadig ikke den samme umiddelbare effekt, som en bredere hybridisering af nye biler ville have. Det handler om dette: Ved at bruge deres begrænsede batteriforsyning på et lille antal (dyre) elbiler får bilindustrien applaus fra investorer og offentligheden på trods af, at de gennemfører en ineffektiv dekarboniseringsplan. De kan hvidvaske deres omdømme med et par blændende produkter, mens de i virkeligheden ikke reducerer CO2-udledningen så meget, som de kunne. Tallene tyder stærkt på, at det er mere effektivt at hybridisere så mange nye biler som muligt, og det bliver det i stigende grad, efterhånden som batteriteknologien udvikles, og tilgængeligheden forhåbentlig øges.
Det vil gøre det muligt for hybrider at overgå til hybridbiler, før de eventuelt erstattes af rene elbiler. De fleste af fordelene ved en fuld overgang til elbiler vil dog vise sig ved en udbredt brug af hybridbiler. De har tilstrækkelig rækkevidde til at foretage korte rejser på elektricitet alene, ofte til sammenlignelige startomkostninger som en elbil, men også fleksibiliteten og effektiviteten ved en hybriddrivlinje til længere rejser.
Det gør det muligt at undgå de fleste barrierer for elbiler, nemlig tilgængelighed af batterier og dårlig opladningsinfrastruktur. Der er dog grunde til, at PHEV'er ikke er slået igennem. De er mindre effektive og mere komplicerede at producere og vedligeholde end elbiler eller almindelige hybrider, for ikke at nævne at de er tungere og dyrere end almindelige hybrider.
De nyder heller ikke godt af deres forvirrende navne, for slet ikke at tale om PHEV-akronymet. Hybrider som helhed har været langsomme til at vinde markedsandele og udgjorde kun 5,5 procent af markedet for lette køretøjer i 2021, ifølge Bureau of Transportation Statistics. Det er over en periode på 24 år, siden den banebrydende Toyota Prius begyndte at blive produceret. Elbiler nåede i mellemtiden en lignende markedsandel på mindre end halvdelen af den tid og opnåede 5,8 procent af det amerikanske marked i 2022 ifølge The Wall Street Journal.
Det er kun et årti siden, at den paradigmeskiftende Tesla Model S blev sat i produktion. Men elbilkøbere har nydt godt af mere generøse skattelettelser, end hybridkunder nogensinde har gjort, idet den tidligere føderale skattekredit for elbiler effektivt skabte jord
Her er grunden til, at bilindustrien satser alt på elbiler, men en mere effektiv måde at reducere udledningen på ligger helt klart foran os. Der var engang, hvor Toyota førte an i den almindelige overgang til energieffektive biler med hybridbilen Prius. I dag virker de mere konservative og har i årevis afvist batteridrevne elbiler til fordel for hybrider og brint - for så endelig at anerkende potentialet i elbiler med BZ4X.
I hvert fald til en vis grad; de tror stadig stærkt på en bred vifte af dekarboniseringsløsninger, hvor hybrider er vigtigere end fulde elbiler. Det lyder som bagklogskab fra en senkommer, hvis første elbil blev modtaget med lunken interesse. Men hvis man ser nærmere på, hvor effektivt hybrider og elbiler bruger deres batterier, indser man, at Toyota faktisk har ret: Hybrider har en større rolle at spille i dekarboniseringen end elbiler på lang sigt, hvis de nogensinde kommer til det. Faktisk er vi nødt til at bruge vores begrænsede batteriaktiver til at maksimere reduktionen af CO2-emissioner i hele bilindustrien, og det snart. Vi er nødt til at udnytte hver eneste kilowatt-time fuldt ud, og på kort sigt betyder det ikke, at vi skal gå all-in på elbiler.
Det betyder, at vi skal læne os tilbage mod hybrider. Dataene er utvetydige: Elbiler genererer færre CO2-emissioner end biler med forbrændingsmotorer i løbet af deres levetid, og det, du kan læse her, bestrider ikke dette.
Men skiftet til elbiler snubler over begrænsninger i rækkevidden, utilstrækkelige opladningsnetværk og høje priser på grund af de batteriomkostninger, der driver dem. Desuden forventes udbuddet af elbilbatterier ikke at kunne imødekomme efterspørgslen inden for de næste par år. Benchmark Mineral Intelligence fortalte Financial Times, at de forudser, at efterspørgslen på litium vil femdobles inden 2035, mens Boston Consulting Group forudser "kronisk" mangel så snart som i 2025.
Sidste år advarede Stellantis CEO Carlos Tavares om noget lignende i CNBC og forudsagde mangel på mineraler og batterier senere i dette årti. Så er der en bedre anvendelse af de batterier, der i øjeblikket er pakket ind i et relativt lille antal elbiler til 60.000 dollars eller elektriske pickup-trucks til 100.000 dollars?
Ville overgangen til fuldhybridmodeller - som nu for det meste afvises som en midlertidig bro - faktisk reducere emissionerne hurtigere end at fremskynde elbiler på kort sigt? For at illustrere dette, lad os sammenligne kulstofemissionerne på vejen for nogle modeller, der fås med forbrændingsmotorer, hybrid/plug-in hybrid (PHEV) og elektriske drivlinjer: Ford F-150, Hyundai Kona og 2022 Kia Niro (som bruger det samme chassis) og BMW 3-serie og i4 (som også deler deres underbygning). Det spørgsmål, vi ønsker at besvare, er: Hvad er den bedste måde at bruge en begrænset batteriforsyning på?
Skal vi sprede disse materialer over en masse hybrider eller pakke dem ind i nogle få elbiler og lade resten have benzin- eller dieselmotorer? Vi kan besvare dette ved at dividere, hvor meget hvert køretøj reducerer CO2-udledningen i forhold til dets modstykke med forbrændingsmotor, med dets batterikapacitet i kilowatt-timer.
Det er svært at forestille sig, så lad være med det: Se bare på denne ligning i stedet. Med disse data kan vi så beregne, hvor effektivt hvert elektrificeret køretøj bruger sit batteri. Målet er at reducere CO2-udledningen så meget som muligt med en begrænset batteriforsyning.
Og når man regner på det, er det ret klart, hvad der er den bedste løsning. Overvej, hvor meget batteri en typisk elbil til massemarkedet bruger. En F-150 Lightning kan generere mindre end en tredjedel af CO2-udledningen fra en benzindrevet F-150, men hver enhed bruger 98 kWh batteri, hvoraf det meste kun bruges på sjældne længere ture.
I mellemtiden er et F-150 Powerboost-hybridbatteri kun på 1,5 kWh. Den opnår ikke den samme reduktion af udledningen som Lightning, men Ford kunne lave 65 af dem med de batterier, der sidder i en enkelt Lightning. Det går op, for hvis Ford sælger en Lightning og 64 benzindrevne F-150'ere, reducerer det CO2-udledningen fra disse lastbiler som gruppe med 370 g/km. Hvis de solgte 65 hybrider - og fordelte en Lightnings batteriforsyning på dem alle - ville de reducere den samlede udledning med 4.550 g/km.
Husk, at det er med præcis den samme mængde batterier; fordelingen er bare anderledes. Mønsteret gælder også for Hyundai/Kia-kombinationen og BMW'erne - at gå over til fuld hybrid reducerer udledningen meget mere end at bygge nogle få elbiler og en masse benzinbiler. Hvis man deler en i4's batteri, kan man lave syv 330e PHEV'er, som reducerer 560 g/mi i forhold til en i4's 266. Hvis man deler batteriet i en Kona EV, kan man lave syv Niro PHEV'er, som reducerer 1.085 g/km (en EV reducerer 239), eller 41 almindelige Niro-hybrider, som reducerer 4.797 g/km.
Ligesom Ford gør de bedre brug af en fast batteriforsyning ved at sprede den over et stort antal hybrider i stedet for at koncentrere dem alle i en enkelt elbil. Selvfølgelig forbedres elbilernes sag, når de udelukkende kører på vedvarende energi. Vi kan nulstille deres CO2-udledning pr. kilometer for at simulere det, og det hjælper dem - men det ændrer ikke på, at deres batteriforbrug stadig er ineffektivt.
At drive nogle få elbiler med vedvarende energi har stadig ikke den samme umiddelbare effekt, som en bredere hybridisering af nye biler ville have. Det handler om dette: Ved at bruge deres begrænsede batteriforsyning på et lille antal (dyre) elbiler får bilindustrien applaus fra investorer og offentligheden på trods af, at de gennemfører en ineffektiv dekarboniseringsplan. De kan hvidvaske deres omdømme med et par blændende produkter, mens de i virkeligheden ikke reducerer CO2-udledningen så meget, som de kunne. Tallene tyder stærkt på, at det er mere effektivt at hybridisere så mange nye biler som muligt, og det bliver det i stigende grad, efterhånden som batteriteknologien udvikles, og tilgængeligheden forhåbentlig øges.
Det vil gøre det muligt for hybrider at overgå til hybridbiler, før de eventuelt erstattes af rene elbiler. De fleste af fordelene ved en fuld overgang til elbiler vil dog vise sig ved en udbredt brug af hybridbiler. De har tilstrækkelig rækkevidde til at foretage korte rejser på elektricitet alene, ofte til sammenlignelige startomkostninger som en elbil, men også fleksibiliteten og effektiviteten ved en hybriddrivlinje til længere rejser.
Det gør det muligt at undgå de fleste barrierer for elbiler, nemlig tilgængelighed af batterier og dårlig opladningsinfrastruktur. Der er dog grunde til, at PHEV'er ikke er slået igennem. De er mindre effektive og mere komplicerede at producere og vedligeholde end elbiler eller almindelige hybrider, for ikke at nævne at de er tungere og dyrere end almindelige hybrider.
De nyder heller ikke godt af deres forvirrende navne, for slet ikke at tale om PHEV-akronymet. Hybrider som helhed har været langsomme til at vinde markedsandele og udgjorde kun 5,5 procent af markedet for lette køretøjer i 2021, ifølge Bureau of Transportation Statistics. Det er over en periode på 24 år, siden den banebrydende Toyota Prius begyndte at blive produceret. Elbiler nåede i mellemtiden en lignende markedsandel på mindre end halvdelen af den tid og opnåede 5,8 procent af det amerikanske marked i 2022 ifølge The Wall Street Journal.
Det er kun et årti siden, at den paradigmeskiftende Tesla Model S blev sat i produktion. Men elbilkøbere har nydt godt af mere generøse skattelettelser, end hybridkunder nogensinde har gjort, idet den tidligere føderale skattekredit for elbiler effektivt skabte jord
