De elektrificatie van transport

ANALYSE - In een vorig bericht besteedde ik aandacht aan Tesla. Dit keer zoom ik uit naar de ontwikkelingen in elektrische mobiliteit. De basis hiervoor wordt gevormd door dit artikel van Michael Liebreich, oprichter van Bloomberg New Energy Finance (BNEF).

Elektrisch vervoer: de ontwikkelingen tot nu toe

In 2016 voorspelde BNEF dat er in 2040 406 miljoen elektrische auto’s zullen rondrijden, terwijl er tot begin dat jaar wereldwijd minder dan 1 miljoen verkocht waren. De meeste energie en transport onderzoekers vonden BNEF te optimistisch over de groei van elektrische auto’s.

Inmiddels is het aantal verkochte elektrische auto’s wereldwijd opgelopen tot vier miljoen en BNEF verwacht dat de volgende miljoen voertuigen binnen zes maanden verkocht zullen zijn. Veel energie en transport onderzoekers hebben hun verwachtingen fors naar boven bijgesteld. Het Internationaal Energie Agentschap voorspelde in 2016 dat er in 2030 23 miljoen elektrische auto’s rond zouden rijden, In 2017 hebben ze dit bijgesteld naar 127 miljoen in 2030 en 280 miljoen in 2040. BP heeft zijn voorspelling voor 2035 bijgesteld van 72 miljoen naar 210 miljoen. Zelfs de OPEC heeft zijn voorspelling bijgesteld van 46 miljoen naar 252 miljoen in 2040. Ook BNEF heeft zijn voorspelling naar boven bijgesteld naar 560 miljoen voertuigen in 2040.

Een groeiend aantal autofabrikanten richt zich daarom op elektrisch rijden, bijna allemaal hebben ze een forse inhaalslag te maken t.o.v. hun Chinese concurrenten en ten opzichte van Tesla. Deze laatste heeft met de Model 3 inmiddels het model in handen dat in de VS de meeste omzet oplevert en de nummer 5 positie bezet in de verkoopstatistieken per model (SUV en pickup trucks buiten beschouwing latend). Van januari tot en met juli is Tesla wereldwijd de nummer 2 verkoper van elektrische auto’s, achter Renault-Nissan Mitsubishi. Het Chinese BYD is wereldwijd nummer 3 (met meer dan 20.000 verkochte auto’s in China in augustus). Van alle elektrische auto’s is 46% van Chinese makelij. Recent haalde nieuwkomer Lucid  1 miljard dollar aan financiering op bij het Saoudisch staatsfonds en NIO haalde 1,3 miljard dollar op met een beursgang.

Elektrificatie van andere voertuigen

Hoewel de aandacht vooral uitgaat naar elektrische personenauto’s heeft de groei ook gevolgen voor andere segmenten van de mobiliteitssector. In 2016 was al wel zichtbaar dat elektrische fietsen een forse markt vormden, met alleen in China al 200 miljoen verkochte exemplaren. Het blijft dan ook zonde dat Nederland in 2009 koos om 30 miljoen te steken in elektrische auto’s in plaats van in elektrische fietsen.

Wat minder zichtbaar was in 2016 was de ontwikkeling van elektrische bussen. Er zijn inmiddels bijna 400.000 elektrische bussen op de weg, waarvan 99% in China rijdt. Elektrische bussen zijn goed voor 17% van de Chinese vloot en in een stad als Shenzen rijden inmiddels geen dieselbussen meer. Deze groei van elektrische bussen begint de olieindustrie inmiddels pijn te doen. Volgens berekeningen van BNEF zorgen 1.000 elektrische bussen op de weg voor zo’n 60.000 liter minder vraag naar diesel per dag. Dat betekent dat de 400.000 elektrische bussen goed zijn voor een daling van de dagelijkse vraag naar diesel met zo’n 24 miljoen liter en de groei van elektrische bussen zet door. Zo heeft Parijs eind vorig jaar 1.000 elektrische bussen besteld, die vanaf 2020 in de dienstregeling opgenomen worden. Ook in Europa, de VS, Canada en Zuid-Amerika worden de voordelen van elektrische bussen voor lokale luchtkwaliteit en geluidsoverlast dus gezien. Daarbij zijn volgens BNEF de totale kosten over de levensduur van elektrische bussen vaak al lager dan van dieselbussen.

Ook bij bestelbussen is de trend naar elektrificatie ingezet. Een paar jaar geleden nam DHL Deutsche Post nog het bedrijf StreetScooter over om zelf elektrische bestelbussen te produceren, omdat ze geen producent konden vinden die elektrische bestelbussen wilde leveren. Dit jaar opende StreetScooter een tweede fabriek om de vraag van andere bedrijven aan te kunnen. Hoewel de aantallen nog klein zijn werken Daimler, Volkswagen, Ford en andere autofabrikanten inmiddels hard om de achterstand op StreetScooter, Nissen en Renault in te halen.

Elektrificatie van vrachtwagens

In mijn artikel over Tesla schreef ik al dat Tesla werkt aan een elektrische vrachtwagen. Maar daarin is Tesla zeker niet de enige die werkt aan een Class 8 semi-trailer met een actieradius van 800 kilometer. Deze zomer onthulde Daimler’s dochterbedrijf Freightliner de eCascadia, een Class 8 semi-trailer met een actieradius van 400 kilometer. Eerder dit jaar introduceerde Daimler al z’n Fuso eCanter, een 7,5 ton vrachtwagen voor de Europese markt. Ook Volvo, Scania, Paccar, DAF/VDL en Cummins werken aan elektrische vrachtwagens voor alle gewichtsklassen.

Ook bij zwaarder materieel, zoals dat bijvoorbeeld wordt ingezet in de mijnbouw, wordt gekeken naar elektrificatie. Zo werkt Volvo aan elektrische versies voor verschillende mijnbouwvoertuigen, hebben de Amerikaanse bedrijven Artisan Vehicles en Kirkland Lake samen een elektrische 40 tons truck voor de mijnbouw ontwikkeld en hebben twee Zwitserse bedrijven een Komatsu 605-7 omgebouwd naar elektrisch.  Ook Goldcorp Inc. test elektrische voertuigen in een van zijn mijnen in Canada. De brandstof- en CO2 besparing van deze omslag in de mijnbouw kan groot zijn. Het brandstofgebruik van een Komatsu 605-7 is 50.000 tot 100.000 liter diesel per jaar, goed voor zo’n 131 tot 262 ton CO2 uitstoot. Grofweg zorgt een omgebouwde Komatsu 605-7 voor net zo’n grote daling in de vraag naar diesel als 5 elektrische bussen.

Elektrificatie van scheepvaart

De afgelopen twee jaar is ook de elektrificatie van de scheepvaart op gang gekomen. Veel commentaren zien hier nog steeds niets in, omdat de transportafstanden van schepen te lang zou zijn voor elektrificatie. Deze critici missen volgens Liebreich het punt: er zijn voldoende schepen die nooit lange afstanden varen. Denk aan veerponten, binnenlands scheepvaartverkeer en sleepboten, of aan pleziervaartuigen. Michael Liebreich verwacht dat deze schepen vroeger of later over zullen schakelen op een elektrische aandrijving. De eerste voorbeelden zijn er al. In Noorwegen varen al elektrische veerponten en ook in Amsterdam gaat een elektrische veerpont varenRolls-Royce heeft sinds 2010 15MWh aan schepen met energieopslagsystemen gerealiseerd en verwacht een verdubbeling in 2019. Marktleider voor accu’s voor schepen Corvus Energy breidt zijn productiecapaciteit ondertussen uit naar 600 MWh per jaar. Noorwegen is wereldmarktleider in de elektrificatie van schepen en heeft grote plannen.

Elektrificatie van de luchtvaart

Nog onwaarschijnlijker dan bussen, vrachtwagens en de scheepvaart is de ontwikkeling van elektrisch vliegen. Het gaat dan zowel om kleine toestellen die verticaal kunnen opstijgen en landen (vliegende taxi’s), als om grotere vliegtuigen voor de lange afstand. Voordat je in de commentaren gaat schrijven dat de energiedichtheid lithium-ion batterijen slechts 2% van kerosine is raad ik je aan het artikel van Michael Liebreich te lezen.

Inmiddels werkt een tiental bedrijven aan elektrische vliegtuigen voor de langere afstand en ruim 40 bedrijven werken aan vliegende taxi’s. Desondanks laat de marktintroductie van elektrische vliegtuigen nog wel even op zich wachten.

Conclusie

Wat deze ontwikkelingen wel duidelijk maken is dat de prijsval en kwaliteitsverbetering van lithium-ion accu’s ertoe leidt dat de markt wijzigt. Was lithium-ion 15 jaar geleden voorbehouden aan mobiele telefoons, inmiddels hebben ze vaste grond aan de voeten in elektrische fietsen, elektrische scooters, stadsbussen en personenauto’s. Vanuit deze markten worden nieuwe markten ontwikkeld, zoals bestelbussen, vrachtauto’s, scheepvaart en luchtvaart. Met de toenemende kansen voor elektrificatie van transport op korte afstanden (tot zo’n 400 kilometer) dalen volgens Liebreich de kansen voor waterstof voor korte afstanden.

  1. 1

    [ en ruim 40 bedrijven werken aan vliegende taxi’s. ]
    Kunne we die in vredesnaam op voorhand verbieden?
    Net als Amazone drones om pakketjes af te leveren?
    Hebben we eindelijk “geschiphold” op de kaart gekregen, dreigt er nog een veel grotere geluidsramp en privacyinbreuk op ons af te komen.

  2. 2

    Vanuit de pleziervaart kan ik zeggen dat veel schippers hunkeren naar elektrificatie. Het gros vaart echt niet zoveel per dag om die ellendige stinkende diesel- of benzinemotoren aan boord te hebben met gevaarlijke brandstofvoorraden en -dampen. Met algen uit biodiesel die bij storm je brandstoffilter verstoppen.

    Maar ja, als je één keer per jaar het IJsselmeer wilt oversteken of de Noordzee, dan moet je diesel achter de hand hebben.
    Net als een stationwagen met trekhaak “voor het geval dat…”.

  3. 5

    @4: [ éénmalig gebruik bij fossiele brandstoffen naar langdurig gebruik (10 jaar) in een accu. ]
    Die vergelijking snap ik niet. Brandstoffen zijn energie, accu’s zijn opslag van energie die meestal ook nog door brandstoffen is opgewekt.

    Ook recycling zegt niets als er niet voldoende rendabel winbare stoffen zijn om werkelijk elk mobiel apparaat via een accu aan te drijven.

  4. 6

    @Frank789: “.. ook nog door brandstoffen is opgewekt.”
    Elektrificatie van het vervoer is een belangrijke schakel richting een nul CO2-uitstoot maatschappij. Tesla’s die in Noorwegen rijden hebben op dit moment al een zeer lage gram CO2/km uitstoot.

    Gaan van iets dat >=10 jaar gebruikt wordt (windmolen & accu) in vergelijking met iets dat regelmatig getankt moet worden is een enorme stap voorwaarts.

    “… voldoende rendabel winbare “
    Dure Kobalt heeft al voor gezorgd dat de nieuwe Telsa-accu’s veel minder Kobalt nodig hebben.

  5. 7

    @6: [ Elektrificatie van het vervoer is een belangrijke schakel ]
    Zover was ik allang, daar gaat de vraag @3: helemaal niet over.

    [ Gaan van iets dat >=10 jaar gebruikt wordt (windmolen & accu) in vergelijking met iets dat regelmatig getankt moet worden is ]

    Het is gewoon een onzin vergelijking. Er moet staan “een benzinetank die 10 jaar gebruikt wordt en om de 400km gevuld moet worden is niet wezenlijk anders dan een accupakket dat 10 jaar gebruikt wordt en om de 400km gevuld moet worden.”
    En nu zet je windmolen er bij, maar zover zijn we nog lang niet.
    En zegt niks over de beschikbaarheid van de grondstoffen voor accu’s.

    [ Dure Kobalt heeft al voor gezorgd dat de nieuwe Telsa-accu’s veel minder Kobalt nodig hebben. ]
    Kunnen we nu alle gewenste accu’s maken met het mindere kobalt verbruik?

  6. 8

    @Frank789: “Kobalt verbruik” vind ik onnauwkeurige terminologie “Kobalt gebruik” is beter.

    Ja er is genoeg Kobalt, maar de problemen van Kobalt zijn politiek (Congo) en complex. China heeft eigendommen daar en dat maakt het ook lastig.

    Sommigen hebben het over Kobalt-vrije accu’s.

  7. 12

    @1 verbod op vliegende taxi’s: ik ben voor :-) Waar kan ik de petitie tekenen?

    @3 hoe het zit met grondstoffen voor accu’s daar zou ik een keer in moeten duiken. Kobalt is een van de belangrijke uitdagingen, of er meer materialen zijn die problemen opleveren durf ik zo snel niet te zeggen.

    Of er voldoende materialen beschikbaar zijn hangt denk ik ook af van de toepassingen die we gaan krijgen en van de ontwikkelingen m.b.t. autobezit. Zelf denk ik dat puur overschakelen van brandstofmotoren naar elektrische motoren met accu’s slechts een beperkt deel van de transitie is. Een belangrijk deel is ook de overstap op andere vervoersmiddelen (denk aan fiets, lopen, OV, deelauto) en op andere manieren van stedenbouw (loopbare en fietsbare steden).

  8. 14

    @: “ook in Amsterdam gaat een elektrische veerpont varen”
    Onjuist, zoals in dit bericht te lezen is: “De nieuwste IJ veerpont tussen Centraal Station en Buiksloterweg vaart ook elektrisch, maar wel volledig op de dieselgenerator”
    Dat zijn juist de Noordzeekanaal /IJ veren die de meest km’s maken

  9. 15

    @13 Waarom zou je pas gaan tellen als we in Nederland boven de 250.000 elektrische voertuigen zitten? Sinds wanneer is Nederland wereldwijd maatvoerend? Op milieu- en duurzaamheidsinnovaties ligt die tijd al weer wat jaar achter ons.
    En waarom zou je uit het opschroeven van de toekomstverwachtingen in scenario’s van verschillende bedrijven en onderzoeksbureau’s geen lering mogen trekken?

    @14 er staat dan ook niet in mijn tekst dat de veerpont al vol elektrisch vaart. Als je het artikel goed leest staat er stukje verder dan je selectieve citaat dit:

    De nieuwste veerpont over het IJ tussen Centraal Station en Buiksloterweg vaart ook elektrisch, maar wel volledig op de dieselgenerator aan boord. Het is de bedoeling dat de veerponten daar op termijn ook worden omgebouwd tot plug-in examplaren die opladen met walstroom.

    De andere veerponten zijn al wel ontworpen op volledig plug-in elektrisch, met een dieselaggregaat als back-up:

    Het Amsterdamse vervoerbedrijf GVB gaat over het Noordzeekanaal varen met volledig elektrische veerponten. Het opladen van de batterijen aan boord gebeurt op de korte momenten dat het vaartuig aan de wal ligt om passagiers en voertuigen van en aan boord te laten gaan. Het gaat om de veerponten bij Velsen, Assendelft en Zaandam. Deze vervoeren zowel passagiers als (vracht) auto’s.

  10. 16

    De opmars van elektrische fietsen gaat razendsnel. Dit jaar wordt ik (op mijn gewone Gazelle) op het fietspad door bijna iedereen ingehaald. Ik denk dat binnen afzienbare tijd 50% van de fietsen electrisch zal zijn. Prima ontwikkeling: elektrische fietsen zijn veel beter voor het milieu dan scooters en auto’s.

  11. 17

    @15: Waarom beginnen te tellen bij 250.000? Dat is 3% nietwaar? Bij 3% is het zo ongeveer wel de moeite en heeft de markt zich wel bewezen. Ik zou geen conclusies durven trekken bij kleine aantallen. Zowel landelijk als wereldwijd hebben we het nog steeds over kleine aantallen. Ja, ik denk dat Nederland met Noorwegen redelijk maatvoerend is. We zijn voorloper als het gaat om EV’s. Nederland is er ook een ideaal land voor, lukt het in NL niet, waar dan wel? https://www.ad.nl/auto/nederland-loopt-voorop-met-elektrische-autoenrsquo-s~aff6c0a8/

    En we trekken gerust lering uit toekomstverwachtingen. Had Groen- links niet ooit eens 1 miljoen EV’s genoemd in 2020? Tegenwoordig is dat bijgesteld tot 200.000. Daar hebben we dus nog een jaar voor… Gaan we ook niet halen.

    Ik zie wel een brede toepassing voor stads en regio verkeer als de prijs gaat zakken. Maar wanneer gaat die prijs eens zakken?

  12. 19

    @17

    Bij 3% is het zo ongeveer wel de moeite en heeft de markt zich wel bewezen. Ik zou geen conclusies durven trekken bij kleine aantallen. Zowel landelijk als wereldwijd hebben we het nog steeds over kleine aantallen. Ja, ik denk dat Nederland met Noorwegen redelijk maatvoerend is. We zijn voorloper als het gaat om EV’s. Nederland is er ook een ideaal land voor, lukt het in NL niet, waar dan wel?

    Je vergeet China, goed voor 50% van de wereldwijde verkoop van elektrische auto’s en 70% van de wereldwijde bedrijfswagens (bestelbussen, vrachtauto’s en bussen). In percentages ging het vorig jaar om 2,2% van de verkopen. Dit jaar wordt op basis van verkoopgegevens over de eerste helft van 2018 een groei tot 4,2% verwacht. Daarmee voldoet China zowel in aantallen (>250.000) als in marktaandeel aan je criteria.

    Wat betreft de prijsdaling voor elektrische bussen: die is al lang gaande. In aanschafprijs is een elektrische bus duurder dan een dieselbus, in brandstofverbruik en onderhoud verdient deze dat in bijna alle gevallen terug. Zie de opmerking in mijn stuk over lagere levensduurkosten.

    @18 creatief, heb je wel een lang snoer nodig. Ik zou toch voor een laadpunt aan de wal gaan ;-)

  13. 20

    @19: Een trein met zjin vaste traject geef je toch ook een “snoer” en geen zware accupakketten? Bij een veerboot werkt dat zware gewicht bovendien extra tegen vanwege het voortdurend accelereren en afremmen.
    En zo breed en diep is het IJ of Noordzeekanaal nu ook weer niet.

  14. 21

    @1 “Kunne we die in vredesnaam op voorhand verbieden?
    Net als Amazone drones om pakketjes af te leveren?
    Hebben we eindelijk “geschiphold” op de kaart gekregen, dreigt er nog een veel grotere geluidsramp en privacyinbreuk op ons af te komen.”

    Als ze elektrisch vliegen maken ze ook geen geluid, net als dat elektrische auto’s geen geluid maken en niks uitststoten. Niets staat de uitbreiding van nieuwe wegen en vliegvelden dan meer in de weg, behalve de benodigde ruimte.

  15. 22

    @15: Dat de veeboot in Amsterdam gaat varen is anderd dan “de bedoeling dat de veerponten daar op termijn …”
    Dat biedt geen enkele zekerheid, maar moelijk toe te geven.

    – Net als de waterstof bus, waarmee snel gestopt is toen de subsidie op was. Die zou ook mogelijk op termijn uitgebreid worden. Winst, het stoppen bespaart veel (fossiele) energie.

  16. 23

    @16: “Prima ontwikkeling: elektrische fietsen zijn veel beter voor het milieu dan scooters en auto’s.”
    – De meeste elektrische fietsen vervangen gewone fietsen en de accu wordt gemiddeld steeds groter.

  17. 24

    @21: [ Als ze elektrisch vliegen maken ze ook geen geluid ]

    In welke isolatiecel leef jij?
    Nog nooit die irritante mug gehoord die een drone boven je tuin bleek te zijn? En daar hangt niet eens een zwaar Amazone pakket aan.
    En een “vliegende auto” is meestal niets anders dan een verkapte helikopter, en sinds wanneer zijn die geluidloos?
    Of je hebt alleen promovideo’s gezien van vliegende auto’s waar ze een kek muziekje onder zetten om de rotherrie te verbergen.
    https://youtu.be/-shMz1LPD-Y
    https://youtu.be/EQK9m_OBVgY?t=206

    P.S. een auto die met 100 over het asfalt dendert maakt vooral geluid door het wegpersen van de lucht tussen de wielen en het asfalt, ook een elektrische auto. Het motorgeluid is dan ondergeschikt.

  18. 25

    Ik mis in de hele discussie rondom elektrisch rijden nog de beperking van het trekvermogen van elektrische auto’s. Zolang een groot deel van Nederland nog de wens heeft een caravan, aanhanger of trailer achter zijn auto te hangen, lijkt mij dat nog wel een te nemen hobbel. Is er iets te zeggen hoe het trekvermogen van elektrische auto’s zich gaat ontwikkelen?