An analysis of the economic performance of battery electric vehicles in selected EU countries

Abstract

Konventionelle Fahrzeuge sind für mehr als 17 % der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich, die durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor entstehen. Elektrofahrzeuge sind eine alternative Technologie, mit der die Treibhausgasemissionen im Verkehrssektor gesenkt werden können. Ihre hohen Kosten,die begrenzte Reichweite und die lange Ladezeit sind jedoch die größten Herausforderungen für ihre breitere Akzeptanz und Nutzung. Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Analyse der wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit von batteriebetriebenen Elektro-Pkw in sechsausgewählten europäischen Ländern mit unterschiedlichem Bruttoinlandsprodukt pro Kopf, unterschiedlicher Entwicklung der Ladeinfrastruktur sowie unterschiedlichen politischen Rahmenbedingungen. Analysiert wird die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit von Elektrofahrzeugen in den nächsten zehn Jahren. Um zu zeigen, wie sich unterschiedliche Kosten auf die Leistungsfähigkeit und Entwicklung von Elektrofahrzeugen auf dem Markt der Europäischen Union auswirken, wird die Berechnungsmethode des Nettogegenwartswerts verwendet. Es werden sowohl batteriebetriebene Elektrofahrzeuge als auch konventionelle Fahrzeuge untersucht. Die Berechnungen werden für drei Fahrzeuggruppen durchgeführt:Kleinwagen, Limousinen und SUVs. Für jede Fahrzeuggruppe werden drei unterschiedliche Fahrzeuge unterschiedlicher Hersteller analysiert. Beim wirtschaftlichen Vergleich von batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen und konventionellen Fahrzeugen muss berücksichtigt werden, dass einige Parameter wie Kraftstoffverbrauch, Reichweite, Ladegebühren,Kraftstoff- und Zulassungssteuern je nach Land und Automodell erheblich variieren. Darüber hinaus müssen batteriebetriebene Elektrofahrzeuge häufiger aufgeladen werden, um die Reichweite konventioneller Fahrzeuge zu erreichen. Die Gesamtladekosten für batteriebetriebene Elektrofahrzeuge variieren je nach Ladegerättyp, wobei Schnellladegeräte mit Gleichstrom die höchsten Kosten verursachen. Letztendlich deuten die Ergebnisse daraufhin, dass BEVs aufgrund ihrer hohen Anschaffungskosten und höheren Wartungskosten,insbesondere im Zusammenhang mit den hohen Kosten für den Batterieaustausch, weniger wirtschaftlich sind als konventionelle Fahrzeuge. Die Analyse zeigte, dass in Ländern der Europäischen Union mit einem niedrigeren Bruttoinlandsprodukt pro Kopf die Anzahlbatteriebetriebener Elektrofahrzeuge sowie die Entwicklung der Ladeinfrastruktur langsam ersteigen. Die politischen Entscheidungsträger sollten gezielte Anreize in Betracht ziehen, umdie Einführung batteriebetriebener Elektrofahrzeuge zu fördern. Während Subventionen eine Rolle spielen, können auch hohe Steuern auf konventionelle Fahrzeuge (wie in den Niederlanden) die Rentabilität batteriebetriebener Elektrofahrzeuge steigern. Die Ausarbeitung eines ausgewogenen Ansatzes, der den Kauf batteriebetriebener Elektrofahrzeuge fördert, ohne die Einnahmen zu beeinträchtigen, ist von entscheidender Bedeutung. Die Investition in die Ladeinfrastruktur ist wichtig. Die höheren jährlichen Kosten für das Laden von batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen unterstreichen den Bedarf an zugänglichen und effizienten Ladestationen. Öffentlich-private Partnerschaften könnten diesen Ausbau der Infrastruktur erleichtern.

Conventional vehicles are responsible for more than 17% of the world's total greenhouse gasemissions, which are created by burning fossil fuels in internal combustion vehicles. Electricvehicles are alternative technology which can reduce greenhouse gas emissions in the transport sector. However, their high cost, limited driving range and long charging time arethe major challenges for their broader acceptance and use. The core objective of this work is to analyze economic performance of battery electric passenger cars in six selected European countries with different gross domestic product per capita, different development of charging infrastructure as well as different policy framework. It will be analyzed economic performance of electric vehicles in the next ten years. To show how different costs affect the performance and development of electric vehicles on the European Union market, the Net Present Value calculation method is used. Both battery electric vehicles and conventional vehicles are investigated. The calculations are made for three groups of vehicles: small cars,sedans, and sport utility vehicles. For each group of vehicles, three different vehicles, from different manufacturers are analyzed. Regarding the economic comparison of battery electric vehicles and conventional vehicles it has to be considered that some parameters such as fuel consumption, ranges, charging fees, fuel and registration taxes vary considerably between countries and car models. Moreover, battery electric vehicles require more frequent charging to match the range of conventional vehicles. The total charging costs for battery electric vehicles vary based on charger type, with fast direct current chargers incurring the highest costs. Ultimately, the results suggest that battery electric vehicles are less economicallyviable than conventional vehicles due to their high purchase costs and higher maintenance costs, specifically related to high battery replacement costs. The analysis showed thatEuropean Union countries with lower gross domestic product per capita experience a slower increase in the number of battery electric vehicles as well as in development of charging infrastructure. Policymakers should consider targeted incentives to promote battery electric vehicles adoption. While subsidies play a role, high taxes on conventional vehicles (as seen nthe Netherlands) can also drive battery electric vehicle profitability. Crafting a balanced approach that encourages battery electric vehicle purchases without compromising revenue iscrucial. The investment in charging infrastructure is important. The higher annual costs associated with battery electric vehicles charging highlight the need for accessible and efficient charging stations. Public-private partnerships could facilitate this infrastructure expansion.