Electric Vehicles in China: A Nexus of Consumer Preferences, - PowerPoint PPT Presentation

Electric Vehicles in China: A Nexus of Consumer Preferences, Policy, Innovation, and the Environment John Paul Helveston Ph.D. Candidate November ¡17, ¡2014 ¡ h?p://www.jhelvy.com/handouts ¡ Department ¡of ¡Engineering ¡and ¡ Carnegie Mellon Public ¡Policy ¡

China is the world’s largest vehicle market...and growing Annual New Vehicle Sales (Million) Annual New Vehicle Sales (Million) Annual New Vehicle Sales (Million) 20 20 20 China 2000 2000 1986 1986 2013 2007 2007 1978 1978 15 15 15 2013 2013 2012 2010 2008 2008 U.S. U.S. 1991 1991 2010 2010 2009 10 10 10 2009 2009 1955 1955 1982 1982 2008 1961 1961 5 5 5 2007 1941 1941 2004 1931 1931 1933 1933 1995 0 0 0 0 0 0 200 200 200 400 400 400 600 600 600 800 800 800 1000 1000 1000 Vehicles per 1,000 people Vehicles per 1,000 people Vehicles per 1,000 people China ¡StaJsJcal ¡Yearbook, ¡2013 ¡ NaJonal ¡Bureau ¡of ¡Economic ¡Research ¡ U.S. ¡Department ¡of ¡TransportaJon, ¡Federal ¡Highway ¡AdministraJon, ¡ Highway ¡Sta+s+cs ¡2013 ¡ Electric ¡Vehicles ¡in ¡China ¡ 2 ¡ November ¡17, ¡2014 ¡ John ¡Helveston ¡ Carnegie Mellon

1/4 new cars in the world are made in China China ¡in ¡2001: ¡ ¡ ¡ ¡ China ¡in ¡2011: ¡ ¡ ¡ ¡ 2% ¡Global ¡ProducJon ¡ 24% ¡Global ¡ProducJon ¡ 20 20 Vehicle Production (Millions) Vehicle Production (Millions) 15 15 10 10 5 5 0 0 All Others All Others Germany Germany S. Korea S. Korea Japan Japan China China Brazil Brazil India USA USA India Country Country Electric ¡Vehicles ¡in ¡China ¡ 3 ¡ November ¡17, ¡2014 ¡ John ¡Helveston ¡ Carnegie Mellon

China: Oil & Economic Security, Less Pollution, Tech. Leadership § Gov’t promoting policies to support energy-saving technologies (Zhou et al., 2010) § Home to distinct form industrial innovation: often in technology commercialization, redefinition (Brandt & Thun, 2010; Breznitz & Murphee, 2011; Ernst & Naughton, 2008) § Debated: despite less stringent requirements (WTO, 1979) , can rapidly industrializing nations reduce pollution, industrialize, & lead innovation ? (Wheeler, 2001) § Opportunity: Electrified vehicles Electric ¡Vehicles ¡in ¡China ¡ 4 ¡ November ¡17, ¡2014 ¡ John ¡Helveston ¡ Carnegie Mellon

EVs: Shift gas to electricity, reduce oil consumption & emissions Electric ¡Vehicles ¡in ¡China ¡ 5 ¡ November ¡17, ¡2014 ¡ John ¡Helveston ¡ Carnegie Mellon

EVs are central in tension between national oil security and environmental damage 300 25 CV Million Barrels per Day Life cycle GHGs (g CO2 − eq/km) Consumption 250 Production 20 200 15 HEV Imports United States 150 10 PHEV30 Imports 100 5 China PHEV60 U.S. Average China Average 0 50 1985 1990 1995 2000 2005 2010 BEV Natural gas Natural gas Natural gas Low − carbon Low − carbon Low − carbon Low − carbon Low − carbon Low − carbon Natural gas Natural gas Natural gas Natural gas Natural gas Natural gas Coal Coal Coal Coal Coal Coal Year Low − carbon Low − carbon Low − carbon Coal Coal Coal ● ● ● ● 0 0 200 400 600 800 1000 Life cycle electricity GHG intensity (g CO2 − eq/kWh) Oil ¡Consump,on ¡ Emissions ¡ Problem ¡ Impact ¡ Problem ¡ Impact ¡ 20% ¡of ¡GHG, ¡40% ¡of ¡ Depending ¡on ¡grid ¡mix, ¡ Imports ¡40% ¡from ¡OPEC ¡ U.S. ¡ VOC, ¡77% ¡of ¡CO, ¡49% ¡of ¡ PHEVs ¡have ¡potenJal ¡to ¡ countries ¡ (US ¡EIA ¡2012) ¡ -­‑ ¡PHEVs ¡expected ¡to ¡ ¡ NOx ¡ (US ¡EIA ¡2012) ¡ reduce ¡GHG ¡by ¡32% ¡ ¡ ¡use ¡about ¡40 ¡-­‑ ¡60% ¡ ¡ ¡ ¡less ¡petroleum ¡than ¡ ¡ Imports ¡66% ¡from ¡Middle ¡ ¡ ¡CVs ¡ (ANL ¡2010) ¡ Similar, ¡even ¡worse ¡for ¡ Large ¡regional ¡variaJon: ¡ East, ¡West ¡Africa, ¡former ¡ -­‑ ¡BEVs ¡use ¡no ¡oil! ¡ NOx ¡& ¡CO ¡ ¡ GHGs ¡may ¡be ¡reduced, ¡ China ¡ Soviet ¡Union ¡ (Ma ¡et ¡al., ¡2012) ¡ (Lang ¡et ¡al., ¡2013) ¡ but ¡PM 2.5 ¡may ¡increase ¡ ¡ Electric ¡Vehicles ¡in ¡China ¡ 6 ¡ November ¡17, ¡2014 ¡ John ¡Helveston ¡ Carnegie Mellon

Today’s Talk: Consumer Preferences & Firms § 1: Model market preferences for vehicle attributes in the U.S. and China. § 2: Assess the influence of firm ownership, partnership, and FDI on local and multinational firm strategy and technology decision-making in China. Electric ¡Vehicles ¡in ¡China ¡ 7 ¡ November ¡17, ¡2014 ¡ John ¡Helveston ¡ Carnegie Mellon

Will Subsidies Drive Electric Vehicle Adoption ? Measuring 1 ¡ Consumer Preferences in the U.S. and China (Revise and resubmit at Transportation Research Part A: Policy and Practice ) John Paul Helveston 1 , Yimin Liu 4 , Elea McDonnel Feit 3 , Erica Fuchs 1 , Erica Klampfl 4 , Jeremy Michalek 1,2 1. Department ¡of ¡Engineering ¡& ¡Public ¡Policy, ¡CMU ¡ 2. Department ¡of ¡Mechanical ¡Engineering, ¡CMU ¡ 3. Department ¡of ¡MarkeJng, ¡The ¡Wharton ¡School, ¡University ¡of ¡Pennsylvania ¡ 4. Ford ¡Motor ¡Company ¡ Subsidies ¡& ¡Consumer ¡Preferences ¡for ¡EVs ¡in ¡China ¡/ ¡U.S. ¡ 8 ¡ November ¡17, ¡2014 ¡ John ¡Helveston ¡ Carnegie Mellon

Research Questions § How do existing preferences shape adoption of electrified vehicles in U.S. & China ? o Under what conditions would mainstream adoption of EVs occur ? o What are the implications of existing preferences for national policy and global technology trajectories ? Subsidies ¡& ¡Consumer ¡Preferences ¡for ¡EVs ¡in ¡China ¡/ ¡U.S. ¡ 9 ¡ November ¡17, ¡2014 ¡ John ¡Helveston ¡ Carnegie Mellon

“Stated Preference” (SP) data from hypothetical survey choices 10 ¡ Subsidies ¡& ¡Consumer ¡Preferences ¡for ¡EVs ¡in ¡China ¡/ ¡U.S. ¡ November ¡17, ¡2014 ¡ John ¡Helveston ¡ Carnegie Mellon

China Fielding: Jul. 16 – Aug. 16, 2012 448 ¡Respondents ¡ 15 ¡Choice ¡QuesJons ¡Each ¡ § On the ground 6,720 ¡Choice ¡QuesJons ¡ § Partnered with State Information Center to field on the ground in China § Targeted 4 major cities: Beijing, Shanghai, Shenzhen, & Chengdu • Tier 1 cities • Largest car markets Beijing • Not rural ● • Gov’t focus for EVs Shanghai Chengdu • Geographically diverse ● ● • 35% of 2010 total sales Shenzhen ● 11 ¡ Subsidies ¡& ¡Consumer ¡Preferences ¡for ¡EVs ¡in ¡China ¡/ ¡U.S. ¡ November ¡17, ¡2014 ¡ John ¡Helveston ¡ Carnegie Mellon

U.S. Fielding: Sept. 2012 & Feb. 2013 283 ¡Online ¡Respondents ¡ 101 ¡Auto ¡Show ¡Respondents ¡ & ¡Pi;sburgh ¡Auto ¡Show ¡ 15 ¡Choice ¡QuesJons ¡Each ¡ 5,760 ¡Choice ¡QuesJons ¡ § Online car buyers identified through short screener survey, compensated $2.00. § Auto show car buyers taken at random, compensated with iPod raffle. Full ¡Sample ¡ Auto ¡Show ¡Sample ¡ Urban 34.7% Suburban 29.6% Urban 26.3% Rural 35.7% Suburban 41.1% Rural 32.6% 12 ¡ Subsidies ¡& ¡Consumer ¡Preferences ¡for ¡EVs ¡in ¡China ¡/ ¡U.S. ¡ November ¡17, ¡2014 ¡ John ¡Helveston ¡ Carnegie Mellon

Quantifying Attribute Tradeoffs with Discrete Choice Models Subsidies ¡& ¡Consumer ¡Preferences ¡for ¡EVs ¡in ¡China ¡/ ¡U.S. ¡ 13 ¡ November ¡17, ¡2014 ¡ John ¡Helveston ¡ Carnegie Mellon

Use random utility model to describe choice behavior Es,mated ¡weigh,ng ¡ Observed ¡ Unobservables ¡ coefficient ¡ a;ributes ¡ U,lity ¡to ¡person ¡ n ¡ from ¡ choosing ¡alterna,ve ¡ j = u nj = β ' x nj + ε nj j = 1,..., J ε nj independently, ¡idenJcally ¡ ¡ Example : ¡ distributed ¡extreme ¡value ¡ Goal ¡of ¡inference: ¡ ¡ x nj ε nj Understand ¡how ¡ observable ¡product ¡ a;ributes ¡influence ¡ consumer ¡choices ¡ Price ¡ Color ¡ Brand ¡ Custom ¡rims ¡ Fuel ¡Economy ¡ Number ¡of ¡cup ¡holders ¡ 14 ¡ Subsidies ¡& ¡Consumer ¡Preferences ¡for ¡EVs ¡in ¡China ¡/ ¡U.S. ¡ November ¡17, ¡2014 ¡ John ¡Helveston ¡ Carnegie Mellon