De levensduurkloof dichten: Zijn BEV’s de toekomst van duurzame mobiliteit?

Meer dan 17 miljoen elektrische voertuigen (EV’s) werden wereldwijd verkocht in 2024, wat een stijging van 25% ten opzichte van het voorgaande jaar markeerde, en een recordbrekend jaar voor de wereldwijde EV-verkopen. 

Deze groei is gedreven door subsidies, belastingkredieten, dalende batterijprijzen, concurrentie tussen fabrikanten en strenge emissienormen. EV’s worden wereldwijd beschouwd als een veelbelovend middel om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen en de transportsector te decarboniseren. Met name batterij‑elektrische voertuigen (BEV’s) worden gezien als transformatief, met het potentieel om fossiele brandstoffen volledig te vervangen door hernieuwbare energie.

Om echter de werkelijke milieuvordelen van deze voertuigen te schatten, moeten we ze vergelijken met bestaande benzine‑ en dieselvoertuigen met verbrandingsmotoren (ICEV’s), hun volledige levenscyclus in overweging nemen, en hoe de voordelen zich daarover verspreiden.

Het produceren van een elektrisch voertuig is in de eerste plaats een hulpbronnenintensief proces. Volgens de IEA vereisen EV’s gemiddeld zes keer zoveel kritieke mineralen (koper, nikkel, mangaan, kobalt, lithium en grafiet) als conventionele ICE‑voertuigen. Dit betekent dat de ecologische voetafdruk van EV’s tijdens de productie 50 % hoger is dan die van traditionele voertuigen. Bovendien bedraagt het verschil in initiële kosten momenteel $12.000.

Echter, EV’s, in tegenstelling tot op gas aangedreven ICEV’s, bestaan doorgaans uit een paar dozijn bewegende delen, wat betekent dat de slijtage minder is en dus ook de onderhoudsbehoefte. Het Argonne National Laboratory schat de onderhoudskosten op $0,06 per mijl voor BEV’s versus $0,10 per mijl voor ICEV’s.

Dit betekent dat EV’s niet alleen gemakkelijk en goedkoop langer op de weg kunnen blijven dan de gemiddelde levensduur van een ICEV, maar dat met de technologische verbeteringen ook de kosten en levensduur van EV’s toenemen.

Hoewel één enkele EV misschien voldoende lijkt om aan te schaffen, is het probleem dat deze voertuigen nog nieuw zijn en de beschikbare gegevens nogal beperkt zijn. In feite zijn er maar weinig die een decennium oud zijn, wat betekent dat we de exacte grenzen van hun levensduur nog niet hebben vastgesteld.

Onderzoekers bekijken echter de weinige exemplaren die bestaan om een idee te krijgen hoe lang deze EV’s daadwerkelijk kunnen meegaan.

Als het gaat om de levensduur van een EV, zijn batterijen de belangrijkste factor om te overwegen. Net zoals onze smartphones na verloop van tijd degraderen, doen batterij‑elektrische voertuigen (BEV’s) dat ook, maar het vervangen van een autobatterij is moeilijk en vervangingen zijn duur.

De kosten om een batterij te vervangen variëren tussen $4.000 (voor een 30 kWh Nissan‑batterij) en $10.000 (75 kWh Tesla (TSLA ) Model 3). Ondertussen kost het vervangen van een ICEV‑versnellingsbak tussen $1.100 en $3.400.

Dat gezegd hebbende behouden moderne batterijen het grootste deel van hun vermogen na een decennium, waardoor wagenparkexploitanten tot 41 % kunnen besparen door kostenreducties. Adequate laadinfrastructuur, vooral in minder stedelijke gebieden, blijft een grote uitdaging.

Het goede nieuws is dat batterijen een van de meest actieve gebieden zijn die voortdurend onderzoek en ontwikkeling ondergaan. Met de voortgaande verbeteringen in batterijchemie en beheersystemen zal de levensduur van een BEV blijven verbeteren.

De prijzen dalen al, en naarmate hun bereik blijft toenemen, zal het vervangen van batterijen haalbaarder worden, en zal de levensduur eveneens verbeteren. 

Hoe presteren EV‑batterijen?

De snelle groei van EV’s drijft de wereldwijde vraag naar EV‑batterijen, die sterk toeneemt. Dit heeft geleid tot een transformatieve verschuiving in de EV‑batterijindustrie met vooruitgang in batterijformaten, -chemie en structurele ontwerpen.

Hoewel de batterijprijzen de afgelopen 15 jaar met ongeveer 90 % zijn gedaald, vormen batterijen nog steeds bijna een derde van de prijs van een nieuwe EV. Het is dus belangrijk dat de batterijcapaciteit toeneemt zodat EV‑eigenaren dezelfde auto’s kunnen blijven gebruiken. Diverse studies suggereren dat batterijen feitelijk langer meegaan dan we eerder dachten.

Zoals we eind vorig jaar in een artikel deelden, vond een studie van batterijdiagnostiekbedrijf AVILO dat de meeste batterijen meer dan 80 % van hun oorspronkelijke capaciteit behouden en veel verder bruikbaar zijn dan de gebruikelijke garantietermijn.

Geotab, een aanbieder van vlootbeheer, analyseerde ook gegevens van 10.000 EV’s vóór 2019 en meldde dat EV‑batterijen gemiddeld slechts 1,8 % per jaar afnemen, lager dan eerder gerapporteerd. Het rapport van het bedrijf van vorig jaar toonde bovendien aan dat 75 % van de lichte bedrijfsvoertuigen kan worden vervangen door vergelijkbare EV’s, wat $15.900 per voertuig kan besparen gedurende de levensduur.

Leeftijd, extreme hitte‑ of koude temperaturen, de operationele ladingstoestand, frequent snel laden en laad‑ontlaadcycli werden gerapporteerd als veelvoorkomende factoren die de levensduur van de batterij beïnvloeden. Door de beste praktijken voor laden en gebruik te volgen, kunnen EV’s veel langer meegaan dan de nuttige levensduur van het voertuig.

Recent onderzoek van wetenschappers van het SLAC‑Stanford Battery Center stelde echter dat het onder normale, real‑world gebruik stellen van EV‑batterijen hen ongeveer een derde langer kan laten meegaan dan onderzoekers voorspelden.

Dus activiteiten zoals korte stedentrips, lange snelwegreizen, zwaar verkeer en vooral parkeren zijn veel gunstiger voor batterijen dan het constante gesimuleerde gebruik waarop nieuwe ontwerpen in laboratoria worden getest. Volgens seniorstudie‑auteur Simona Onori, associate professor energy science and engineering aan de Stanford Doerr School of Sustainability:

“We hebben EV‑batterijen niet op de juiste manier getest. Tot onze verbazing helpt echt rijden met frequente acceleratie, remmen die de batterijen een beetje opladen, stoppen om een winkel binnen te gaan, en de batterijen urenlang laten rusten, de batterijen langer mee te laten gaan dan we dachten op basis van industriestandaard laboratoriumtests.”

Dit suggereert dat een EV‑eigenaar hun dure batterij mogelijk niet hoeft te vervangen of zelfs geen nieuwe auto hoeft te kopen voor nog enkele jaren.

Nu toont nieuw onderzoek aan dat de levensduur van EV’s al gelijk is aan die van ICE‑voertuigen. Door kritische inzichten te bieden in de levensduur en milieu‑impact van EV’s, zei co‑auteur Dr. Viet Nguyen‑Tien van de London School of Economics:

“[De studie markeert] een belangrijke stap naar het bereiken van een netto‑nul koolstoftoekomst.”

BEV’s zijn volgens hem niet langer slechts een niche‑optie, maar een levensvatbaar en duurzaam alternatief voor conventionele op gas aangedreven voertuigen. De studie beoogt ook consumenten te helpen weloverwogen beslissingen te nemen, en regelgevers hun beleid en stimulansen vorm te geven.

En hoewel BEV’s hogere initiële emissies hebben door productie, merkte professor Robert Elliott van de University of Birmingham op dat “een langdurig elektrisch voertuig snel zijn CO₂‑voetafdruk kan compenseren, wat bijdraagt aan de strijd tegen klimaatverandering.”

Klik hier om meer te leren over aluminium batterijen.

Levensduurkloof tussen BEV’s en ICE‑voertuigen sluit snel

De nieuwe studie, gepubliceerd in Nature¹ was geschreven door een internationaal team van onderzoekers van de London School of Economics, de University of Birmingham, de University of California en de University of Bern.

Het analyseerde meer dan 300 miljoen MOT‑ (Ministry of Transport) testrecords van diesel, benzine en BEV’s over de periode 2005 tot 2022. Met behulp van deze vrij toegankelijke gegevens vond de studie dat hoewel EV’s een lagere betrouwbaarheid vertonen dan ICEV’s, technologische vooruitgang nieuwere BEV’s in staat stelt vergelijkbare levensduur te bereiken, zelfs wanneer ze intensiever worden gebruikt.

Vergeleken met 16,8 jaar voor dieselauto’s en 18,7 jaar voor benzineauto’s, hebben EV’s een levensduur van ongeveer 18,4 jaar. Deze cijfers sluiten voertuigen uit die in de eerste paar jaar van hun productie werden gesloopt, meestal door verkeersongevallen in plaats van mechanisch falen.

Hoewel de verwachte levensduur van benzinevoertuigen ongeveer 0,3 jaar langer is dan die van EV’s, blijken ze minder robuust dan EV’s, die ongeveer 124.207 mijl afleggen gedurende hun verwachte levensduur, tegenover ongeveer 116.000 mijl voor benzineauto’s.

Het is echter de moeite waard op te merken dat het snelle tempo van technologische verbetering betekent dat de verwachte levensduur van EV’s die slechts één jaar uit elkaar zijn geproduceerd aanzienlijk kan verschillen.

Naast de levensduur toonden BEV’s ook de grootste verbetering in betrouwbaarheid over tijd. Het risico (hazard rate) van EV’s bleek 12 % lager te zijn dan dat van de een jaar eerder geproduceerde modellen. Dit betekent dat de kans op falen met elk opeenvolgend productiejaar met een tweetalig percentage daalt, in tegenstelling tot een bescheiden daling van 1,9 % bij dieselvoertuigen en een verbetering van 6,7 % bij benzinevoertuigen.

Hoewel de gegevens veelbelovende resultaten voor EV’s opleveren, merkt de studie op dat er meer onderzoek nodig is omdat de EV‑markt nog in de kinderschoenen staat en er beperkte gegevens beschikbaar zijn.

Met deze inzichtelijke en waardevolle resultaten benadrukt de studie de milieu‑ en economische voordelen van BEV’s en hoe ze kunnen helpen bij consumenten‑ en beleidsbeslissingen. Bovendien kan het onderzoek helpen bij het voorspellen van autoverkopen en vlootvervangingsstrategieën en het plannen van de verwerking van voertuigen aan het einde van hun levensduur.

De studie merkte ook op dat lithium‑ionbatterijen, die de dominante technologie blijven voor het aandrijven van EV’s, een onzekere levensduur hebben. Momenteel hebben de meeste EV’s een garantie van 8 jaar en 100.000 mijl voor hun batterijen.

Over het geheel genomen benadrukken de bevindingen van de studie het sterke tempo van technologische verbetering, wat leidt tot efficiëntere en duurzamere modellen die kunnen bijdragen aan een duurzame toekomst.

Klik hier om te leren hoe de meeste mythes over EV’s onwaar zijn.

Leidende EV‑bedrijven 

Terwijl merken als Toyota (TM ), Volkswagen en Honda (HMC ) wereldwijd de meeste auto’s verkopen, leiden Audi en Skoda op het gebied van de levensduur van benzine‑ en dieselvoertuigen. Laten we nu kijken naar bedrijven die top‑presteren op het gebied van elektrische auto’s.

1. Tesla

Zoals het onderzoek aangeeft, leidt Tesla op het gebied van BEV‑levensduur. Elon Musk’s elektrische autofabrikant leidt ook in het aantal verkochte voertuigen. In 2024 leverde Tesla ongeveer 1,79 miljoen voertuigen, een daling van 1,1 % ten opzichte van het voorgaande jaar en de eerste jaarlijkse daling sinds 2011. De Model 3 sedan en Model Y crossover samen vormden ongeveer 95 % van de wereldwijde voertuigverkopen van Tesla vorig jaar.

Investeerders verwachten echter dat het bedrijf innovatie levert op het gebied van zelfrijdende auto’s en AI en profiteert van Musk’s nauwe band met president Donald Trump. De tech‑miljardair schonk ongeveer $277 miljoen aan Trumps presidentschapscampagne en leidt nu het gloednieuwe Department of Government Efficiency (DOGE).

Naast volledig elektrische voertuigen produceert Tesla ook systemen voor energieopwekking en -opslag. Zijn lithium‑ionbatterij‑energieopslagproducten omvatten Powerwall en Megapack. Het bedrijf meldde dat afgelopen jaar 31,4 GWh aan energieopslag is ingezet.

Met een marktkapitalisatie van $1,3 biljoen is Tesla het 11e grootste bedrijf ter wereld, terwijl zijn eigenaar, Musk, de rijkste man ter wereld is. Op het moment van schrijven worden de aandelen verhandeld tegen $402,02, een stijging van 0,19 % YTD. De EPS (TTM) is 2,04 en de P/E (TTM) ratio is 198,64.

Voor Q4 2024 rapporteerde Tesla een omzet van $25,71 miljard, een stijging van 2 % ten opzichte van een jaar eerder, terwijl de winst per aandeel gecorrigeerd 73 cent bedroeg. De autoverkoopinkomsten van het bedrijf daalden met 8 % (vanaf 4Q23) tot $19,8 miljard, waarvan $692 miljoen afkomstig was van regelgevende kredieten. Ondertussen bedroeg de omzet uit energieopwekking en -opslag $3,06 miljard voor het laatste kwartaal, een enorme stijging van 113 % ten opzichte van dezelfde periode vorig jaar.

De operationele winst van Tesla daalde ook met 23 % jaar‑op‑jaar tot $1,6 miljard, waarbij verlaagde gemiddelde verkoopprijzen van de modellen als belangrijke reden werden genoemd, terwijl werd opgemerkt dat “betaalbaarheid topprioriteit blijft voor klanten”. De nettowinst daalde met maar liefst 71 % tot $2,32 miljard vanwege het eenmalige niet‑contante belastingvoordeel van $5,9 miljard dat het vorig jaar ontving.

Wat de leveringen voor het kwartaal betreft, rapporteerde Tesla 495.570 eenheden, terwijl ongeveer 459.000 voertuigen werden geproduceerd. In dezelfde periode zette het bedrijf een record van 11,0 GWh aan energieopslagproducten in.

Voor dit jaar verwacht het bedrijf dat zijn “voertuigonderdeel weer zal groeien” en herhaalt plannen om uiteindelijk een “onbegeleide FSD‑optie” te ontgrendelen. Het is ook van plan om later in 2024 in delen van de VS zijn zelfrijdende ride‑hailing‑service te lanceren.

2. BYD

Tesla’s grootste concurrent is de Chinese EV‑fabrikant BYD, die vorig jaar ongeveer evenveel zuiver elektrische voertuigen verkocht als Tesla. Naast het maken van transportapparatuur, elektronische onderdelen en auto’s, is het ook betrokken bij de productie van oplaadbare batterijen en fotovoltaïsche producten.

Met een marktkapitalisatie van $112 miljard worden de aandelen van het bedrijf, op het moment van schrijven, verhandeld tegen $35,02, een stijging van 3 % YTD. Het heeft een EPS (TTM) van 1,66 en een P/E (TTM) ratio van 21,10, terwijl het dividendrendement 1,25 % bedraagt.

Gedreven door de groeiende vraag op de lokale markt, overheidsinruildeals en toenemende consumentinteresse door eindejaarskortingen, behaalde BYD recordverkopen in 2024 ondanks toenemende concurrentie op de binnenlandse markt. Het bedrijf verkocht het afgelopen jaar in totaal 4,27 miljoen nieuwe energievoertuigen (NEV’s), inclusief zowel BEV’s als plug‑in hybride voertuigen.

Deze cijfers vertegenwoordigen een stijging van 41,26 % ten opzichte van dezelfde periode vorig jaar, en overtroffen ook het vorige doel. BEV‑verkopen stegen in het bijzonder met 12,08 % tot 1,76 miljoen voertuigen, bijna gelijk aan de cijfers van Tesla. Ondertussen stegen de verkopen van passagiers‑NEV’s met 41,07 % tot 4,25 miljoen eenheden in 2024, en de verkoop van passagiers‑PHEV’s steeg met 72,83 % tot 2,49 miljoen eenheden.

Aangedreven door overheids subsidies, verkopen Chinese fabrikanten zoals BYD hun auto’s wereldwijd tegen sterk gereduceerde prijzen. Ze worden echter nu geconfronteerd met tarieven in de VS, Canada en Europa die op korte termijn een mogelijke vertraging kunnen veroorzaken. Het bedrijf is nu op schema om tegen het einde van dit jaar zijn $1‑miljard fabriek in Indonesië te voltooien met als doel een nieuwe markt te domineren.

Voorlopig behoort BYD tot de top‑10 autofabrikanten wereldwijd, aangezien het een indrukwekkende groei van meer dan 250 % behaalde in de VS en Europa. Met een volumestijging van 41,8 % is de groei van BYD ongeëvenaard in het jaar waarin de meerderheid van de autofabrikanten (Toyota, Volkswagen, Hyundai‑Kia, General Motors (GM ), Stellantis(STLA ), en Honda Motor) een daling ondervonden.

Wat betreft BYD’s installaties van krachtbatterijen, bedroeg dit 98,5 GWh in de eerste drie kwartalen van vorig jaar, wat een wereldwijde EV‑batterijmarkt‑aandeel van 16,4 % oplevert.

Conclusie

Plug‑in voertuigen zoals batterij‑elektrische voertuigen (BEV’s) bieden de mogelijkheid om fossiele brandstoffen volledig te vervangen door koolstofarme elektriciteit opgewekt uit hernieuwbare bronnen zoals zon, getij, wind en geothermische energie. Hoe langer een EV op de weg blijft, hoe groter de milieuvordelen.

Hoewel BEV’s nog een nieuwere technologie zijn en traditioneel als minder betrouwbaar werden beschouwd, hebben ze een lange weg afgelegd sinds hun beginjaren toen ze duur waren en een beperkte levensduur en gebruik hadden. De nieuwste bevindingen tonen een compleet ander beeld — BEV’s evolueren snel, en van de nieuwste modellen kan worden verwacht dat ze de gemiddelde ICEV’s overtreffen.

Dus, met groeiende bezorgdheid over het milieu, technologische vooruitgang en ondersteunend beleid dat de verschuiving van traditionele verbrandingsmotoren naar deze schonere EV’s al aandrijft, kan de verhoogde levensduur van deze voertuigen ten opzichte van hun traditionele tegenhangers hun adoptie verder stimuleren en ons helpen een netto‑nul koolstoftoekomst te bereiken!

Klik hier voor een lijst van top‑EV‑aandelen om in te investeren.