Szükség lesz-e Paks 3-ra? Robotaxi kiszámoló

Az önvezető taxikról szóló cikkemben arról írtam, hogy Tony Seba tanulmánya szerint a ma megszokott autós közlekedéshez képest akár 85%-kal is olcsóbb lehet mobilitási szolgáltatást igénybe venni, és 80%-kal is csökkenhet az autók száma. Terjedelmi okokból abban a cikkben jobbára csak az elvekről esett szó, a most következő folytatásban viszont alaposabban is szemügyre vesszük a számokat. Megnézzük, hogy a tanulámány egy robotaxi üzemeltetése során milyen tételekkel számolt, miért nincs szükség több autóra, és azt is, hogy az új technológia mennyivel növelné meg az áramfogyasztást. A tanulmány megjelenése óta 6% volt az amerikai infláció, ennek megfelelően módosítottam az eredeti számokat, és mindenhol reálárakat használtam.

Miért ilyen olcsó?

Amortizáció és tőkeköltség

Mérföldenként 17 cent (30 Ft/km) lehet a mobilitási szolgáltatás ára, ami később 11 centre csökken (20 Ft/km). Ez persze csak egy lehetőség, amely akkor fog tudni megvalósulni, ha valódi piaci verseny alakul ki. De hogyan jöttek ki ezek a számok?

A 2,5-ször nagyobb futásteljesítmény miatt a mérföldenkénti amortizációs költség is a 60%-kal csökken, de a járművek bekerülési költsége is alacsonyabb lesz. A Kelley Blue Book jelentése szerint Amerikában 2020 közepén átlagosan körülbelül 38-39 ezer dollárba került egy új autó, ami az élettartama alatt ha 200 ezer mérföldet tesz meg, akkor az amortizáció 20 cent/mérföld lesz.

Tony Seba ezzel szemben az önvezető taxik árát kezdetben 32 ezer dollárra becsülte. Ez az akkumulátorok árának csökkenéséből, a standardizált és moduláris gyártásból, és abból adódik, hogy az értékesítési hálózatot kihagyva közvetlenül a gyártótól kerülnek beszerzésre, ami további 8%-kal csökkenti a vételárat, miközben az önvezetéshez szükséges hardver néhány ezer dollárba fog csak kerülni.

Ez tehát egy hagyományos meghajtású autóhoz képest 15%-kal alacsonyabb vételárat jelent, ami mindemellett 2,5-ször több, 500 ezer megtett utasmérföld között oszlik meg, így a mérföldenkénti amortizációs költség  60%-kal alacsonyabb: mindössze 6,4 cent.

Seba 2014-ben megjelent könyvében (Clean Disruption of Energy and Transportation) azt jósolta, hogy 2021-re a 200 mérföld hatótávolságú, avagy legalább 50 kWh-s akkumulátorral rendelkező elektromos autók ára le fog csökkenni az Amerikában eladott új autók átlagos árának szintjére. Ez akkoriban 34 ezer dollár volt. Mindenki azt mondta, hogy ez őrültség, és bevallom, még én is csak hümmögtem, és azt gondoltam, hogy ez csak 1-2 évvel később fog megtörténni. Azóta azonban volt 12% infláció, az új autók ára pedig ennek megfelelően felkúszott 38 ezer dollár fölé, míg egy 54 kWh-s, 263 mérföld hatótávolságú Tesla Model 3 Standard Range Plus ára 2020-ban már 38 ezer dollárra csökkent. Az előrejelzéshez képest tehát egy évvel hamarabb megvalósult az árparitás! Tony Seba nem őrültnek, hanem egy kicsit még konzervatívnak is bizonyult, éppen ezért a jövőben is fogok még rá hivatkozni.

Forrás: Tony Seba Youtube csatornája, és a Clean Disruption of Energy and Transportation című könyve.

A tőkeköltség 90%-kal alacsonyabb (1,4 cent/mérföld), hiszen az adott évre eső tőkeköltség a tízszeres futásteljesítmény miatt tízszer annyi megtett mérföld között oszlik meg. Nézzünk erre egy hazai példát. Ha 10 millió forintért veszek egy autót, és a tőkeköltség 5% (mert ennyi a MÁP+ kamata, vagy mondjuk ennyi a hitelkamat), akkor ez az első évben 500 ezer Ft. Évi 16 000 km megtétele esetén 31 Ft/km, a robotaxi azonban évi 160 ezer km-t fut, ezért ott tőkeköltségként csak 3,1 Ft adódik kilométerenként.

Üzemeltetési költségek

A modellben a szervizköltség mérföldenként 3,1 cent. A Teslák bérbeadásával foglalkozó Tesloop a Model S-ek és Model X-ek esetében 6 cent/mérföldes karbantartási költséget kalkulált, a cég alapítója a Model 3-aktól azonban az üzemeltetési költségek feleződését várta egy 2019-es nyilatkozatában (az Electrek cikkében egy 100 ezer mérföldet futott Model 3 karbantartása például mérföldenként 1,7 centet tett ki a tulajdonos beszámolója szerint).

A Consumer Reports szeptemberi felmérése szerint a 100-200 ezer mérföldet futott elektromos autók karbantartási költsége 4,3 cent volt mérföldenként, de ők is elismerik, hogy ez a szám nem feltétlenül reális, mivel egy maroknyi korai szériás Nissan Leaf és Model S adatain alapszik. A felmérésből kiderült az is, hogy a benzines autókhoz képest az elektromos autók szervizelése csak fele annyiba kerül.

Forrás: Consumer Reports

A fenti modelleknek azonban egyikét sem a költséghatékony karbantartásra optimalizálták (gondoljunk csak a Model X ajtajaira). Ezzel szemben a robotaxik tervezése és gyártása során is az lesz a cél, hogy minél tartósabbak és könnyebben javíthatóak legyenek. Moduláris felépítésük folytán a szervizelés élőmunka igénye jelentősen csökkenthető, így a 3,1 centes mérföldenkénti szervizköltség elérése egyáltalán nem lehetetlen.

De mi a helyzet az akkumulátorral? Ha cserélni kell, az egy jelentős kiadás.

Szerencsére a lítium-vas-foszfát akkumulátorok egy kis odafigyeléssel könnyedén kibírnak legalább 3000 ciklust. Ha valamitől nem kell félni, az az, hogy az algoritmusok nem fognak odafigyelni a megfelelő töltöttségi szintek tartására. Ciklusonként 200 mérfölddel számolva ez 600 ezer mérföldes élettartamot jelent, és a jövőben ez csak javulni fog. Az akkumulátorok élettartamával tehát aligha lesz gond.

A biztosítás 90%-kal olcsóbb lehet (1 cent/mérföld), köszönhetően annak, hogy várhatóan az embernél 90%-kal kevesebb balesetet fognak okozni az önvezető autók (a balesetek 94%-át emberi hiba okozza), az ellopásuk, megrongálásuk pedig a kameráknak, a GPS-nek és a szenzoroknak köszönhetően jóval nehezebb lesz (lásd: Sentry Mode).

Az „üzemanyag” költsége a modellben 1,9 cent/mérföld, 70%-kal kevesebb egy ember által vezetett benzines autó fogyasztásánál. Ez a megtakarítás két tételből adódik, az egyik az elektromos hajtáslánc jobb hatásfoka, a másik pedig az önvezetés nagyobb hatékonysága a manuális vezetéshez képest. Egy NREL tanulmány szerint a vezetési habitus megváltoztatásával 20%-os üzemanyag-megtakarítás is elérhető, tehát ennyit biztosan meg tudunk takarítani az algoritmusok révén.

Nézzünk egy gyors számítást: ha az elektromos autó fogyasztása 18 kWh/100 km, az mérföldenként 0,3 kWh, az elérhető 20%-os üzemanyag-megtakarítással 0,24 kWh/mérföld. Az ipari áram ára Amerikában most 6,7 cent/kWh, vagyis mérföldenként 1,6 cent (amire még rájön az üresjáratok során keletkező fogyasztás). Ugyanez magyarországi viszonyokra átültetve 4,3 Ft-ot jelent kilométerenként (30 Ft-os áramárral számolva, mert nálunk drágább az ipari áram), míg egy 7 literes fogyasztású autónál 25 forintra jön ki a kilométerenkénti üzemanyagköltség, ez pedig bő 80% megtakarítást jelent.

A cikksorozat első részéhez érkezett hozzászólásokban felvetődött, hogy egy önvezető autónak nem kell feltétlenül elektromosnak lennie. Ez igaz is, de mint láthatjuk, a gyártási, szervizelési és üzemanyagköltségek annyival kedvezőbbek az elektromos autóknál, hogy gazdasági öngyilkosság lenne benzines autókat alkalmazni a flottában. Ettől függetlenül a kezdeti időkben fogunk majd látni hagyományos meghajtású és hibrid járműveket is robotaxiként, de a verseny erősödésével ezek el fognak tűnni az utakról.

Az adók és a platform költségei

A modellben 0,3 centes adóteherrel kalkuláltak mérföldenként, de amennyiben az állam az üzemanyagokat terhelő adót szeretné teljes mértékben innen beszedni, akkor 1,4 cent lenne. Magyarországon a magasabb jövedéki adó miatt természetesen ez még ennél is magasabb lehetne (körülbelül a triplája). És akkor itt pontot lehet tenni annak a vitának a végére, hogy lesz-e jövedéki adó az áramon (nem lesz, mert a km alapú adóztatás ezerszer életszerűbb).

A platform díja 2,8 cent, ez tartalmazza a flottaüzemeltető állandó költségeit és a profitját, ami az Uber által alkalmazott 20%-os díj alapján lett ennyiben meghatározva.

Ez összesen 17 cent/mérföld (30 Ft/km), amire nem mondom azt, hogy lehetetlen, de a szerzővel ellentétben én ezt csak az évtized második felére látom elérhetőnek. Országtól vagy régiótól függően kockázatot jelenthet még a verseny esetleges hiánya, vagy a magasabb adókulcs is.

Hány jármű szükséges az utasok kiszolgálásához?

Seba tanulmányában az amerikai autóállomány 80%-kal csökken: 247 millióról 44 millióra, ami 26 millió robotaxit és 18 millió magántulajdonú autó takar. Ez tehát azt jelenti, hogy egy robotaxi 9 hagyományos autót vált ki. De lehetséges ez egyáltalán, ha reggel és este minden autó egyszerre van az utakon?

Az NHTS, az amerikai közlekedési felügyeleti szervezet végzett egy kutatást arra vonatkozóan hogy a nap különböző óráiban hány autó közlekedik, és milyen célból. Arra az eredményre jutottak, hogy a munkába járás csak az összes megtett utasmérföldnek a 28%-át teszi ki, de még a reggeli csúcs idején is 50% alatt marad az arány. Az utazások napon belül sokkal egyenletesebben oszlanak meg, mint ahogyan azt hisszük, ezt mutatja meg az alábbi grafikon is:

A sötétkék vonal mutatja a munkába járást, a sárga az iskolába járást, a lila és a világoskék a személyes jellegű utakat, a piros pedig az összeset egyben. Forrás: 2009 National Household Travel Survey (NHTS).

Egy akadémiai tanulmány szintén arra a megállapításra jutott, hogy minden egyes önvezető taxi 9,3 autót lenne képes helyettesíteni a texasi Austinban.

Vannak azonban további tényezők is, amelyek csökkenthetik a csúcsidőben szükséges autók számát:

  • Ilyen a távmunka hosszú idő óta növekvő aránya, amelynek most jelentős lökést adott a járvány.
  • Az időben változó árazás az árérzékeny, de nem időhöz kötött utakat a csúcsidőn kívüli időszakokba terelheti. Mint a grafikonon láthattuk, a személyes célú utazások száma meghaladja a munkába járási célú utakét. Az Uber saját adatai alapján készült tanulmánya azt támasztja alá, hogy ez módszer a valóságban is működik.
  • Ha reggel egyébként is mindenki egy irányba közlekedik, pl. a kertvárosból a belvárosba, a kedvezőbb árazásnak köszönhetően sokak számára jó alternatíva lehet a járművek megosztása más utasokkal, és így csúcsidőben kevesebb járműre lehet szükség. Van már a gyakorlatban is hasonló jellegű szolgáltatás, pl. az Uber Pool. Ez a fajta közlekedés tulajdonképpen valahol az autózás és a tömegközlekedés tengelyén helyezkedik el, attól függően, hogy hány személyes járműről van szó, vagyis a preferenciáink és a pénztárcánk alapján jóval több lehetőség közül választhatunk majd, mint ma.

Mennyivel fogják megnövelni az áramfogyasztást az elektromos robotaxik?

Tony Seba tanulmánya szerint a 26 millió robotaxi 18%-kal növelné meg az Egyesült Államok áramfogyasztását 2030-ban. Nézzük meg, hogy Magyarországon hogyan változna az áramfogyasztás hasonló arányok mellett.

Az első kérdés, hogy mennyi lesz az ország áramfogyasztása 2030-ban, minden egyéb feltétel változatlansága mellett. 2020-ban 46.000 GWh áramot használtunk fel (beleértve a hálózati veszteséget is), és 1980 óta évtizedenként átlagosan 10%-kal nőtt a fogyasztásunk. Ez alapján 2030-ra 51.000 GWh lenne az áramfelhasználás.

2019 végén 3,8 millió személygépkocsi volt Magyarországon, számuk egy évtized alatt 800 ezerrel nőtt. A következő évtizedre ennél kisebb növekedéssel számolok, és azt feltételezem, hogy 4,5 millió autó lenne az országban, amelyek évente 72 milliárd km-t tennének meg (egy autóra átlagosan évi 16.000 km jut).

Tehát ha semmi változás nem történne, akkor évi 51.000 GWh áramot fogyasztanánk és 72 milliárd km-t vezetnénk 2030-ban. A kérdés az, hogy ha ez utóbbinak a 95%-át (azaz 68 milliárd km-t) elektromos meghajtású robotaxikkal tennénk meg, mennyivel növekedne az áramfogyasztás?

Egy Hyundai Ioniq 90 km/h-ás sebesség mellett 0,15 kWh-t fogyaszt kilométerenként. Ennél nagyobb fogyasztású járművet nincs értelme beállítani a flottába, hiszen nem a vezetési élmény fog számítani, hanem a hatékonyság, és egyetlen jármű sem fog a szükségesnél nagyobb akkut és karosszériát magával cipelni. Az önvezetésnek köszönhetően 20%-os fogyasztáscsökkenés érhető el, a másik oldalon viszont 20%-os töltési és hálózati veszteség áll, ezért továbbra is 0,15 kWh-val számolunk. A robotaxik teljes éves fogyasztása így hozzávetőleg 10.000 GWh, de erre még rájön 1-2000 GWh fogyasztás az üresjáratokból, amelyek aránya a különböző tanulmányok szerint 10% körül várható.

A 12.000 GWh 24%-kal növelné meg az ország 2030-as áramszükségletét, és nagyjából kétharmada Paks 2 várt éves termelésének. A másik oldalon pedig rengeteg, az olajhoz kötődő infrastruktúrát tenne feleslegessé, és az olajimportunk is szignifikánsan csökkenne.

Nincs időd naponta 8-10 hírt elolvasni? Iratkozz fel a heti hírlevelünkre, és mi minden szombat reggel megküldjük azt a 10-12-t, ami az adott héten a legfontosabb, legérdekesebb volt. Feliratkozás »

Elektromos autót használsz?

dr. Papp László (Sol Invictus)

Technológiai elemző, és a Villanyautosok.hu csapatának megújuló energiákkal, energiatárolással, illetve piaci trendekkel foglalkozó szakértője. Célja, hogy minél többek számára tegye egyértelművé, hogy a fenntartható jövő gazdaságilag is a legracionálisabb választás.