Månadsarkiv: juni 2018

Elbilens genomslag

Mitt inlägg om elbilens samhällsekonomi visade att elbilarna är långt ifrån att fungera ekonomiskt. Det kan förändras och här följer några olika resonemang om tidshorisonter.

Tillväxten hittills

Svensk elbils-tillväxt såg bra ut 2012-2015 – på tre år tiofaldigades nybilsmarknaden från 0.1% till 1%. Därefter har tillväxten varit mycket blygsam, eventuellt för att många sugna elbilsköpare skickade pengar till Tesla för en köplats till Model 3. (Källa SCB):Globalt är tillväxten stabilare, men den nuvarande försäljningnivån är proportionellt ungefär som den svenska. Grafen nedan visar inte bara rena elbilar, utan även plug-in-hybrider. Fördelningen rena elbilar/hybrider är ca 66/33. (Källa: intressant McKinsey-rapport)Det är inte helt lätt att dra några slutsatser av detta. Utvecklingen har drivits av ett lyxsegment samt subventioner, vilket innebär att den riktiga massmarknaden är en bit bort. Men en 30-procentig årlig försäljningstillväxt skulle göra att plug-in-hybrider och rena elbilar utgör ca 18% av försäljningen 2027. Det är lite optimistiskt men inte helt orimligt, nu när hybriddrift står i begrepp att ta dieselbilens plats för för de som vill betala lite mer för lite billigare bränsle.

Bra-nog-uppskattning

Det krävs en hel del för att elbilar ska få riktigt rejält genomslag. Faktorerna sammanfattas i den här bilden:

Nissan Leaf lanserades 2011 med 24 kWh och har sedan dess uppgraderats till först 30 kWh och nu 40 kWh med likartat pris och oförändrad formfaktor hos batterierna. Snabbladdningseffekten kvarstår på 50 kW. Denna batteritillväxt har alltså tagit sju år, och för att sälja den här bilen till first-adopters har det krävts en supermiljöbilspremie på 40,000 kr.

Om vi antar att utvecklingen fortsätter i samma takt tack vare industriella läreffekter som sänker tillverkningskostnaderna, så kan Leafen vid oförändrat pris ha ett batteripack på ca 70 kWh för modell-år 2025. Vid det laget bör snabbladdning på bortåt 120-150 kW börja bli mainstream. Dessa egenskaper borde duga för gemene man. 70 kWh motsvarar ca 40 mils räckvidd och efter en sån sträcka är det ändå läge att ta en halvtimmes bensträckare och matpaus för att köra vidare. Tesla har också bevisligen lyckats sälja dyra lyxbilar med ungefär den kapaciteten.

Tyvärr är oförändrat pris år 2025 inte attraktivt. Staten kan inte fortsätta lägga 40′-60′ kr i subvention per elbil och Leafen idag kostar hela 370,000 kr före subvention. (Kronan är svag.) Om vi tänker oss ytterligare sju år, dvs fram till 2032, så kan Nissan växla in de interna kostnadssänkningarna i lägre utpris istället för i större batteristorlekar. Antagligen kan man då komma ner under 300,000 kr, kanske neråt 270,000 kr vid en fördelaktigare kronkurs. Kombinera med en bränsle- och underhållsbesparing på 10,000 kr/år och väldigt attraktiv prestanda och komfort, så har vi en vinnare. Snabbladdningsnätet kommer då också vara betydligt finmaskigare och övriga faktorer som modell-tillgänglighet och familiaritet kommer också finnas på plats. Det här ger vid handen att den rena elbilen har en chans att nå riktig mainstream och bred acceptans under första halvan av 2030-talet.

Batterikostnader

BNEF uppskattar att tillverkarna idag kan göra batteripack för $209/kWh. Men om vi ser på Ford Focus Electric i USA med 33.5 kWh för $29k i USA och jämför med bensin-basmodellen av Focus som kostar $18k, och tänker oss att mellanskillnaden är batteripriset, så ger det vid handen att Ford säljer batteripacket till kund för $330/kWh. Om vi antar samma $18k i baspris utan batterier för Leaf, Model 3 samt Chevrolet Bolt så tycks alla dessa sälja vidare batteripack till kund för ca $300-340/kWh!

Det kan verka dyrt, men som jag förstår det är 50% en ganska rimlig och normal ökning mellan tillverkningskostnad och utpris. Billtillverkaren måste också täcka R&D, marginal, distribution, försäljnings- och reklamkostnader, garanti mm. Jag har tidigare haft uppfattningen att elbilar är ganska överprissatta, men jag måste tyvärr ompröva den ståndpunkten vid närmare betraktelse.

Industriella läreffekter brukar handla om en fast procentuell kostnadsreduktion för varje fördubbling av drifttagen volym. Det är svårt att få fatt i historiska data, men om vi antar att vi har en försäljningsutveckling med 30%-ig tillväxt i GWh räknat så ger det en fördubbling av kumulativ volym på 2.5 år ungefär. Vid 20% kostnadsreduktion per volymfördubbling så ger det oss en kostnadshalvering till 2025, dvs utrymme att exvis öka Leaf-kapaciteten till 80 kWh vid oförändrat pris. Det är bara aningen mer optimistiskt än min Leaf-extrapolation ovan till 70 kWh till 2025.

Slutsatser

Olika extrapoleringar av kostnadsutveckling, tillväxt mm, som iofs alla i grunden bygger på någon sorts förväntan om fortsatta batterikostnadsreduceringar, ger likartade resultat med ett mycket kraftigt genomslag, troligen dominans, för plug-in-bilar någon gång under första halvan av 2030-talet. Detta under antagandet att kunderna nöjer sig med ca 70-80 kWh, tre gånger snabbare snabbladdning samt en hanterlig prisdifferens mot vanliga bilar.

Det här är en global utveckling som Sverige pga sin litenhet inte kan påverka nämnvärt. Ca 79 miljoner bilar såldes i världen år 2017, varav 1.2 miljoner plug-in-bilar. I Sverige såldes knappt 400,000 bilar totalt samma år.

Global solstatistik 2018

I förra blogginlägget gav jag en övergripande bild av energiproduktionen i världen efter släppet av BP-rapporten. Detta inlägg fokuserar på sol-el. Sol-elen globalt utgjorde cirka 1.7% av all el-genering och 5% av all fossilfri el år 2017:

Den årliga tillväxten i genererad sol-el har sjunkit från 2008-2012-nivån på över 50% årligen till mer beskedliga, men fortfarande kraftiga, ca 30% idag:En kärnreaktor producerar runt 8 TWh/år, beroende på storlek. Precis 10 länder har nått en solcells-produktion som överstiger den nivån. Föga förvånande är de ekonomiska jättarna störst även på solceller:Pionjärländer, dvs de som har hög andel sol-el eller väldigt stor sol-produktion, har historiskt tenderat att plana ut på ganska låga andelar sol-el:Som synes har USA och Kina egentligen inte imponerande mängder sol-el i förhållande till sin storlek – de har hela tiden legat ungefär på världssnittet. Japan och Chile har just seglat upp som länder med relativt hög penetration sol-el. Det blir spännande att se var de planar ut – särskilt Chile borde kunna nå högre än europeiska pionjärer tack vare väldigt hög solinstrålning. En orsak till utplaningen är annars den mättnad man kan man se i tyska elproduktionsgrafer:Notera hur man dumpar ganska mycket sol-el på grannarna.

 

Framtiden

Hos vissa grupper finns det en närmast religiös övertygelse om att sol-el nu är den billigaste energikällan och att allt som står ivägen för fullt genomslag är fossil-lobbyns makt över politikerna. Tyvärr har inte den typen av konspirationsteorier någon verklighetsförankring, och även om sol-elens kostnader nu är överkomliga så är det måttligt hett med en energikälla som producerar så ojämnt och slumpartat.

Då solcellerna har en penetration (marknadsandel) på bara cirka 1.7% globalt så finns dock höjd att växa. Världen har lagt ca 150 miljarder USD på solceller årligen de senaste sju åren enligt GTM/BNEF:

Min gissning är att den nivån kommer upprätthållas kommande år, vilket leder till en fortsatt stadigt sjunkande procentuell tillväxttakt trots sjunkande kostnader enligt ”Swansons lag”. 2018 kommer landa på cirka 2% global penetration vid ca 500 GW totalt installerad effekt. 4% penetration kommer nås 2022 vid ca 1000 GW installerad effekt. Men sen dröjer det till 2028 innan vi når 8% penetration och 2000 GW installerad effekt, därefter 2039 för att nå 16% penetration och 4000 GW installerad effekt. (Total global elgenerering växer med ca 2.7% årligen, vilket jag inte tagit hänsyn till i penetrationssiffrorna som alltså kan bli snarare 12% år 2039.) Min kristallkula ser alltså följande graf: Och den blå linjen är mitt optimistiska scenario som inte tar hänsyn till att såna här kurvor brukar gå över i en S-form med utplaning. Det hör också till saken att Kina just har bromsat tillstånden för nya solparker vilket förutspås leda till kraftigt minskad utbyggnad på den i särklass största marknaden.

 

 

Global energistatistik 2018

Igår släpptes BPs årliga rapport Statistical Review of World Energy. Det finns de som börjar fräsa konspirationsteorier när källan är ett oljebolag, men detta är kanske den mest högkvalitativa, ansedda och citerade källan i sitt slag. Jag har utgått från BPs råa siffror och snickrat ihop en uppsättning grafer som visar den globala utvecklingen.

Glädjande nog ökade energikonsumtionen i världen med ca 2.2% förra året. I nedanstående graf kan man se hur det såg ut per energikälla. (Icke-termiska källor som vattenkraft, solceller och vindkraft justeras upp av BP genom att multiplicera med cirka tre för att bli jämförbara.)

Som synes är vindkraft och solceller fortsatt väldigt små. År 2017 uppgick de tillsammans till totalt ca 2.65% av primärenergin, en ökning från 2.22% året innan. Med den takten tar de alltså 4-5% marknadsandel per decennium.

Förra året ökade naturgas mest, följt av olja:Att naturgasen ökar är inte så konstigt. Det är den ideala partnern till slumpkraft (dvs sol och vind). Naturgas-verk är väldigt billiga att bygga och produktionen i dem kan relativt lätt justeras så att bränsle sparas när det är bra produktion i slumpkraft-verken. En politisk bonus är att naturgas bara ger halva CO2-utsläppen mot kol, vilket gör att man relativt billigt kan reducera utsläppen enligt plan genom att göra sig långsiktigt beroende av denna energikälla.

Från millennieskiftet har den fossila andelen av energiproduktionen minskat obetydligt från 87% till 85%. Samtidigt har den totala energiproduktionen ökat kraftigt, så fossilerna växer fortfarande:

Förra året växte den fossila energiproduktionen ca 1.5% (trots att året innan dess hade en dag extra pga skottår). Det här får givetvis förutsägbara konsekvenser för CO2-utsläppen:CO2-utsläppen hade inte rört sig särskilt mycket några år, men tog 2017 ett skutt uppåt igen och ökade med ca 1.6%, justerat för skottår.

Om man vill avsluta med att vara lite positiv mot slumpkraft, så kan man betrakta deras tillväxter i en logaritmisk graf:Här ser man att vindkraft idag ligger på ca 1.9% av primärenergin (vilket inte är samma sak som andel av elektriciteten), och solkraft ligger på ca 0.75%. De ligger alltså på ungefär samma punkter på kurvan som kärnkraft låg på ca 1977 respektive 1973. Grafen visar att den procentuella tillväxten fortfarande är hyggligt god för dessa energislag och om man inte kände till intermittens-problematiken skulle detta, trots de små absoluta volymerna, ge anledning till långsiktig optimism.

Återkommer med ytterligare statistik kring viktiga detaljer.