Study into the viability of e-mobility and requirements for the strategic roll out of electric vehicles in South Africa
Date
2012-12
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH ABSTRACT: The electrification of transportation through the introduction
of
electric
vehicles
in
the
South
African
market
can
potentially
reduce
oil
dependency
and
lead
to
the
possible
reduction
of
carbon
footprints
through
lower
annual
CO2
emission
rates.
The
key
question
is
if
the
introduction
of
electric
mobility
will
be
financially
viable
in
South
Africa
and,
if
so,
what
business
model
should
be
followed. To
answer
this
question
cost
analysis
and
total
cost
of
ownership
calculations
have
been
modelled
based
on
8
scenarios.
All
scenarios
consisted
of
different
variables
in
order
to
identify
the
key
variables
affecting
the
financial
viability
of
e-‐mobility.
Global
market
forecasts
and
governmental
incentives
and
the
effect
of
it
on
the
total
cost
of
ownership
have
been
researched
and
compared
to
proposed
South
African
incentives
by
the
DTI.
Battery
recharging
techniques
and
different
battery
and
vehicle
types
have
been
evaluated.
Furthermore,
the
impact
on
the
national
grid
has
been
studied,
as
well
as
the
potential
e-‐mobility
value
chain
and
the
associated
direct
job
creation.
The
findings
in
this
thesis
illustrate
that
the
introduction
of
e-‐mobility
can
be
viable
if
it
is
based
on
a
model
2
based
business
model.
Early
adopters
will
preferably
use
level
2
home
charging
in
the
introductory
stage.
The
commencement
of
demonstration
projects
is
to
shed
more
light
on
uncertainties
and
to
overcome
potential
limitations
by
gathering
the
desirable
data
and
valuable
insights
regarding
driving
and
charging
preferences
and
habits.
Cost
analysis
has
shown
that
the
biggest
aspects
affecting
the
total
cost
of
ownership
are
initial
battery
costs,
battery
price
reduction,
and
vehicle
acquisition
costs,
while
operating
cost
are
predominantly
relying
on
the
difference
between
fuel
and
energy
prices.
The
analysis
has
shown
that
governmental
incentives
don’t
significantly
affect
e-mobility’s
viability.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Die elektrifisering van vervoer deur die gebruik van elektries aangedrewe motorvoertuie het die potensiaal om Suid Afrika se afhanklikheid van olie asook die CO2 impak wesenlik te verminder. Die vraag is egter of die implementering van elektriese vervoer finansieël aantreklik is vir Suid Afrika, en indien wel watter spesifieke besigheidsmodel toepaslik sou wees. Om die vraag te beantwoord is ‘n koste analise gedoen wat kyk na die verskillende kostes en tenologië. ‘n Kostemodel om die totale koste van eienaarskap te bepaal is gedoen, baseer op 8 verskillende senarios. Deur die verskillende senarios is hoof veranderlikes bepaal wat ‘n invloed het op die bekostigbaarheid van elektrifisering. Globale mark vooruitskattings asook regeringsinisiatiewe is ondersoek, en vergelyk met Suid Afrikaanse voorstelle en moontlike aansporings rondom die onderwerp soos uiteengesit in DTI beplanningsdokumente. Verskillende battery tipes, verskillende elektriese motors asook herlaaitegnologië is evalueer. Die impak van die gebruik van elektries aangedrewe voertuie op die SA elektrisiteitsnetwerk is ondersoek, en die moontlikhede van waardetoevoeging oor die hele waardeketting en werkskepping is op ‘n hoë vlak bespreek. Die bevindinge van hierdie tesis dui daarop dat e-‐vervoer (“e-‐mobility”) wel lewensvatbaar kan wees mits ‘n spesifieke besigheidsmodel (model 2 in die dokument) gevolg word. Aanvanklik sal gebruikers verkies om vlak 2 tuis herlaaitegnolgie te gebruik. Om die onsekerhede van moontlike gebruikers uit die weg te ruim, asook om steekproefdata te bekom vir verdere ontleding oor gebruikersgedrag, is dit noodsaaklik om elektrifiseringsprojekte binne ‘n klein geografies afgebakende gebied te implementer. Die kosteanaliese het getoon dat die aanvanklike batterykoste, die toekomstige prysafname in hierdie prys, asook die voertuigprys self die grootste bydraes maak tot die totale koste van eienaarskap. Loopkosteverskille word hoofsaaklik bepaal deur die prysverskille tussen elektrisiteit en olie/brandstof. Laastens toon die ondersoek dat finansiële aansporings van regeringskant af nie ‘
AFRIKAANSE OPSOMMING: Die elektrifisering van vervoer deur die gebruik van elektries aangedrewe motorvoertuie het die potensiaal om Suid Afrika se afhanklikheid van olie asook die CO2 impak wesenlik te verminder. Die vraag is egter of die implementering van elektriese vervoer finansieël aantreklik is vir Suid Afrika, en indien wel watter spesifieke besigheidsmodel toepaslik sou wees. Om die vraag te beantwoord is ‘n koste analise gedoen wat kyk na die verskillende kostes en tenologië. ‘n Kostemodel om die totale koste van eienaarskap te bepaal is gedoen, baseer op 8 verskillende senarios. Deur die verskillende senarios is hoof veranderlikes bepaal wat ‘n invloed het op die bekostigbaarheid van elektrifisering. Globale mark vooruitskattings asook regeringsinisiatiewe is ondersoek, en vergelyk met Suid Afrikaanse voorstelle en moontlike aansporings rondom die onderwerp soos uiteengesit in DTI beplanningsdokumente. Verskillende battery tipes, verskillende elektriese motors asook herlaaitegnologië is evalueer. Die impak van die gebruik van elektries aangedrewe voertuie op die SA elektrisiteitsnetwerk is ondersoek, en die moontlikhede van waardetoevoeging oor die hele waardeketting en werkskepping is op ‘n hoë vlak bespreek. Die bevindinge van hierdie tesis dui daarop dat e-‐vervoer (“e-‐mobility”) wel lewensvatbaar kan wees mits ‘n spesifieke besigheidsmodel (model 2 in die dokument) gevolg word. Aanvanklik sal gebruikers verkies om vlak 2 tuis herlaaitegnolgie te gebruik. Om die onsekerhede van moontlike gebruikers uit die weg te ruim, asook om steekproefdata te bekom vir verdere ontleding oor gebruikersgedrag, is dit noodsaaklik om elektrifiseringsprojekte binne ‘n klein geografies afgebakende gebied te implementer. Die kosteanaliese het getoon dat die aanvanklike batterykoste, die toekomstige prysafname in hierdie prys, asook die voertuigprys self die grootste bydraes maak tot die totale koste van eienaarskap. Loopkosteverskille word hoofsaaklik bepaal deur die prysverskille tussen elektrisiteit en olie/brandstof. Laastens toon die ondersoek dat finansiële aansporings van regeringskant af nie ‘
Description
Thesis (MScEng)--Stellenbosch University, 2012.
Keywords
e-mobility, Electric vehicles -- South Africa, Electric vehicles -- Cost, Clean energy industries, Automobiles -- Motors -- Environmental aspects, Oil industry -- Environmental aspects -- South Africa, Electric vehicles -- Economic aspects -- South Africa, UCTD