Η τεχνολογική εξέλιξη και οι κρίσιμες πολιτικές και επιχειρηματικές αποφάσεις που κάνουν την ηλεκτροκίνηση τη "βέλτιστη λύση"

Οι μεταφορές βρίσκονται σε κομβικό σημείο, με την τεχνολογική τους επανάσταση (όπως τη χαρακτηρίζει το Bloomberg) να έχει ήδη ξεκινήσει. Η ηλεκτροκίνηση, η συνδεσιμότητα και η αυτόνομη οδήγηση είναι οι κύριοι τεχνολογικοί τομείς που προδιαγράφουν το άμεσο μέλλον, ενώ η «κινητικότητα ως υπηρεσία» (MaaS – Mobility as a Service) θα αποτελέσει τον κύριο άξονα ανάπτυξης των νέων επιχειρηματικών μοντέλων της επόμενης εικοσαετίας. Σε αυτό το πλαίσιο, η ηλεκτρική ενέργεια αποτελεί τη βέλτιστη λύση για την τροφοδοσία των αυτοκινήτων, τόσο για τον αποτελεσματικό ψηφιακό μετασχηματισμό τους (κατά τα πρότυπα της 4ης Βιομηχανικής Επανάστασης), όσο και για την κίνησή τους με καθαρά, αποδοτικά και οικονομικά «καύσιμα» μέσω έξυπνων και ευέλικτων δικτύων.

Σήμερα, η αγορά των ηλεκτρικών αυτοκινήτων αυξάνεται με πολύ γρήγορους ρυθμούς, οδηγώντας τους αναλυτές και τους εμπλεκόμενους φορείς σε συνεχείς αναθεωρήσεις των προβλέψεών τους. Οι 665.000 πωλήσεις παγκοσμίως νέων ηλεκτρικών αυτοκινήτων το 2016, το 2017 έγιναν 1.180.000, φθάνοντας συνολικά τα 2.700.000 ηλεκτρικά αυτοκίνητα που κυκλοφορούν σε όλο τον κόσμο. Βάσει αυτών των αριθμών ο OPEC εκτιμά ότι το 2030 θα κυκλοφορούν 70 εκατομμύρια ηλεκτρικά οχήματα και 266 εκατ. το 2040. Ωστόσο, το Bloomberg εκτιμά ότι το 2040 θα κυκλοφορούν 530 εκατ. καλύπτοντας το ένα τρίτο της αγοράς νέων οχημάτων.

Οι εκτιμήσεις αυτές διαμορφώνονται από τη συνεχή τεχνολογική εξέλιξη των συσσωρευτών, που οδηγεί σε μεγαλύτερη ενεργειακή χωρητικότητα, ταχύτερη επαναφόρτιση και μείωση του κόστους τους. Παράλληλα, η εξοικείωση του κόσμου με τη νέα τεχνολογία αυξάνει την αποδοχή της στην καθημερινή χρήση, με συνέπεια την αύξηση της ζήτησης και τη συνεχή μεγέθυνση της αγοράς. Η ανταπόκριση των αυτοκινητοβιομηχανιών στην κάλυψη της ζήτησης αυτής, οδηγεί σε μεγαλύτερες και αποδοτικότερες γραμμές παραγωγής και στη συνεχή μείωση του κόστους αγοράς των νέων ηλεκτρικών αυτοκινήτων.

Παράλληλα, εξελίσσεται και ο τομέας των σταθμών φόρτισης. Σταθμοί φόρτισης νέας τεχνολογίας που επιτρέπουν πολύ γρήγορη επαναφόρτιση των συσσωρευτών των αυτοκινήτων και εκτεταμένα δίκτυα τέτοιων σταθμών επιτρέπουν τακτική, γρήγορη φόρτιση, απομακρύνοντας την «ανησυχία της απόστασης» (range anxiety). Στόχος της βιομηχανίας είναι η φόρτιση με ηλεκτρική ενέργεια επαρκή για την κάλυψη αποστάσεων της τάξης των 600 χιλιομέτρων, να γίνεται σε χρόνο περίπου 5 λεπτών – όσος χρόνος χρειάζεται να γεμίσει με υγρά καύσιμα η δεξαμενή ενός αυτοκινήτου με θερμικό κινητήρα. Έτσι, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα παύουν να θεωρούνται «αυτοκίνητα πόλης» και μπορούν να καλύψουν ευρύτερο φάσμα αναγκών μεταφοράς προϊόντων και μετακίνησης επιβατών.

Η διαμόρφωση, αλλά κυρίως οι προοπτικές της αγοράς των ηλεκτρικών αυτοκινήτων και των σταθμών φόρτισης, επηρεάζεται από, αλλά και επηρεάζει τη λήψη πολιτικών και επιχειρηματικών αποφάσεων σε όλο τον κόσμο:

• Το 2016 εγκρίθηκε στην Ολλανδική Βουλή ο τερματισμός της πώλησης αυτοκινήτων βενζίνης και πετρελαίου μέχρι το 2025.
• Τον Ιούνιο του 2017 η Ινδία ανακοίνωσε ότι θα διακοπούν οι πωλήσεις αυτοκινήτων βενζίνης και πετρελαίου μέχρι το 2030.
• Τον ίδιο μήνα η Νορβηγία αποφάσισε τη διακοπή πωλήσεων αυτοκινήτων βενζίνης και πετρελαίου μέχρι το 2025. Επισημαίνεται ότι ήδη στη Νορβηγική αγορά, τα υβριδικά, τα ηλεκτρικά και τα αυτοκίνητα με υδρογόνο καλύπτουν ποσοστό μεγαλύτερο από το 40% των πωλήσεων νέων αυτοκινήτων, κατέχοντας μακράν την πρώτη θέση παγκοσμίως.
• Το Ιούλιο του 2017 η Γαλλία ανακοίνωσε ότι θα διακοπούν οι πωλήσεις αυτοκινήτων βενζίνης και πετρελαίου μέχρι το 2040.
• Επίσης τον Ιούλιο της ίδιας χρονιάς, η Βρετανία ανακοίνωσε ότι θα διακοπούν οι πωλήσεις αυτοκινήτων βενζίνης και πετρελαίου μέχρι το 2040.
• Το Αύγουστο η Καγκελάριος Άγκελα Μέρκελ ανέφερε ότι θα ακολουθηθεί και στη Γερμανία παρόμοια πολιτική, χωρίς όμως να προσδιορίζει σαφή χρονικό ορίζοντα.
• Το Σεπτέμβριο του 2017, η κυβέρνηση της Σκωτίας ανακοίνωσε τη σταδιακή απομάκρυνση των αυτοκινήτων βενζίνης και πετρελαίου μέχρι το 2032.
• Τέλος, η Κίνα μέσα στον Σεπτέμβριο του 2017 ανακοίνωσε τη σταδιακή πλήρη διακοπή της παραγωγής και των πωλήσεων των αυτοκινήτων βενζίνης και πετρελαίου.

Επισημαίνεται ότι και πολλές άλλες χώρες έχουν θέσει συγκεκριμένους ποσοτικούς στόχους ως προς τον αριθμό των ηλεκτρικών αυτοκινήτων που θέλουν να κυκλοφορούν στην επικράτειά τους, ακολουθώντας χρονικά ορόσημα και εφαρμόζοντας διαδικασίες και πολιτικές κινήτρων.

Στο ίδιο πνεύμα και οι αυτοκινητοβιομηχανίες, προετοιμάζονται να πάρουν θέση στην υπό διαμόρφωση νέα αγορά και αρχίζουν να μετακινούνται προς την ηλεκτροκίνηση.

• Το 2016 η Volkswagen ανακοίνωσε ότι στοχεύει να φέρει στην αγορά μέχρι το 2025 30 ή περισσότερα αμιγώς ηλεκτρικά μοντέλα, με στόχο τις 2 με 3 εκατομμύρια πωλήσεις μέχρι το τέλος του έτους αυτού, καλύπτοντας χονδρικά το 25% των συνολικών πωλήσεών της. Το 2017 στη σκιά του σκανδάλου diesel, η εταιρία αναβάθμισε τους στόχους της, ανακοινώνοντας ότι θα προσφέρει στην αγορά ηλεκτρικές εκδόσεις και των 300 μοντέλων της, μετακινούμενη ουσιαστικά πλήρως προς την ηλεκτροκίνηση.
• Τον Μάρτιο του 2017, η Daimler ανακοίνωσε ότι επιταχύνει το πρόγραμμά της και θα έχει στην αγορά μέχρι το 2022 δέκα νέα αμιγώς ηλεκτρικά μοντέλα.
• Το Ιούλιο του ίδιου έτους, η Volvo ανακοίνωσε ότι όλα τα μοντέλα της που θα μπουν στην αγορά από το 2019 και μετά, θα είναι υβριδικά ή ηλεκτρικά.
• Τον Σεπτέμβριο του 2017 η BMW ανακοίνωσε ότι μέχρι το 2025 θα έχει 12 νέα ηλεκτρικά και 13 νέα υβριδικά μοντέλα.
• Το ίδιο μήνα η Jaguar Land Rover ανακοίνωσε ότι όλα τα νέα μοντέλα της από το 2020 και μετά, θα είναι υβριδικά ή ηλεκτρικά.
• Και φυσικά υπάρχουν μεγάλες εταιρίες, όπως η Tesla, η Fisker και άλλες, που σχεδιάζουν να πωλούν τώρα και για πάντα, αυτοκίνητα 100% ηλεκτρικά.

Σε αντίθεση με τους Ευρωπαίους ανταγωνιστές τους, οι τρεις μεγάλοι αμερικανοί κατασκευαστές – Ford, GM (General Motors) και FCA (Fiat Chrysler Automobiles) – μένουν αδρανείς, προσφέροντας και οι τρεις μαζί, προς το παρόν, σημαντικά λιγότερα ηλεκτρικά και επαναφορτιζόμενα υβριδικά μοντέλα.

Στην Ιαπωνία, η Toyota ανακοίνωσε ότι θα στραφεί δυναμικά προς την ηλεκτροκίνηση, επιδιώκοντας να κρατήσει την πρωτοκαθεδρία στην παγκόσμια αγορά και στον τομέα αυτόν, ενώ και οι Κορεατικές αυτοκινητοβιομηχανίες προσπαθούν να μην υστερήσουν.

Στην Κίνα υπάρχουν περισσότεροι από 100 κατασκευαστές ηλεκτρικών αυτοκινήτων, με την πλειοψηφία τους να απευθύνονται στην Κινεζική αγορά – λιγότεροι από 10 κατασκευάζουν μοντέλα με διεθνή έγκριση τύπου και δυνατότητα πωλήσεων στην Ευρωπαϊκή και Αμερικανική αγορά.

Τέλος και στην Ινδία, οι μεγάλοι κατασκευαστές οχημάτων Tata και Mahindra, προχωρούν προς την ηλεκτροκίνηση με μικρά και οικονομικά προσιτά μοντέλα, στοχεύοντας κατά κύριο λόγο στην ιδιαίτερα μεγάλη εγχώρια αγορά

Πέρα, όμως, από τον χώρο των αυτοκινητοβιομηχανιών εξελίσσεται ραγδαία ο τομέας των συσσωρευτών. Οι ανακοινώσεις για περισσότερα από δέκα «giga factories» ανά τον κόσμο, θα οδηγήσει σε σημαντική μείωση των τιμών και στην εκρηκτική εξέλιξη της τεχνολογίας. Θα πρέπει, ωστόσο, να διευκρινιστεί ότι το boom στην αγορά των συσσωρευτών δεν αφορά στην ηλεκτροκίνηση, αλλά στην αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από εγκαταστάσεις ανανεώσιμων πηγών ενέργειας – ΑΠΕ (κατά κύριο λόγο φωτοβολταϊκές και αιολικές εγκαταστάσεις). Η συνεχώς αυξανόμενη αποθήκευση μεγαβατωρών (MWh) θα επιτρέψει τη μεγαλύτερη διείσδυση των ΑΠΕ, τη μεγαλύτερη συμμετοχή στην ημερήσια αγορά ηλεκτρικής ενέργειας από διασπαρμένη παραγωγή και θα δημιουργήσει το υπόβαθρο για την ταχύτερη ανάπτυξη ενεργειακών blockchains μεταξύ μικρών και οικιακών παραγωγών.

Και ενώ η εξέλιξη και η παραγωγή ηλεκτρικών αυτοκινήτων και συσσωρευτών προχωράει με γρήγορους έως ραγδαίους ρυθμούς, άλλα θέματα μένουν (τουλάχιστον προς το παρόν) άλυτα, δημιουργώντας εμπόδια ή προβλήματα στην ανάπτυξη της αγοράς της ηλεκτροκίνησης.

• Το πρώτο θέμα που γίνεται αμέσως αντιληπτό, είναι η ύπαρξη διαφόρων τύπων ρευματοδοτών και ρευματοδοτών (πρίζες/βύσματα – sockets/plugs και συνδέσμων – connectors) που συνδέουν τα αυτοκίνητα με τους σταθμούς φόρτισης. Σήμερα υπάρχουν τέσσερις τύποι, οι Ευρωπαϊκοί και Αμερικανικοί Type 2, για φόρτιση με εναλλασσόμενο ρεύμα και οι CCS (Combined Charging System) για φόρτιση με συνεχές ρεύμα, οι CHAdeMO από την Ιαπωνία (και Renault – Nissan) για φόρτιση με συνεχές ρεύμα, οι GB των προτύπων της Κίνας και οι Superchargers της Tesla για φόρτιση με συνεχές ρεύμα. Από αυτούς, οι CHAdeMO έχουν τη δυνατότητα επιστροφής ρεύματος από το αυτοκίνητο προς το δίκτυο (λειτουργία V2G), ενώ οι CCS όχι. Οι τελευταίοι, όμως, έχουν δυνατότητα φόρτισης και με εναλλασσόμενο ρεύμα, ενώ όλα τα αυτοκίνητα παραγωγής δεν έχουν τη δυνατότητα να φορτίζουν από οποιασδήποτε ισχύος σταθμούς φόρτισης. Το πρόβλημα μεγεθύνεται με την αύξηση του μεγέθους των συσσωρευτών (για κάλυψη μεγαλύτερης απόστασης μεταξύ δύο φορτίσεων) και την εμφάνιση ήδη στην αγορά σταθμών φόρτισης ισχύος 350kW και μεγαλύτερης πολύ σύντομα.
• Η κάλυψη μεγάλων αποστάσεων από τα ηλεκτρικά δεύτερης και επόμενης γενιάς αυτοκίνητα, εντείνει το πρόβλημα φόρτισης σε μεγάλες γεωγραφικές περιοχές ή και σε άλλες χώρες, και της σχετικής απρόσκοπτης χρέωσης και πληρωμής της προσλαμβανόμενης ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς δεν υπάρχει, προς το παρόν, λειτουργία αντίστοιχης του roaming της κινητής τηλεφωνίας.
• Η αύξηση του αριθμού των ηλεκτρικών αυτοκινήτων και οι μεγάλες ανάγκες φόρτισης, δημιουργούν την ανάγκη αναβάθμισης, επέκτασης και εκσυγχρονισμού των ηλεκτρικών δικτύων διανομής. Η λειτουργία της «έξυπνης φόρτισης», καθώς και η αυξημένη διείσδυση των ΑΠΕ, δημιουργεί την ανάγκη έξυπνων δικτύων, ενώ η ταχεία φόρτιση, αναβάθμιση μεγάλων τμημάτων τους. Στη Βρετανία, μετά την ανακοίνωση για πωλήσεις μετά το 2040 μόνο ηλεκτρικών αυτοκινήτων, έγιναν οι πρώτες μελέτες τεχνικών και οικονομικών απαιτήσεων αναβάθμισης των δικτύων, καθώς και σενάρια κάλυψης της απαιτούμενης πρόσθετης ισχύος από 10.000 ανεμογεννήτριες ή από 9,6 πυρηνικά εργοστάσια τύπου «Hinkley».
• Ασαφές παραμένει το τοπίο για την ανακύκλωση των συσσωρευτών όταν συμπληρώσουν τον κύκλο ζωής τους στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Αναφέρεται η προοπτικής της «δεύτερης ζωής» τους, σε σταθερές εγκαταστάσεις (κτίρια, αιολικά ή φωτοβολταϊκά πάρκα) για την αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά και πάλι το θέμα μετατίθεται για μερικά χρόνια. Οι συσσωρευτές των ηλεκτρικών αυτοκινήτων πέρα από τα επιβλαβή υλικά, περιέχουν σημαντικές ποσότητες επαναχρησιμοποιήσιμων ακριβών υλικών, δημιουργώντας τις προοπτικές επικερδών επιχειρηματικών δραστηριοτήτων.
• Τέλος, ίσως να παραμείνει «πρόβλημα διαρκείας» το θέμα της κυβερνοασφάλειας (cyber security) και του hacking, δεδομένου ότι τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα γίνονται όλο και περισσότερο διασυνδεδεμένα (connected) και αυτόνομα (autonomous), χωρίς να αποκλείονται παρόμοια προβλήματα για τους σταθμούς φόρτισης και τα δίκτυά τους.

Κλείνοντας τη σύντομη αυτή επισκόπηση στο σήμερα και κυρίως στο αύριο της ηλεκτροκίνησης, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι την εξέλιξη των μεταφορών δεν πρέπει να την εξετάζουμε με τους όρους του σήμερα, αλλά ως τμήμα του γενικότερου πλαισίου της Artificial Intelligence (AI), του Internet of Things (IoT), των Big Data και των δικτύων 5G. Στο πλαίσιο, δηλαδή, της 4ης Βιομηχανικής Επανάστασης και του XaaS (everything as a service), με όλες τις εξελίξεις και τις αλλαγές στον σημερινό κόσμο, που συνεπάγονται.

-------------

*Ο Γιώργος Αγερίδης είναι Διευθυντής Ενεργειακής Αποδοτικότητας στο Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών και Εξοικονόμησης Ενέργειας (Κ.Α.Π.Ε.)

(το άρθρο περιλαμβάνεται στον τόμο GREEK ENERGY 2018 που εκδίδει για 7η χρονιά το επιτελείο του energypress)