|
GMs nya BEV och ZEV mandatets förändringar
skrivet av Magnus Karlström
Den 12 oktober berättade GM att de ska tillverka en BEV (battery electric vehicle) från och med 2013 [1]. Bilen heter Chevy Spark EV och är en mindre bil. GM har inte släppt detaljer om räckvidd, pris eller exakt säljdatum, men de säger att de tror att det finns en marknad för små BEV i urbana miljöer. A123 kommer tillverka batterierna för Spark EV.
Chevy Spark EV är en elektrisk version av 2013 Chevrolet Spark (Beat på några marknader). GM kommer främst sälja bilen i Kalifornien och produktionsvolymen kommer vara ca 2 000 fordon per år [2]. Förutom i Kalifornien kommer bilen säljas i andra amerikanska stater som följer Kaliforniens avgaskrav.
Toyota har skrivit ett avtal med Tesla där Tesla lovar att tillverka ett fåtal RAV4 som BEV och sälja främst i Kalifornien.
Honda har sagt att de ska producera en mindre BEV för b la USA.
Varför vill några av de största biltillverkarna producera så få BEV och sälja dem nästan bara i Kalifornien? Den mycket troliga orsaken är att de vill klara av ZEV (Zero Emission Vehicle) mandatet i Kalifornien. Det kommer ske en förändring av ZEV efter 2012 som kan förklara taktikvalet.
Min uppfattning är att ingen av GM, Toyota eller Honda är några starka förespråkare för BEV. GM brukar officiellt förespråka PHEV/EREV och på sikt FCV. Toyota tror mest på HEV under lång tid, men tror att PHEV och FCV kommer spela en större och större roll med tiden. Honda har under lång tid sagt att FCV är slutmålet.
Men ZEV påverkar deras taktikval. Idag kommer jag göra en summering av var ZEV kommer ifrån och var regelverket är på väg.
Bakgrunden till ZEV mandatet [4-10]
Ens historiska minne är kort. En del försöker hävda att miljöintresset i världen startade med Al Gore och Sternrapporten runt 2005. I slutet av 80-talet var, enligt min uppfattning, miljöintresset mycket större än precis efter Gore-filmen.
Den första Bush stod i Paris juli 1989 inför OECD länderna och sa "“We strongly advocate common efforts to limit emissions of carbon dioxide and other greenhouse gases, which threaten to induce climate change, endangering the environment and ultimately the economy”.
Bush den äldre införde en uppdaterad "Clean Air Act" for att rena luften i USA. Han sa i sitt State of the Union tal 1989 "It will include a plan to reduce, by date certain, the emissions which cause acid rain, because the time for study alone has passed and the time for action is now".
I Kalifornien var luftkvalitén dålig. Den var mycket debatt. Ett stort lagförslag lades fram 1990 som kallades LEV programmet, som skull reglera utsläppen for alla bilar som skull säljas i Kalifornien. En paragraf av det stora LEV programmet var ZEV mandatet. Att ZEV mandatet var en del av LEV programmet var ett viktigt skäl att mandatet godkändes [4]. De stora striderna var fokuserade på regeltexterna i LEV för de vanliga bilarna och ZEV glömdes bort i debatten [4].
I ZEV texten stod “While meeting the fleet average requirement, each manufacturer’s sales fleet of passenger cars and light-duty trucks from 0-3750 lbs, LVW shall be composed of at least 2% ZEVs each model year from 1998 through 2000, 5% ZEVs in 2001 and 2002, and 10% ZEVs in 2003 and subsequent model years."
ZEV mandatet behövde bara följas av de företag som sålde många fordon i USA. Företag som sålde få bilar behövde inte följa ZEV mandatet alls och medelstora bilföretag behövde först 2003 uppnå kraven.
ZEV fordon var fordon som hade nollutsläpp från avgasröret av reglerade föroreningar dvs koldioxidutsläpp var inte med. Myndigheter kunde inte skriva att de vill ha batteribilar i lagtexten. Det var förbjudet enligt lagen i Kalifornien, men de kunde kräva nollemission som i praktiken vid den tiden innebar batteribilar.
Det var en ambitiös plan med 2% ZEV 1998 och 10% ZEV 2003. Varifrån fick de kaliforniska myndigheterna idéen att det skulle vara möjligt? Ett viktig skäl till deras optimism var GMs introduktion av Impact den 3 jan 1990. Impact som var en tvåsitsig BEV med bättre prestanda än många andra tidigare BEV samt den hade stöd av världens största bilföretag. Impact gav de kaliforniska myndigheter modet att inkludera ZEV mandatet i LEV lagförslaget [4].
Kaliforniska myndigheter ansåg att marknadskrafterna inte räckte till utan det krävdes "technology forcing" av nollemissionsfordon. De ansåg att enbart förbättra förbränningsmotorbilar skulle inte räcka. Speciellt oroliga var de för att emissionsreducerade utrustning skulle förlora mycket av sin reningskapacitet när de åldrades. Blybatterier användes för alla BEV, men det fanns förhoppningar om nya batteritekniker.
I lagtexten stod tydligt att det skulle göras återkommande utvärderingar för att bedöma om tekniken utvecklades tillräckligt snabbt för att bilföretagen skulle kunna lyckas klara av att uppnå mandatet.
Utvärderingen 1996
En expertgrupp om batterier tillsattes. Slutsatsen för batteriexpertgruppen var att batteritekniken inte var tillräckligt utvecklad för att elbilar skulle nå en större marknad, men det fanns hopp för att nya batteriteknologier hade börjat testats i större skala. Batteriexpertgruppen skrev att ZEV mandatet hade gjort att batteriföretag hade lättare att få investeringar. Kaliforniska myndigheter bestämde sig för att hoppa över 2% målet till 1998, men ha kvar de långsiktiga målen. Det var viktigare att göra demonstrationer än att tvinga bilföretagen att sälja ZEV fordon. Memorandum of agreement skrevs med bilföretagen om demoprojekt av ZEV fordon under perioden 1996-2000.
En del av MOA var att bilföretagen lovade att producera och sälja fordon, som uppfyllde LEV kraven i Kalifornien, till de 49 andra staterna.
Under den här perioden hade andra stater i USA också lovat att följa ZEV mandatet. De staterna som först gick med var Massachusetts, New York och Vermont.
Det innebar att bilföretagen var tvungna att sälja betydligt fler ZEV eftersom fler stater än Kalifornien var inkluderade.
Regelförändringar 1998
ZEV mandatet blev sin egen lag. Före hade det varit en del av LEV-1.
En ny fordonskategori infördes nämligen PZEV = Partial ZEV. Bilföretagen kunde tillverka PZEV istället för ZEV för att uppnå försäljningsmålet. Varje PZEV var inte lika mycket värd som en ZEV. De stora biltillverkarna kunde substituera en del av sitt ZEV krav med att göra PZEV istället för ZEV.
För att vara en PZEV så skulle personbilen b la uppnå avgaskraven för SULEV i LEV-II kraven, samt ha femton års garanti.
Utvärderingen 2001
2000 tillsattes en batterigrupp med oberoende experter som Dr. Menahem Anderman, Dr. Fritz Kalhammer och Dr. Donald McArthur. De skulle utvärdera de nya batterierna. Deras slutsats var att batteritekniken hade utvecklats, men att kostnaden skulle vara för stor för batterierna även om de tillverkades i stora volymer. Energidensitet var för dålig och inga större förbättringar skulle ske för de batterierna de studerade. Eftersom dålig energidensitet ger dålig räckvidd så skulle batteribilar ha svårt att nå en volymmarknad [11].
Trots de negativa beskeden från batteriexpertgruppen beslutade styrelsen att behålla ZEV mandatet.
Bränslecellsfordon diskuterades mer. Under 1990-talet ansåg många att de var längre fram framtiden, men nu ansågs de kunna komma snabbare till marknaden.
ZEV mandatet började också från kritik från ett antal organisationer. De ansåg att ZEV mandatet inte var tillräckligt fokuserat på att förbättra luftkvalitén i fattiga områden. (Magnus kommentar: Brukar återkomma i policydebatten. Varför ska alla betala skatt för att subventionerar rikas inköp av dyra miljöfordon som i princip bara göra luftkvalitén bättre i de rikas områden?)
2001 infördes en ny fordonskategori som kunde vara del för att uppfylla ZEV mandatet som kallades AT PZEV (Advanced Technology PZEV = tekniker som leder till ZEV).
De ändrade också så att NEV inte fick räknas som fullvärdiga ZEV. NEV är Neighbourhoud electric vehicles dvs mindre hastighetsbegränsade BEV.
Det var en hel del stämningar, men till slut så infördes alla ändringar i augusti 2003.
Grundmodellen för de stora företagen var minst 2% ZEV och resten AT PZEV och PZEV.
Utvärdering 2006 och nya lagändringar 2008
Utvärderingen visade på framsteg för li-jon batterierna och att PHEV skulle kunna lyckas kommersiellt.
De införde en fordonskategori till som heter Enhanced AT PZEV som i princip var PHEV.
De införde mängd generade krediter och försäljning av krediter mellan företagen skulle redovisas offentligt. De visas på den här sidan.
Förklaring av ZEV mandatet (efter beslut 2008)
Det är krångligt och jag kan inte beskriva allt i detalj, men några av de viktiga aspekterna är.
1. Biltillverkarna rankas om de är små, medelstora eller stora
De små (mindre försäljning än 10 000 personbilar + truckar i Kalifornien) behöver inte följa ZEV mandatet.
De medelstora (försäljning ca 10 000- 60000/år) ska följa ZEV mandatet, men kan enbart sälja PZEV för att nå sin kvot.
De stora (försäljning större än 60000/år) ska följa ZEV mandatet och måste sälja en viss procent ZEV fordon (=BEV eller FCV). Bilföretagen som var rankade som stora 2010 var Chrysler Group, Ford, GM, Honda, Nissan och Toyota.
2. En ZEV Base Volume räknas ut
Varje bilföretag räknar ut en ZEV bas volume som är ett mått på sin fordonsförsäljning. Det finns två metoder. Den första är en prognos för året eller den andra är ett medelvärde för försäljning år 4, 5 och 6 år före det året det gäller.
3. Det är årliga kravet för ZEV ökar
2009-2011 är kravet 11% ZEV
2012-2014 är kravet 12% ZEV
2015-2017 'är kravet 14% ZEV
2018+ är kravet 18% ZEV
4. De finns olika fordonskategorier som är rankade hur bra de är
1. ZEV (Guld kategorin)
2. Enhanced AT PZEV (Silver +) (Är typiskt PHEV)
3. AT PZEV (Silver)
4. PZEV (Brons)
Högre rankade fordonskategorier kan alltid uppfylla lägre rankade fordonskategoriers kreditkrav.
5. I varje fordonskategori får olika fordonsteknologier olika krediter/fordon
Det är inte så enkelt som att varje sålt fordon får en kredit. Utan i varje fordonskategori får olika fordonsteknologi olika mängd krediter.
Ett exempel är i ZEV kategorin.
Ett ZEV fordon som har 300 miles (480 km) räckvidd och kan snabbladdas/snabbtankas får 7 krediter (=ZEV Type V).
Men ett ZEV fordon som 100 miles (160 km) räckvidd och som inte kan snabbladdas får 2,5 krediter per fordon (=ZEV Type II).
Så för att få samma mängd krediter måste ett bilföretag sälja 2,8 fler Type II ZEV fordon för att få samma mängd krediter som för Type V ZEV fordon.
6. Regelverket är uppdelat i måste-krav och kan-krav
De här gäller bara för de bilföretagen som är rankade som stora.
Om ett bilföretag vill kan de bara sälja ZEV, men de måste minst sälja en viss mängd ZEV. Hur många krediter som måste vara ZEV variera för olika år och det finns olika sätt att räkna. Men ett exempel som ARB själva använder är:
Ett bilföretag säljer ca 100 000 bilar/år i Kalifornien.
ZEV kraven för 2012 är 12% dvs de måste genera 12 000 krediter/år.
Då måste de minst generera 790 krediter från ZEV.
Om de måste generera 790 krediter för 2012 skulle det kunna översättas till att de måste minsta sälja minst ca 200 bilar som motsvarar Nissan LEAF 2012 i Kalifornien. Nissan LEAF har en räckvidd på 100 miles (160 km) och kan snabbladdas dvs den har ca 4 krediter/fordon.
Om de skull uppfylla hela ZEV kravet med Nissan LEAF bilar måste de sälja 3 000 Nissan LEAF/år.
7. PZEV får 0,2 krediter/fordon
Ett exempelkalkyl är ett bilföretag som rankas som medelstort har en ZEV Base Volume på 40 000 fordon/år i Kalifornien.
2012 ska 12% vara ZEV. Ett medelstort företag behöver då uppnå 4 800 krediter/år.
Om de enbart säljer PZEV behöver de sälja 24 000 fordon som uppnår PZEV status.
8. Vad är Enhanced AT PZEV (Silver +)
Är förbränningsmotorbilar som använder vätgas eller PHEV. De får mer krediter ju längre elräckvidd de har. De måste också uppfylla garantitider. GM Volt fick inte Silver + status för GM har endast gett garantitiden 8 år för batterierna i Volt. GM påstår att den varianten av Volt som säljs 2013 kommer ha 10 års garanti på batterisystemet. Prius Plug-in har Silver + status.
9. Efter 2012 är det inte möjligt på något sätt för de stora biltillverkarna att inte sälja ZEV bilar
Fram till och med 2012 är det möjligt att på något sätt använda sparade krediter och därför inte behöva sälja några ZEV alls. Från och med 2013 måste de stora biltillverkarna sälja ZEV (eller köpa krediter för ZEV från andra företag).
10. Det är möjligt att köpa och sälja krediter
Det är möjligt att köpa krediter. De stora biltillverkarna kan köpa krediter från mindre. B la Honda har köpt krediter från Tesla.
11. Straffsystemet är böter per missad kredit
Det nuvarande straffsystemet är böter. För varje kredit som ett företag missar kostar det 5000 USD (= 33 000 SEK).
Ett företag som säljer 100 000 fordon per år måste uppfylla 12 000 krediter 2012.
Om det inte skulle tillverka någon sorts fordonsteknik som får krediter så skulle straffet bli 12000*5000 = 60 miljoner USD 2012.
12. ZEV mandatet gäller inte bara i Kalifornien utan i 10 stater till
Det är tio amerikanska stater till som följer ZEV mandatet i Kalifornien. Försäljningen av fordon var ca 3 gånger större i Kalifornien + de tio staterna än bara Kalifornien.
Det innebär i princip att ett företag måste generera tre gånger mer ZEVkrediter än om bara Kalifornien räknades.
13. Många av de medelstora biltillverkarna håller på att bli stora biltillverkare
I ZEV prognoser kommer ett antal av de medelstora flyttas över till att bli stora.
BMW blir det 2012, Daimler blir det 2016, VW, Mazda, Hyundai och Kia blir det 2018.
14. Ett ny ZEV mandat håller på att planeras och beslut förväntas okt/nov 2011
De viktigaste nya principer, enligt det nuvarande förslaget, är mer fokus på CO2 minskningar och mindre på lokala luftföroreningar.
Fram till 2017 kommer inte större förändringar ske i jmfr med 2008:s beslut.
Efter 2017 kommer de öka kraven på antal sålda ZEV.
De kommer förenkla systemet. De enda två kategorierna som kommer finnas är ZEV och TZEV (Towards ZEV). TZEV är PHEV som använder el eller förbränningsmotorbilar som använder vätgas. Därför kommer inte PZEV och i princip AT PZEV ingå i ZEV mandatet längre.
Det kommer vara en övergångsperiod när de gamla begreppen som t ex PZEV kan användas fram till MY2017.
Efter 2018 finns bara TZEV och ZEV. Det innebär att även medelstora bilföretag måste sälja TZEV eller ZEV efter 2018. (Kommentar: Har lite svårt att tolka förslaget här. )
Antal krediter/ZEV kommer enbart vara baserad på maximal räckvidd. Max kredit är 4 och minst är 1. Minst räckvidd på 350 miles (560 km) krävs för 4 krediter/fordon.
För att få räknas som TZEV måste fordonen uppfylla minst:
Användningen av ZEV fules dvs el eller vätgas.
Nå SULEV krav för emissioner.
Ha 15 års garanti för avgassystemet.
Ha minst 10 års garanti för batterierna.
De kommer minska ZEV kraven från 14% till 12% för perioden 2014-2017.
Summeringen och analys
Beslut om den nya lagändringen av ZEV mandatet är inte genomförd, men troligtvis kommer antalet ZEV fordon som bilföretagen måste sälja öka drastiskt efter 2018.
ZEV mandatet kommer fortsätta att påverka fordonstillverkarnas taktikval. Men en gång i tiden var ZEV mandatet den enda policyn i världen som fokuserade mycket på nollemissioner. Nu finns det flera länder med ambitiösa mål i den riktning. Tiden när allt om nollemissionsfordon kunde förklaras med ZEV mandatet är över.
Men jag tror att GMs nya BEV och Toyotas RAV 4 ihop med Tesla hänger ihop med ZEV kraven.
Efter 2018 måste troligtvis även medelstora bilföretag sälja TZEV eller ZEV.
ZEV mandatet kommer bli mer fokuserat på nollemission av växthusgaser.
Vilket teknikalternativ som troligtvis är viktigast har ändrat sig många gånger sen 1990. Det kommer ändra sig igen.
Skrivet av Magnus Karlström
(Alla utskick sparas i en lösenordsskyddad blogg) (Hör av er om ni behöver anvnamn. o lösenord)
Källor
[1] Chevrolet to Produce Spark EV All-Electric Vehicle. 2011. GM Media 12 okt 2011. (Länk)
[2] Chevy Spark Electric Minicar Designed for California Emissions Compliance | PluginCars.com. 13 okt 2011. (länk)
[3] GM to offer all-electric city car in U.S. Detroit News. 11 okt 2011. (länk)
[4] 2006. Collantes. The California Zero-Emission Vehicle Mandate: A Study of the Policy Process, 1990-2004. UNIVERSITY OF CALIFORNIA. UCD—ITS—RR—05—06. (länk)
[5] 2011. VEHiCLE ELECTRifiCATiON POLiCY STUDY. ICCT. (Länk)
[6] The ZEV (and near-ZEV) Voyage ...as seen by a policy wonk, regulator, and academic. Daniel Sperling, 16 sep 2010. (länk, pdf)
[7] California’s Zero Emission Vehicle Program California Air Resources Board Juni 2009. A tutorial.
[8] ZEV Regulation 2010 Staff Proposal. 16 november 2010. (länk, pdf)
[9] Policy Matters: How Much Faith Can We Put in Technology? Michael J. Stanton. Association of Global Automakers. 2011 August 1-4, 2011. (länk, pdf)
[10] Learning from California’s Zero-Emission Vehicle Program. Public Policy Institute of California. 2007. (länk)
[11] Battery Technology Advisory Panel (2000). Advanced Batteries for Electric Vehicles: An Assessment of Performance, Cost, and Availability. Report prepared for the California Air Resources Board. June. (länk, pdf)
|