I Risichi Politichi di Mandating EVs Per Tutti

Scritta da Mark P. Mills via RealClear Wire ,

Stu essai hè basatu annantu à e rimarche di apertura presentate in un recente Forum SOHO Debate nantu à i veiculi elettrici.

Se pudemu imaginà una macchina di u tempu chì porta à New York City, un citatinu americanu di u ^19u seculu, e probabilità sò l'unica cosa chì parerebbe u più maravigghiusu di u nostru tempu seria a proliferazione di l'automobile persunale. Grandi edifizii, grandi cità, strade, illuminazione notturna sò tutti imaginable, ancu s'ellu hè diversu è più grande in scala. Ma l'unica cosa radicalmente sfarente di a vita di u ghjornu mudernu hè a cunvenzione è e libertà chì venenu da una vittura.

Iè, quellu citatinu di u ^19u seculu seria prubabilmente perplessu da e persone chì fighjanu rectanguli brillanti in e so mani. In fatti, l'urdinatore persunale è a vittura persunale sò co-uguali in i so impatti trasformativi. U storicu di u MIT, Leo Marx, hà dettu bè quandu hà scrittu chì: "Parlà. . . di l'"impattu" di … l'automobile nantu à a sucetà hà pocu più sensu. . .Chì di parlà di l'impattu di a struttura di l'osse nantu à u corpu umanu.

A centralità di a vittura in a struttura suciale è ecunomica di a sucetà hè pruvata da cumu i citadini anu vutatu cù u so pocketbook. Una vittura hè u pruduttu unicu più caru chì u 98% di i cunsumatori compranu mai. Più di 90% di e famiglie americane pussede o anu accessu à una vittura. A spesa media di a famiglia per a mobilità persunale hè a seconda spesa più grande dopu l'ipoteka o l'affittu.

È ùn ci hè nunda à u tropu chì e generazioni nascenti abbandunanu l'automobile. Un analisi recente di u MIT hà truvatu chì i Millennials ùn mostranu nisuna differenza in "preferenze per a pruprietà di i veiculi" è in fattu guidanu più chilometri à l'annu cà i Boomers. In quantu à a Gen Z, a parte di vitture compru da quella cohorte hè aumentata cinque volte in l'ultimi cinque anni.

Infine, per finisce d'inquadrare perchè e vitture importanu, cunsideremu ciò chì si chjamava telecommuting, Zooming è travagliu remoto, soprattuttu dopu à l'esodu epicu causatu da i distruttivi Lockdowns di 2020. I sondaggi mostranu chì i blocchi acceleranu una tendenza chì era digià in corso, una di e una vasta banda di americani chì si move in periferia o in e zone rurale. Hè una tendenza chì invariabilmente porta à una necessità più grande di vitture è distanze guidate.

Avà venenu i pulitici in una decina di stati – è l'EPA via un eserciziu creativo di l'autorità regulatoria – cù piani di pruibisce u dirittu di cumprà una vittura cù un mutore di combustione interna, u tipu di vittura chì u 98% di l'Americani pussede, è u tipu di vittura. di vittura chì u 98% di l'Americani di u ingressu mediu ancu cumprà. L'obiettivu di e pruibizioni ùn hè micca, ci hè dettu, di negà à qualsiasi citadinu a capacità di pussede o permette una vittura utile. Invece, cum'è ognunu sapi, hè in u serviziu di u scopu di riduce l'emissioni di diossidu di carbonu in u mandatu di l'usu di i veiculi elettrici chjamati zero emissioni. EV per tutti. U prucessu di "transizione" à l'EV per tutti, in ogni locu, ci hè ancu dettu chì serà indolore perchè i EV sò inevitabilmente ripigliendu tuttu u mercatu di l'automobile perchè sò – si dice – più simplice, megliu è più faciule d'utilizà, è ". più pulita."

È avà l'Attu di Riduzzione di l'Inflazione (IRA) chjamatu Orwellian prumetti un gusher di soldi per induce quella transizione. Stipulemu l'ovvi – ùn hè micca bisognu di sussidii è mandati per cunvince e persone è l'imprese per cumprà prudutti chì sò intrinsecamente radicali megliu è più prezzu.

Ma, assumendu chì a legislazione inflazionistica ùn hè micca invertita da un futuru Cungressu, a spinta di l'IRA per una transizione energetica implementerà $ 2 à $ 3 trilioni, (quandu hè cumplettamente "costu" per include mandati senza finanziamentu è sussidi in perpetuità), a mità di chì serà per EV è infrastrutture cunnesse. Pudete cumprà assai obeisance cù stu tipu di soldi. Cù tanti soldi cumminati cù i mandati pulitichi è l'impulsu di PR, ùn duvemu micca esse surprisatu di truvà chì nisunu fabricatore di l'automobile osa evità di genuflessi à a grande visione di un futuru all-EV. Ma i soldi ùn ponu micca cumprà un cambiamentu in e liggi di a fisica è e realità di l'ingegneria sottostanti.

L'inevitabbilità apparente, l'entusiasmu, i sussidi è i mandati per i EV sò ancorati in trè rivendicazioni:

• Chì i EV riduceranu radicalmente l'emissioni di CO2 globale.
• Chì i EVs sò più economici è più faciuli di carburante perchè, bè, pudete "solo plug in," è
• Quelli EV seranu prestu più prezzu di e vitture convenzionali perchè sò intrinsecamente più simplici.

Tutti i trè di sti rivindicazioni sò solu sbagliati.

Cumincià cù l'affirmazioni core chì "sò più simplici". Iè, i vitture cunvinziunali anu sistemi termo-meccanicu cumplessu. I motori è e trasmissioni automatiche sò fatti da centinaie di cumpunenti, ancu s'ellu hè assuciatu cù un sistema di carburante assai simplice, un cisterna chì cuntene un liquidu cù una pompa d'una parte mobile. I EVs, inversamente, anu un mutore simplice fattu da uni pochi di pezzi. Tuttavia, u cisterna di carburante EV hè un sistema elettrochimicu cumplessu fattu da centinaie, à volte millaie di parti cumpresi un sistema di rinfrescante, sensori, sistemi di sicurezza, è una barca carica di elettronica di putenza. I EV ùn sò micca più simplici, sò solu cumplessi in modu diversu.

L'illusione di a simplicità di l'EV hà rilevanza à a greva in corso da u Sindicatu di l'Autoworkers Uniti. I EV ùn implicanu micca menu travagliu per custruisce, ma invece di trasfurmà induve u travagliu si svolge. I dati mostranu chì, in generale, mentre chì circa 80 persone sò impiegate per 1000 vitture cunvinziunali prodotte, Tesla, u più grande fabricatore di EV in u mondu, per avà, impiega circa 90 persone per 1000 vitture prodotte annu.

Sembra stranu? Cunsiderate solu u travagliu per fà i dui treni di trasmissione differenti. Di novu, pigliate Tesla è in particulare a so " gigafactory " di u Nevada, induve i dati publichi mostranu circa 8 persone sò impiegate per 1000 EV prodotte – questu hè u mutore elettricu è a batteria. L'impiegu cumminatu in fabbriche di mutori è trasmissioni cunvinziunali hè solu 4 persone per 1,000 drivetrains. Hè l'inversu di l'argumentu di u travagliu EV. È ci hè più à a storia di u travagliu, realità chì anu implicazioni per l'emissioni è i costi.

Fighjate upstream à i materiali primari mandati à e fabbriche per fabricà i veiculi. L'acciaio è u ferru custituiscenu circa 85% di u pesu di una vittura cunvinziunali. Questa catena di supply upstream richiede menu di una persona per 1000 veiculi pruduciuti. Intantu, a maiò parte di u pesu di un EV si trova in più esotiche, i cosiddetti minerali energetichi, da u ramu è l'aluminiu à, ovviamente, u litiu, è ancu u nichel, u cobaltu, u manganese è e terre rare cum'è u neodimio. Questa catena di supply upstream impiega circa 30 persone per ogni 1000 EV. Di sicuru, tuttu u travagliu hè in altrò postu chì e mine è e raffinerie ùn sò micca in America.

Ma prima di vultà à l'implicazioni di costi è emissioni di e realità upstream, avemu bisognu di affruntà l'affirmazione chì i EV sò più simplici per carburante.

Hè evidenti chì u futuru imaginatu di tutti i EV richiede una ricarica rapida in strada. Prima, u travagliu tutale per furnisce a listessa energia à e stazioni di rifornimentu EV hè più grande ch'è per l'infrastruttura di benzina … qualcosa chì necessariamente, in fine, impacterà i costi. Ma alluntanendu questu (è questu hè assai da abbandunà), a minzogna di u più simplice di carburante hè in a natura di l'ingegneria elettrica per e batterie di carica rapida. I cosiddetti superchargers offrenu, invece di alimentazione di notte, 80% di carica in 30 à 40 minuti. Questu hè solu veloce s'ellu ùn hè micca paragunatu à i 3 à 4 minuti chì ci vole à riempie un tank di benzina. I tempi di rifornimentu longu si traduceranu in lunghe linee in stazioni di rifornimentu di EV è ancu a necessità di cinque à 10 volte più porti di ricarica chè e pompe di carburante.

Ùn serà micca cunvene, simplice o economicu. Ogni supercharger custa duie à trè volte più di una pompa di benzina. È, perchè i superchargers operanu necessariamente à 100 volte u livellu di putenza di un caricatore di casa di notte, chì si traduce in esigenze sbalorditive per l'aghjurnamenti di l'infrastruttura di rete. Oghje stazioni di carburante stradale anu a dumanda elettrica di un 7-Eleven; ma cunvertisce quelli à stazioni di rifornimentu EV è ogni unu di elli avarà a dumanda elettrica di un mulinu d'acciaio – è l'autostrade anu bisognu di millaie.

L'entusiasti ùn sò micca cuscenti o profondamente ingenu nantu à e sfide di tempu è di costu di tuttu ciò. L'ingenuità si estende in particulare in quantu à e dumande di materiali per e quantità di ramu necessarii per tutti i fili è i trasformatori chì seranu richiesti per rimpiazzà i tubi è i tanki d'acciaio à prezzu. È e dumande di metalli di l'infrastruttura elettrica seranu necessariamente accumulate in cima à un aumentu senza precedente di a dumanda di metalli è minerali per fabricà i EV.

Mentre u ramu hè u polu longu in a tenda, hè solu unu di i sfidi minerali. A realità di i costi è l'emissioni per i EV hè duminata da un fattu simplice: una bateria tipica di EV pesa circa 1 000 liri per rimpiazzà u carburante, è u tank pisendu inseme sottu 100 liri. Questa batteria di mezza tonna hè fatta da una larga gamma di minerali cumpresi cobre, nichel, aluminiu, grafite, cobalt, manganese, è sicuru, lithium. È pè ottene i materiali per fabricà quella batteria di mezza tonnellata richiede di scavà è di trasfurmà circa 250 tunnellate di a terra in qualchì locu di u pianeta. Quelli numeri, hè impurtante capiscenu, sò quasi uguali, ùn importa ciò chì a formulazione chimica specifica di a batteria hè, sia lithium nickel manganese, o u fosfatatu di ferru di litiu popularmente citatu.

È iè, chì u tonu EV deve esse paragunatu à u tunnellu cumminatu di metalli è u pesu di l'oliu utilizatu per pruduce è carburante una vittura cunvinziunali. Ancu s'è paragunate quelli numeri, in una vita di 10 anni di i dui tipi di vitture, l'EV implica sempre una estrazione è una manipulazione di materiali da a terra dece volte più grande, è assai, assai più superfici di terra disturbata è, sfurtunatamenti, spessu. inquinatu.

A quantità astronomica di materiali necessarii per i EVs hà purtatu à i proponenti à dichjarà chì, dopu tuttu, ci sò abbastanza minerali in u pianeta è ùn ci hè nunda di preoccupari. E in ogni modu, dicenu, pudemu riciclà per riduce i requisiti di materiali monumentali. Ma u riciclamentu serà irrilevante per un bellu pezzu postu chì i fabricatori dicenu chì e batterie EV durà una dicada. Questu significa chì ùn ci sarà nunda di significativu dispunibule per inizià u riciclamentu finu à u principiu di l'anni 2030, assai dopu chì u mondu hà avutu affruntà a più grande espansione di a minera globale in a storia.

In quantu à i risorsi geologichi sottostanti per furnisce a suite di minerali energetichi: Di ​​sicuru, ci sò abbastanza di tutti quelli di u pianeta Terra, è ancu in America. Hè irrilevante. Ciò chì hè pertinente hè chì i dati mostranu chì, in generale, e miniere operate è pianificate ùn ponu micca furnisce ancu una piccula frazione di l'aumentu di u 400% à u 7000% di a dumanda di minerali chì serà necessariu in un decenniu per risponde à u ban-the- scopi di u mutore. Ciò chì hè pertinente hè chì l'IEA ci hà dettu chì avemu bisognu di centinaie di novi mega-mine, è chì ci vole à truvà, pianificà è apre una nova minera da 10 à 16 anni. Pudete, cum'è dicenu, fà a matematica nantu à questu.

A necessità di furnisce una quantità stupente di materiali di bateria hè ancu induve truvamu u prublema core cù e rivindicazioni di emissioni di grandi EV è risparmiu di costu.

Siccomu più di u 70% di u prezzu di una bateria EV vene da i costi di cumprà solu i materiali basi necessarii – questu significa chì u prezzu futuru di l'EV hè duminatu da i costi futuri di quelli materiali di basa è dipende da cunvinzioni nantu à u futuru di stranieri. industrie minerarie è minerali, micca u travagliu è l'automatizazione in i stabilimenti domestici. In l'ultimi mezza decina d'anni, u spessu citatu à longu andà, rapidu calamentu di i costi di a batteria hà rallentatu dramaticamente. È avà i prezzi anu aumentatu circa 20% dapoi u 2021. Finu à avà, questu hè cù EVs sempre sottu à u 10% di a produzzione tutale di veiculi. Semu sempre in i primi tempi di richieste di minerali.

È hè cù l'acquistu di materiali chjave induve truvamu difetti cù i rivindicazioni core per emissioni. L' energia utilizata è cusì emissioni da a produzzione di una libbra di ramu, nichel è aluminiu, per esempiu, hè duie à trè volte più grande di l'acciaio. I numeri sò più altu per l'altri minerali. Hè impurtante, cum'è i ricercatori di i Laboratori Naziunali di Argonne anu indicatu, i dati pertinenti per tutti i materiali di a batteria "rimanenu scarsi à inesistenti, furzendu i circadori à ricorre à calculi o approssimazioni di l'ingegneria".

Questu significa chì ogni pretesa di emissioni hè una stima approssimativa o una supposizione diretta basata nantu à medie, approssimazioni, ipotesi o aspirazioni. Ci sò variabili enormi è incertezze in l'emissioni da a minera intensiva d'energia è a trasfurmazioni di minerali utilizati per fà e batterie EV. U fattu simplice hè chì nimu ùn sà quantu l'emissioni di CO ₂ diminuiranu cum'è a produzzione di materiali cresce per custruisce più EV . È tutte e variabili chjave puntanu à emissioni più alte, micca più bassu, in u futuru.

L'energia utilizata per ottene una libbra di metallu dipende da a dimensione, a natura è u locu di a minera. Per u ramu, quellu numeru pò varià almenu duie volte, è per u nichel da trè volte. Ottene infurmazione precisa hè cumplicata da u fattu chì 80% -90% di i minerali pertinenti sò minati è raffinati fora di i Stati Uniti è l'UE è seranu per un bellu pezzu, indipendentemente da i sussidi. È, postu chì a Cina raffina u 50% à u 90% di a suite di minerali energetichi di u mondu per i EV, hè pertinente chì a so griglia hè di dui terzi di carbone – è serà per un bellu pezzu.

Ci hè una disonestà in u centru di tutte e affirmazioni faciuli nantu à e grandi riduzioni di emissioni di EV. In fatti, quasi tutti i studii chì facenu dichjarazioni di emissioni sò peggiu chè ipotesi, e stime spessu ciliegie-coglienu numeri bassu per ciò chì succede veramente a monte. Un meta-studiu di 50 studii tecnichi diffirenti truvaru l'estimazioni di emissioni variate da più di 300%. E, peghju, chì l'analisi hà espostu u fattu chì a maiò parte di e dichjarazioni di emissioni sò basate nantu à l'assunzione di l'usu di una piccula batteria di 30 kWh. Hè un terzu di a dimensione di e batterie attualmente aduprate in a maiò parte di l'EV. Triplicate a dimensione di a bateria è triplicate l'emissioni upstream – è triplicate a dumanda è dunque a pressione di prezzu per i minerali.

L'emissioni di minerali upstream ùn solu cumpensà u risparmiu da a benzina micca brusgiata, ma, cum'è a dumanda di minerali di a batteria esplode, u risparmiu di emissioni nette si riduce è puderia ancu sparisce. Scenari ragiunate, ancu prubabile, portanu à i EVs chì causanu un aumentu netu di e emissioni glubale . I geologi anu longu documentatu chì i gradi di minerale sò stati è continueranu à diminuisce. Hè perchè i gradi di minerale globale sò in calata – per i non-cognoscenti, chì significa per ogni nova tonnellata di minerale ci hè un aumentu stabile è inevitabbile di a quantità di roccia scavata è trasfurmata. Una diminuzione di solu 0,4% in u minerale di cobre richiederà sette volte più energia per accede à u ramu.

A cuntrariu di e vitture cù mutori di combustione interna, hè impussibile di misurà l'emissioni di CO ₂ di un EV. È, à u cuntrariu di e vitture induve queste emissioni sò listessi in ogni locu o quandu a vittura hè fatta o utilizata, l'emissioni di EV varianu assai secondu cumu hè fattu è induve hè utilizatu. Mentre chì, ovviamente, ùn ci sò micca emissioni mentre guidanu un EV, l'emissioni si verificanu in altrò, micca solu a monte prima chì u primu chilometru sia sempre guidatu, ma ancu quandu u veiculu hè parcheggiatu per rifornimentu. L'ultime, l'emissioni da a griglia, hè ancu assai più cumplessa di e previsioni simplistiche. L'emissioni di u mondu reale da a carica dipendenu precisamente induve è esattamente quandu hè fattu. L'emissioni di carburante pò varià da quasi cero in un ghjornu assulanatu in certi stati è, in altri stati è tempi, à u listessu o più di quellu chì avissi da esse da a benzina brusgiata.

Nisunu di questu significa chì a bateria di lithium ùn meriteghja micca un postu pivotale in a storia. A so invenzione hè stata cunsequenzale per parechje motivi, quasi tutti chì anu pocu à fà cù l'EV. Né l'inconveniente cumplessità di a minera è di e griglie significanu chì ùn ci sarà micca assai più EV in u futuru. A flotta d'oghje di quasi 20 milioni di EV in u mondu – in particulare a mità di i quali si trovanu in Cina chì brusgia u carbone – senza dubbitu pallonerà à centinaie di milioni di EV in e strade glubale in i prossimi decennii. Ma ancu una crescita cusì drammatica significherebbe chì i EVs da allora rapprisentanu appena u 15% di tutti i veiculi di cunsumatori, è una parte assai più minima di i veiculi industriali è cummirciali.

Per analogia, u futuru di l'EV in l'ecosistemi di trasportu terrestri finiscinu per ritruvà, in termini di quota di mercatu è per ragioni operative simili, u rolu di l'elicotteri in l'aviazione. L'elicotteri offrenu caratteristiche assai diverse è, in parechje applicazioni, assai più utili, ancu essinziali, paragunate à l'aviò convenzionale à ala fissa. Hè per quessa chì ci hè un mercatu globale assai significativu di $ 60 miliardi annu per elicotteri. Ancu cusì, l'elicotteri sò soluu 15% di u mercatu globale di l'aeronautica globale. Mentre chì l'elicotteri, cum'è l'EV, sò utili per un gran numaru d'applicazioni, ùn si s'aspittava più chì tutti l'aviazione utilizanu l'elicotteri cà per tutti i cunduttori per aduprà EV.

A realità di a fisica è l'ingenieria significanu chì i pulitici chì spinghjenu per un futuru all-EV correnu un risicu altu. Piuttostu fora di l'eventuale scuperta chì i EVs deluderanu solu cù un picculu impattu annantu à l'emissioni glubale di CO ₂ , l'impatti più grandi venenu cum'è i cunsumatori trovanu i costi di pruprietà di i veiculi è l'inconvenienti sia in escalazione. Chì portarà à l'elettori infelici motivati ​​da a realità chjave sottostante: una vittura hè u pruduttu unicu più caru è criticu utilizatu da a maiò parte di i citadini.

Mark P. Mills hè Senior Fellow à l'Istitutu di Manhattan, autore di u rapportu 2023, Veiculi Elettrici per Tutti? U Sognu Impossible , è autore di u libru 2021 (Libri di scontri), A Rivuluzione di u Nuvola: Cumu a Convergenza di e Nuvelle Tecnulugie sferiscerà u Prossimu Boom Economicu è Un Roaring 2020s . Mark hè ancu parte di BrainTrust di RealClearEnergy.