Η ηλεκτροκίνηση σε σταυροδρόμι – Ο τρόπος ανάπτυξης της αγοράς και τα εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν

Η ηλεκτροκίνηση στον αναπτυγμένο (τουλάχιστον) κόσμο προχωράει με ικανοποιητικούς ρυθμούς. Σε μερικές περιπτώσεις, μάλιστα, πολύ καλύτερα από το εκτιμώμενο ή το αναμενόμενο, λαμβάνοντας υπόψη τους υψηλούς ρυθμούς ανάπτυξης πριν δυο χρόνια με την έναρξη της πανδημίας και σήμερα εν μέσω των διεθνών γεωπολιτικών εξελίξεων – ενώ και στις δύο περιόδους η ανάπτυξη των συμβατικών αυτοκινήτων κινείται σε αρνητικούς ρυθμούς, οι πωλήσεις των ηλεκτρικών αυτοκινήτων αυξάνονται με διψήφιους θετικούς ρυθμούς.

Οι λόγοι για την κατάσταση αυτοί μπορούν να εντοπισθούν (α) στις οικονομικές ενισχύσεις που ισχύουν σχεδόν σε όλες τις χώρες, (β) στις αυξανόμενες δεσμεύσεις χωρών για διακοπή της ταξινόμησης νέων συμβατικών οχημάτων στα επόμενα χρόνια, (γ) στην αύξηση των ηλεκτρικών μοντέλων που παράγουν πλέον οι αυτοκινητοβιομηχανίες και στις αυξανόμενες δεσμεύσεις τους για διακοπή της παραγωγής συμβατικών σε σύντομο χρονικό ορίζοντα, (δ) στην αύξηση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων στους εταιρικούς στόλους, και (ε) στον σημαντικό περιορισμό των μειονεκτημάτων των πρώτων ηλεκτρικών αυτοκινήτων, δηλαδή της μειωμένης εμβέλειας και των περιορισμένων υποδομών δημόσιας φόρτισης.

Τα μειονεκτήματα αυτά ξεπεράστηκαν με τον εφοδιασμό των αυτοκινήτων με μεγαλύτερες μπαταρίες και με τη δημιουργία περισσότερο πυκνών δικτύων σταθμών φόρτισης. Χαρακτηριστική περίπτωση αποτελεί η εξαγγελία του Προέδρου Biden για τη διάθεση 7,5 δισ. δολαρίων σε διάστημα πέντε ετών (5 δισ. στις Πολιτείες και 2,5 δισ. για επιδότηση ανταγωνιστικών διαδικασιών της κεντρικής διοίκησης) για την εγκατάσταση σταθμών φόρτισης σε όλο το δίκτυο των αυτοκινητοδρόμων, αλλά και σε υποβαθμισμένες περιοχές, ώστε οι κάτοικοί τους να έχουν τη δυνατότητα χρήσης ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Σε άλλες χώρες είτε εγκαθίστανται εθνικά δίκτυα (όπως στην Πορτογαλία), είτε μέσω σχημάτων ΣΔΙΤ (Ολλανδία, Γαλλία, και αλλού), είτε υποστηρίζεται με ιδιωτικούς πόρους η ανάπτυξη διακρατικών δικτύων (IONITY και Tesla). Στην Ελλάδα η υποχρέωση των φορέων της Τοπικής Αυτοδιοίκησης να εκπονήσουν Σχέδια Φόρτισης Ηλεκτρικών Οχημάτων – Σ.Φ.Η.Ο., με οικονομική ενίσχυση των μελετών από κονδύλια του Πράσινου Ταμείου και η εξεταζόμενη ενίσχυση της υλοποίησης τους από άλλους πόρους, αποτελεί ιδιαίτερα σημαντικό βήμα για την ανάπτυξη της ηλεκτροκίνησης στη χώρα.

Η διαφαινόμενη επίλυση των εμποδίων που θα επιτρέψει την προώθηση της ηλεκτροκίνησης, η εξοικείωση των καταναλωτών με τη νέα τεχνολογία και η συνεχής πίεση για τον περιορισμό των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, οδηγεί σχεδόν όλες τις αυτοκινητοβιομηχανίες στη χάραξη πολιτικών που οδηγούν άμεσα στην αύξηση του αριθμού των ηλεκτρικών μοντέλων τους και μεσοπρόθεσμα (α) σε στρατηγικές συνεργασίες για τον επιμερισμό του κόστους ανάπτυξης νέων μοντέλων και τη διεύρυνση των δικτύων πωλήσεών τους, (β) στην εξαγορά νέων καινοτόμων εταιριών (start-ups) που αναπτύσσουν εξοπλισμό και λογισμικό για την εισαγωγή νέων τεχνολογιών και τη δημιουργία νέων εφαρμογών και (γ) στην εξεύρεση πηγών και στη δημιουργία συνεργασιών εφοδιασμού τους με πρώτες ύλες που είναι απαραίτητες για την αυτόνομη ανάπτυξη και την επιβίωσή τους στο νέο τεχνολογικό περιβάλλον. Στο πλαίσιο αυτό εντάσσονται οι εξαγγελίες για τη δημιουργία ιδιόκτητων εργοστασίων παραγωγής μπαταριών (σε επίπεδο gigafactories) και η εξασφάλιση μακροχρόνιων και αποκλειστικών συμβολαίων προμήθειας πρώτα απ’ όλα λιθίου και δευτερευόντως κοβαλτίου, μαγνησίου, αλουμινίου και χαλκού.

Τους τελευταίους μήνες δημοσιεύθηκαν εκτιμήσεις ότι τα σημερινά (γνωστά) αποθέματα λιθίου είναι ανεπαρκή για την κάλυψη των αναγκών του αριθμού των ηλεκτρικών οχημάτων που είναι απαραίτητος για τη συνεισφορά των μεταφορών στους στόχους της Συμφωνίας του Παρισιού. Οι εκτιμήσεις αυτές γίνονται δυσμενέστερες αν συνυπολογισθούν οι ανάγκες σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας στις εγκαταστάσεις ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ). Ο συνυπολογισμός αυτός είναι απαραίτητος, αφού (α) ο εξηλεκτρισμός των μεταφορών είναι επωφελής για την κατάσταση του κλίματος μόνο εάν η παρεχόμενη ενέργεια προέρχεται από καθαρές πηγές, που είναι μόνο οι ΑΠΕ και (β) τα συστήματα αποθήκευσης στις εγκαταστάσεις ΑΠΕ είναι απαραίτητα για να εξισορροπείται η περιοδική και η στοχαστική παραγωγή των φωτοβολταϊκών και των αιολικών συστημάτων αντίστοιχα. Βέβαια, ο κύριος όγκος των μπαταριών λιθίου καλύπτει τη ζήτηση στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, ενώ τα συστήματα αποθήκευσης στις ΑΠΕ μπορούν να είναι και άλλων τεχνολογιών πλην των μπαταριών λιθίου.

Ωστόσο, μέχρι σήμερα οι εξαγγελίες για την είσοδο στην αγορά «πολλών νέων μοντέλων», καθώς και η κατασκευή «μεγάλου αριθμού gigafactories» στην Ευρώπη και στον υπόλοιπο κόσμο, δεν φαίνεται να ακολουθείται από υλοποίηση και έναρξη πραγματικής παραγωγής. Οι λόγοι για την κατάσταση αυτή είναι επιχειρηματικοί, γεωπολιτικοί και τεχνολογικοί:

• Οι επιχειρηματικοί λόγοι αφορούν στον τρόπο ανάπτυξης της αγοράς και σχετίζονται με τις εθνικές πολιτικές για την ανάπτυξη υποδομών, τη διάρκεια των οικονομικών ενισχύσεων και την ανταπόκριση του κοινού (α) στις συνεχείς τεχνολογικές εξελίξεις και (β) κυρίως, στα νέα επιχειρηματικά μοντέλα κινητικότητας (κινητικότητα ως υπηρεσία – Mobility as a Service, MaaS) και ενεργειακής διαχείρισης (έξυπνη φόρτιση, V2G, V2B, σωρευτική εκπροσώπηση και συμμετοχή στην αγορά εξισορρόπησης) που ήδη πιλοτικά δοκιμάζονται.
• Οι γεωπολιτικοί λόγοι υπήρχαν ανέκαθεν και σχετίζονταν με τη διαθεσιμότητα και τη χρηματιστηριακή διακύμανση της τιμής των κρίσιμων πρώτων υλών, τους τρόπους διαχείρισής τους (ορυχεία κοβαλτίου στο Κονγκό) και τις πολιτικές ανακύκλωσης των εταιριών κατασκευής οχημάτων και τη συνεπαγόμενη ανάκτηση υλών και υλικών. Ωστόσο, την τελευταία διετία στις γεωπολιτικές εξελίξεις επικράτησαν οι συνέπειες των lockdowns, με κυριότερες τις διακοπές των εφοδιαστικών αλυσίδων, τις ελλείψεις εξαρτημάτων και τη χρονική και οικονομική επιβάρυνση των ναυτιλιακών μεταφορών εξαρτημάτων και έτοιμων προϊόντων. Οι πρόσφατες πολεμικές επιχειρήσεις της Ρωσίας στην Ουκρανία έχουν επιδεινώσει τα γεωπολιτικά προβλήματα με τη διακοπή λειτουργίας παραγωγικών εγκαταστάσεων στη Ρωσική επικράτεια λόγω των κυρώσεων που έχουν επιβληθεί.
• Οι τεχνολογικοί λόγοι είναι οι περισσότερο περίπλοκοι και δημιουργούν μεγαλύτερους προβληματισμούς στη χάραξη πολιτικών επενδύσεων στις αυτοκινητοβιομηχανίες και τους επενδυτές στον τομέα των μεταφορών. Αν και προς το παρόν οι μπαταρίες φαίνεται να έχουν κερδίσει το ενδιαφέρον εξέλιξης και επενδύσεων έναντι των κυψελών καυσίμου, τουλάχιστον για τα μικρά και μεσαία οχήματα, το ερευνητικό ενδιαφέρον για την παραγωγή πράσινου υδρογόνου (από ΑΠΕ) συνεχίζεται, με στόχο την αύξηση της απόδοσης των μονάδων ηλεκτρόλυσης και τη δραστική μείωση της τιμής του παραγόμενου υδρογόνου. Στον τομέα των μπαταριών γίνονται ερευνητικές και επενδυτικές «μάχες». Αν και η μείωση της τιμής των μπαταριών λιθίου έφθασε πολύ κοντά στον επιδιωκόμενο (εμπορικά και επενδυτικά βιώσιμο) στόχο των 100 $/kWh, οι νέες απαιτήσεις διευρύνουν το ερευνητικό ενδιαφέρον και περιπλέκουν τις άμεσες επενδυτικές προοπτικές:

1. Ασφάλεια – οι μπαταρίες στερεής κατάστασης (solid state) αναφλέγονται δυσκολότερα, έναντι των μπαταριών NMC (Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide) που κατά κύριο λόγο χρησιμοποιούνται σήμερα.
2. Μείωση του όγκου και αύξηση της ενεργειακής χωρητικότητας – οι «στερεής κατάστασης» έχουν μικρότερο όγκο, αλλά τριπλάσια χωρητικότητα.
3. Μείωση του χρόνου φόρτισης – οι «στερεής κατάστασης» φορτίζονται στο ένα τρίτο του χρόνου, ενώ οι άνοδοι από πυρίτιο επιτρέπουν τη διατήρηση των υψηλών ρυθμών φόρτισης σε όλη τη διάρκειά της.
4. Περιορισμός της χρήσης ακριβών και δυσεύρετων πρώτων υλών, όπως το κοβάλτιο και μεγαλύτερη χρήση μπαταριών LFP (Lithium Ferrophosphate), που επιπλέον αυξάνουν την ασφάλεια και διευκολύνουν την ανακύκλωση.
5. Για τα στοιχεία (cells): η διάταξη «blade» επιτρέπει καλύτερη ψύξη, η παραλληλεπίπεδη κατασκευή διευκολύνει την καλύτερη χωροθέτησή τους στα τμήματα (modules), ενώ η ενσωμάτωσή τους στα δομικά στοιχεία του οχήματος εξοικονομεί χώρο (αλλά δυσκολεύει την κατασκευή και τη συντήρησή τους).

• Και στις τρεις παραπάνω κατηγορίες λόγων εντάσσεται και προστίθεται το πρόβλημα των ημιαγωγών (microchips ή απλά chips). Ο συνδυασμός των lockdowns με την περιορισμένη γεωγραφική παραγωγή τους, οι διακοπές στην εφοδιαστική αλυσίδα λόγω καραντίνας, οι εκτεταμένες ξηρασίες στους τόπους παραγωγής τους (απαιτούνται μεγάλες ποσότητες νερού), οι απαιτήσεις συνεχούς εξέλιξής τους, οι πολύ μεγάλες επενδύσεις σε εγκαταστάσεις και ο σημαντικός χρόνος για την έναρξη παραγωγής των νέων εγκαταστάσεων έχει δημιουργήσει σοβαρή έλλειψη που οδηγεί σε διακοπή μονάδων παραγωγής αυτοκινήτων και σε σημαντική αύξηση των χρόνων παράδοσης παραγγελιών. Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα έχουν πληγεί ιδιαίτερα από την έλλειψη των chips, δεδομένου ότι χρησιμοποιούν περίπου δεκαπλάσιο αριθμό σε σύγκριση με τα συμβατικά αυτοκίνητα. Ως αποτέλεσμα, ορισμένες αυτοκινητοβιομηχανίες μειώνουν τις επενδύσεις σε μπαταρίες για να στραφούν αυτόνομα ή να συμμετέχουν σε νέα σχήματα παραγωγής μικροεπεξεργαστών.

Τέλος, δύο άλλα θέματα, που σχετίζονται με την ηλεκτροκίνηση, απασχολούν την αυτοκινητοβιομηχανία:

• Το πρώτο είναι αυτό της απασχόλησης, δεδομένου ότι η μετάβαση στην ηλεκτροκίνηση θα δημιουργήσει πολλές θέσεις ανέργων (ειδικά στον τομέα της μεταλλουργίας και των κινητήρων), ενώ η κάλυψη των πολλαπλάσιων νέων θέσεων εργασίας απαιτεί νέες εξειδικεύσεις και νέα προσόντα τόσο στην αυτοκινητοβιομηχανία, όσο και στον τομέα των ηλεκτρονικών ισχύος, του λογισμικού, της ηλεκτρικής ενέργειας, των εφαρμογών επικοινωνίας και εξυπηρέτησης των χρηστών, καθώς και των νέων επιχειρηματικών μοντέλων σε όλη τη αλυσίδα αξίας του τομέα των μεταφορών.
• Το δεύτερο θέμα αφορά στην παραγωγή και διανομή της καθαρής ενέργειας που απαιτείται για την ηλεκτροκίνηση. Η μεγάλη (σωρευτικά) αποθηκευτική ισχύς των αυτοκινήτων φέρνει κοντά και δημιουργεί πρόσφορο έδαφος συνεργασίας των κατασκευαστών αυτοκινήτων με τους παραγωγούς και παρόχους ηλεκτρικής ενέργειας, δημιουργώντας πολλές δυνατότητες ανάπτυξης νέων επιχειρηματικών δραστηριοτήτων.

Κλείνοντας τη σύντομη αυτή ανασκόπηση της κατάστασης και των προοπτικών της ηλεκτροκίνησης, θεωρείται σκόπιμο να γίνουν δύο επισημάνσεις για την Ελλάδα:

• Οι στόχοι για την ηλεκτροκίνηση εστιάζουν κατά κύριο λόγο στην περιβαλλοντική διάσταση, παραβλέποντας πλήρως την ερευνητική και την επιχειρηματική – επενδυτική (ως εθνικές στρατηγικές).
• Οι στόχοι του Ε.Σ.Ε.Κ. θα επιτευχθούν (όπως προκύπτει από τη μέχρι τώρα πορεία), αλλά με ελάχιστη εγχώρια προστιθέμενη αξία, ενώ προδιαγράφεται ότι τα νέα επιχειρηματικά μοντέλα δεν θα αναπτυχθούν για τις Ελληνικές συνθήκες (παραγωγής, διανομής και χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας, αγοράς και χρήσης οχημάτων και προώθησης των έξυπνων δικτύων, αυτοκινήτων και κτιρίων) αλλά αυτές θα προσαρμοσθούν σε εισαγόμενα μοντέλα.

Οι συνθήκες αυτές δίνουν πολύ μικρές ευκαιρίες ενεργούς συμμετοχής της χώρας στη νέα αγορά ενέργειας και μεταφορών που εκτιμάται ότι το 2040 θα είναι μερικές δεκάδες τρισεκατομμύρια δολάρια.

* Ο Δρ. Γιώργος Αγερίδης είναι  Διευθυντής Ενεργειακής Αποδοτικότητας του Κ.Α.Π.Ε.

(Το άρθρο περιλαμβάνεται στον τόμο Greek Energy 2022 του energypress)