Perché la rivoluzione dell'auto elettrica potrebbe richiedere molto più tempo del previsto

Fotografia di una stazione di ricarica per veicoli elettrici Chevy Bolt

Non aspettarti che le auto e i camion elettrici diventino economici quanto i loro rivali a benzina in qualunque momento presto.

A nuovo rapporto del MIT Energy Initiative avverte che i veicoli elettrici potrebbero non raggiungere mai lo stesso prezzo di etichetta fintanto che si basano su batterie agli ioni di litio, la tecnologia di accumulo di energia che alimenta la maggior parte dell'elettronica di consumo di oggi. In effetti, è probabile che ci vorrà un altro decennio solo per eliminare la differenza nei costi di vita tra le categorie di veicoli, che tiene conto delle spese più elevate per carburante e manutenzione di auto e camion standard.

I risultati contraddicono nettamente quelli di altri gruppi di ricerca, che hanno concluso che i veicoli elettrici potrebbero raggiungere la parità di prezzo con quelli alimentati a gas nei prossimi cinque anni. La persistente differenza di prezzo prevista dal rapporto del MIT potrebbe ostacolare la transizione verso veicoli a basse emissioni, richiedendo ai governi di estendere le sovvenzioni o emanare mandati più severi per ottenere la stessa adozione di veicoli elettrici e tagli all'inquinamento climatico.

Il trasporto è il più grande fonte di emissioni di gas serra negli Stati Uniti e quarto più grande a livello mondiale , quindi non c'è modo di ottenere le riduzioni necessarie per evitare livelli pericolosi di riscaldamento globale senza grandi cambiamenti verso veicoli più puliti e sistemi di trasporto di massa.

Il problema è che il costante calo del costo delle batterie agli ioni di litio, che alimentano i veicoli elettrici e rappresentano circa un terzo del loro costo totale, è destinato a rallentare nei prossimi anni man mano che si avvicinano ai limiti fissati dal costo delle materie prime materiali.

Se segui alcune di queste altre proiezioni, sostanzialmente finisci con il costo delle batterie inferiore agli ingredienti necessari per realizzarle, afferma Randall Field, direttore esecutivo del gruppo Mobility of the Future al MIT. Lo vediamo come un difetto.

I numeri

Si stima che gli attuali pacchi batteria agli ioni di litio costino da circa $ 175 a $ 300 per kilowattora. (Un tipico veicolo elettrico di fascia media ha una batteria da 60/kWh.)

A numero di commerciale e ricercatori accademici hanno previsto che i costi di tali batterie raggiungeranno $ 100/kWh entro il 2025 o prima, che molti proclamano essere il numero magico in cui i veicoli elettrici e i veicoli a gas raggiungono la parità di prezzo al dettaglio senza sussidi. E da lì continuerebbero a cadere.

Ma il raggiungimento della soglia di $ 100 entro il 2030 richiederebbe che i costi dei materiali rimangano invariati per il prossimo decennio, durante un periodo in cui si prevede che la domanda globale di batterie agli ioni di litio aumenterà notevolmente, osserva lo studio 'Insights into Future Mobility' del MIT. Si prevede che i costi probabilmente scenderanno solo a $ 124 per kilowattora per allora. A quel punto, il costo totale di proprietà tra le categorie sarebbe più o meno lo stesso, dati i costi aggiuntivi di carburante e manutenzione dei veicoli alimentati a gas. (Il punto in cui queste linee si incrociano con precisione dipende molto dai costi del carburante locali e dal tipo di veicolo, tra gli altri fattori.)

Ma il prezzo adesivo di un veicolo elettrico con 200 miglia di autonomia costerebbe comunque migliaia di dollari in più rispetto a un veicolo comparabile alimentato a gas in molte aree. Mentre colmare il divario sul costo totale di proprietà sarebbe un solido passo avanti per i veicoli elettrici, il consumatore medio è molto sensibile al prezzo iniziale ea ciò a cui equivale nei pagamenti mensili.

È probabile che i costi continuino a migliorare poiché, tra le altre cose, le aziende riducono il livello di cobalto costoso nei componenti delle batterie e ottengono miglioramenti nella produzione con l'aumento dei volumi di produzione. Ma l'estrazione di metalli è già un processo maturo, quindi è probabile che ulteriori cali rallenteranno rapidamente dopo il 2025 poiché il costo dei materiali costituisce una parte sempre maggiore del costo totale, rileva il rapporto.

È probabile che un calo dei costi più profondo oltre il 2030 richieda il passaggio dall'odierna chimica dominante agli ioni di litio a tecnologie completamente diverse, come le batterie al litio-metallo, allo stato solido e al litio-zolfo. Ognuno di questi è ancora in fasi di sviluppo molto precedenti, quindi è discutibile se qualcuno sarà in grado di sostituire gli ioni di litio entro il 2030, afferma Field.

Gene Berdichevsky, amministratore delegato del produttore di materiali anodici Sila Nanotechnologies, concorda sul fatto che sarà difficile per l'industria sfondare costantemente il livello minimo di $ 100/kWh con la tecnologia attuale.

Ma pensa anche che il documento scarti alcuni dei miglioramenti a breve termine che vedremo nelle batterie agli ioni di litio senza passaggi a tutti gli effetti a diverse sostanze chimiche. Entro il 2030, Berdichevsky prevede, i pacchi batteria saranno in grado di immagazzinare molta più energia e durare molte più miglia su strada, il che può ridurre i costi, migliorare le prestazioni e aumentare in altro modo il relativo appeal dei veicoli elettrici.

Guidare in avanti

La buona notizia è che un numero crescente di produttori in tutto il mondo sta passando ai veicoli elettrici, lanciando modelli diversi a prezzi diversi.

Domenica, Ford ha presentato un SUV elettrico destinata a raggiungere gli showroom il prossimo anno, soprannominata Mustang Mach E. Audi, Jaguar, Mercedes-Benz e Tesla hanno tutte introdotto anche SUV alimentati a batteria, soddisfacendo i gusti dei consumatori per i veicoli più grandi.

Ma lo studio del MIT rileva che il raggiungimento di profonde riduzioni delle emissioni dei trasporti richiederà una revisione parallela dei sistemi elettrici utilizzati per caricare i veicoli elettrici.

Attualmente, le emissioni di carbonio per miglio negli Stati Uniti per un veicolo elettrico a batteria sono in media solo circa il 45% in meno rispetto a quelle di un veicolo alimentato a gas di dimensioni comparabili. Questo perché i combustibili fossili generano ancora la quota dominante di elettricità nella maggior parte dei mercati e il processo di produzione dei veicoli elettrici genera emissioni notevolmente più elevate, principalmente legate alla produzione di batterie.

I veicoli elettrici in alcune regioni degli Stati Uniti, in particolare tra gli stati carboniferi come il West Virginia, potrebbero generare quasi lo stesso livello di emissioni dei veicoli standard nel corso della loro vita. In alcune parti dell'India e della Cina con sistemi elettrici particolarmente sporchi, i veicoli elettrici possono persino generare più emissioni rispetto ai veicoli a gas, afferma Emre Gencer, un ricercatore che ha lavorato allo studio.

Se i veicoli elettrici non possono competere direttamente sul prezzo sul mercato, le politiche pubbliche dovranno svolgere un ruolo più importante nel guidare l'adozione dei veicoli elettrici e nel ridurre le emissioni dei trasporti.

Lo studio del MIT prevede che la quota di veicoli elettrici e ibridi plug-in aumenterà in qualsiasi scenario, raggiungendo il 33% della flotta globale di veicoli entro il 2050 poiché i prezzi diminuiranno lentamente, anche senza ulteriori politiche climatiche. Ma una solida serie di normative aggiuntive, inclusa una tassa globale sul carbonio sufficientemente alta da prevenire un riscaldamento di 2 °C, spingerebbe quella cifra al 50% entro la metà del secolo.

Ciò significherebbe centinaia di milioni di ulteriori veicoli a basse emissioni sulle strade e impedire a 1,5 miliardi di tonnellate di anidride carbonica di raggiungere l'atmosfera.

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