Het ontwikkelingspotentieel van elektrische fietsen

Motoren op batterijen kunnen het gebruik van fietsen stimuleren, waardoor de uitstoot van broeikasgassen door auto's wordt verminderd.

Invloed

    In 2018 legden rijders van elektrische fietsen (e-bikes) ongeveer 289 miljard kilometer af, grotendeels in China. Op basis van marktonderzoek verwachten we dat het gebruik tegen 2050 kan toenemen tot 1,44–1,66 biljoen kilometer per jaar. De groei zal plaatsvinden in Latijns-Amerika, het Midden-Oosten en Afrika. Deze oplossing kan de uitstoot van kooldioxide-equivalent met 1,39–1,55 gigaton verminderen en bezitters van e-bikes 402,06–446,01 miljard dollar aan eerste kosten en 1,07–1,23 biljoen dollar aan levenslange bedrijfskosten besparen.

Invoering

    Elektrische fietsen (e-bikes) zijn tegenwoordig de meest milieuvriendelijke manier van gemotoriseerd vervoer ter wereld. Ze bieden veel van dezelfde voordelen als traditionele fietsen, met name het gemak en de veelzijdigheid van mobiliteit voor forensen in de stad, maar e-bikes hebben voordelen die conventionele fietsen niet hebben. Een aangesloten motor en batterij maken het mogelijk om met weinig inspanning steile heuvels te overbruggen of lange afstanden af ​​te leggen, waardoor het gebruik wordt uitgebreid naar personen die anders niet zouden kiezen voor actief, koolstofarm transport. Deze voordelen zijn echter niet gratis. E-bikes hebben een hogere uitstoot dan een gewone fiets of gewoon lopend. Ze kunnen meer kosten dan conventionele fietsen, en ze vormen een uitdaging aan het einde van hun levensduur voor verlopen batterijen.

    Dit rapport onderzoekt de netto ecologische en financiële gevolgen van het toegenomen gebruik van e-bikes over de hele wereld tussen 2020 en 2050. We vergelijken e-bikes met andere mobiliteitsopties omdat uit onderzoek is gebleken dat veel gebruikers van e-bikes in plaats daarvan andere vervoerswijzen zouden hebben gebruikt, waaronder lichte voertuigen, openbaar vervoer, gewone fietsen en gemotoriseerde tweewielige voertuigen zoals scooters.

Methodologie

Totale adresseerbare markt

    De totale adresseerbare markt voor e-bikes is de totale vraag naar stadsvervoer naar verwachting tot 2050. We hebben dit vastgesteld op basis van basisprojecties van het International Energy Agency (IEA) en de International Council on Clean Transportation (ICCT). Het Institute for Transportation and Development Policy en de University of California, Davis (ITDP/UCD) hebben schattingen voor de acceptatie verstrekt. De meeste wereldwijde acceptatie vond plaats in China, maar er wordt wereldwijd groei verwacht. We schatten de totale huidige acceptatie (gedefinieerd als de functionele vraag in 2018) op iets minder dan 1 procent van de totale markt.

Adoptie Scenario's

    We berekenden de impact van een toenemende acceptatie van e-bikes van 2020 tot 2050 door twee groeiscenario's te vergelijken met een referentiescenario waarin het marktaandeel op het huidige niveau werd vastgesteld.

• Scenario 1: Het gebruik van e-bikes blijft zonder grote ingrepen groeien tot 1,44 biljoen passagierskilometers (3 procent van het totale stadsverkeer).

• Scenario 2: Het gebruik van e-bikes groeit als percentage van het totale fietsgebruik, dat ook toeneemt, en bereikt 1,66 biljoen passagierskilometers (3 procent van het totale stadsverkeer).

Emissiemodel

    We hebben de emissies geschat op basis van het energieverbruik van het elektriciteitsnet en brandstof, evenals de indirecte emissies van de productie, en hebben wereldwijde emissiefactoren voor het elektriciteitsnet toegepast op de elektriciteitsemissies van e-bikes. We gebruikten een combinatie van vervoerwijzen als conventioneel alternatief. Sommige van deze modi gebruiken elektriciteit, terwijl de meeste brandstof gebruiken. Na het energieverbruik te hebben gewogen, berekenden we de net- en brandstofemissies voor elk alternatief.

Financieel model

    Alle geldwaarden worden gepresenteerd in US $ 2014.

Installatiekosten kwamen uit een breed scala van bronnen. Gegevens over e-bikes suggereren dat de batterij de belangrijkste component van de kosten is en dat de grootte van de batterij varieert. We hebben de prijs van e-bikes vastgesteld op US $ 491.576 per megawattuur geïnstalleerde batterijcapaciteit, het gemiddelde van 23 datapunten. De eerste kosten voor het implementeren van de oplossing worden gedefinieerd als dollars per geïnstalleerde megawattuur batterij. Het is gebaseerd op de aankoopprijs van e-bikes, gewogen naar batterijtype en regio. De berekeningen zijn gebaseerd op de aanname dat één megawattuur aan geïnstalleerd accupakket accu's levert voor ongeveer 2.200 e-bikes (elk met een pakket van 458 wattuur) en dat elke e-bike een vast gemiddeld aantal passagierskilometers per jaar aflegt , dus 1 megawattuur batterijpakket is goed voor iets meer dan 6 miljoen passagierskilometers per jaar.

Conventionele exploitatie- en onderhoudskosten (uitgedrukt in US$ 2014 per passagierskilometer) zijn inclusief brandstofkosten en zijn geregionaliseerd en gewogen naar vervoerswijze. We gebruikten een bottom-upbenadering door regionale gegevens te aggregeren vanwege de verschillen in vervoerswijzen en kosten tussen regio's. Auto's met een verbrandingsmotor dragen de extra vaste verzekeringskosten. De bedrijfs- en onderhoudskosten van de oplossing gaan ervan uit dat e-bikes geen onderhoudskosten hebben behalve elektriciteitskosten.

Integratie

    We hebben prioriteit gegeven aan de stedelijke Project Drawdown-oplossingen op basis van energie- en ruimte-efficiëntie, dus niet-gemotoriseerde oplossingen zoals Beloopbare steden En Fiets Infrastructuur waren het hoogst, gevolgd door e-bikes en andere gedeeltelijk gemotoriseerde oplossingen. Aangezien e-bikes een hoge prioriteit hebben, pasten we volledige acceptatie toe voor elk e-bike-scenario en verminderden we de acceptatie van sommige oplossingen met een lagere prioriteit om ervoor te zorgen dat het totale aantal passagierskilometers niet hoger was dan het totaal voorspeld door bronnen zoals het IEA en ICCT. Variabelen die door deze en andere oplossingen werden gedeeld, hadden dezelfde invoer.

Resultaten

    Onder scenario 1 zouden e-bikes de uitstoot van 1,39 gigaton aan kooldioxide-equivalente broeikasgassen kunnen voorkomen en consumenten 1,07 biljoen dollar aan netto bedrijfskosten tijdens de levensduur tussen 2020 en 2050 kunnen besparen. De eerste te implementeren kosten zijn US $ 402,06 miljard lager dan die van auto's, zelfs als de kosten voor het vervangen van batterijen worden meegerekend.

Scenario 2 vermijdt 1,55 gigaton aan uitstoot, bespaart $ 1,23 biljoen aan netto bedrijfskosten tijdens de levensduur en kost $ 446,01 miljard minder om te implementeren dan auto's.

Discussie

    Passagiers overschakelen op vervoerswijzen met een lagere uitstoot is een enorme stap in de richting van een afname. De oplossing Elektrische Fietsen is een belangrijk onderdeel van deze verschuiving. De transportsector was verantwoordelijk voor naar schatting 9,5 gigaton CO2-equivalente uitstoot in 2018 (IEA, 2018). Ons scenario 1 laat zien dat het gebruik van e-bikes in plaats van de samengestelde conventionele modus de uitstoot van kooldioxide-equivalent met gemiddeld 0,07 gigaton per jaar kan verminderen voor 2020-2050, met een cumulatieve vermindering van 1,14 gigaton aan uitstoot van kooldioxide-equivalent voor die periode. In agressievere scenario's vervangt de fiets steeds vaker de auto en neemt het aandeel van de fietstochten dat wordt gemaakt door e-bikes toe.

    De wereldwijde pandemie die in 2020 begon, zag een verschuiving naar fietsen en met name e-bikes voor recreatie en ter vervanging van reizen die met het openbaar vervoer zouden zijn gemaakt. E-bikes en fietsen waren op veel plaatsen in de wereld uitverkocht en verschillende regeringen begonnen stimulansen te bieden om oude auto's te vervangen door e-bikes. Over de hele wereld verschenen tijdelijke fietspaden. Beleidsmakers proberen deze verschuiving permanent te maken.

    De afname van het aantal autoritten en de toename van het aantal fietsritten heeft voordelen op het gebied van congestie, luchtkwaliteit, lawaai, stress en reisvertraging. Naast klimaateffecten zijn e-bikes goedkoper, stoten ze minder uit en verbruiken ze minder materialen dan auto's; geen congestie veroorzaken; en kan sneller zijn in verkeersopstoppingen dan auto's. Bijkomende voordelen van e-bikes zijn onder meer verbeteringen voor de gezondheid en positieve effecten op de lokale economie, omdat fietsgebruikers de neiging hebben om in hun lokale gemeenschap te winkelen.

Referenties

Internationaal Energieagentschap (IEA) (2018). CO2-uitstoot door brandstofverbranding 2018 Hoogtepunten. http://www.indiaenvironmentportal.org.in/files/file/CO2_Emissions_from_Fuel_Combustion_2018_Highlights.pdf