Aufstieg des Elektroautos: Future of Energy P3

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Aufstieg des Elektroautos: Future of Energy P3

    Ihr Auto – sein Einfluss auf die Welt, in der Sie leben, wird viel größer sein, als Sie erwarten würden. 

    Wenn Sie den letzten öligen Teil dieser Serie über die Zukunft der Energie gelesen haben, hätten Sie gewettet, dass dieser dritte Teil den Aufstieg der Solarenergie als neue dominierende Energieform der Welt behandeln würde. Nun, Sie liegen nur geringfügig falsch: Wir werden das behandeln Teil vier. Stattdessen haben wir uns dafür entschieden, zuerst Biokraftstoffe und Elektroautos abzudecken, da der Großteil der weltweiten Transportflotte (dh Autos, Lastwagen, Schiffe, Flugzeuge, Monstertrucks usw.) Kehle. Entfernen Sie Gas aus der Gleichung und die ganze Welt ändert sich.

    Natürlich ist die Abkehr vom Gas (und bald auch vom Verbrennungsmotor) leichter gesagt als getan. Aber wenn man bis zum deprimierenden Ende liest Zweiter Teil, werden Sie sich daran erinnern, dass die meisten Regierungen der Welt in dieser Angelegenheit keine große Wahl haben werden. Einfach ausgedrückt, wird es zwischen 2025 und 2035 wirtschaftlich und politisch nicht mehr tragbar sein, eine Wirtschaft weiterhin mit einer zunehmend volatilen und knapper werdenden Energiequelle – Rohöl – zu betreiben. Glücklicherweise könnte dieser riesige Übergang einfacher sein, als wir denken.

    Das wahre Geschäft hinter Biokraftstoffen

    Elektroautos sind die Zukunft des Transports – und wir werden diese Zukunft in der zweiten Hälfte dieses Artikels untersuchen. Aber mit über einer Milliarde Autos auf den Straßen weltweit könnte es ein bis zwei Jahrzehnte dauern, diese Fahrzeugflotte durch Elektrofahrzeuge zu ersetzen. So viel Zeit haben wir nicht. Wenn die Welt ihre Ölsucht beenden will, müssen wir andere Kraftstoffquellen finden, die unsere derzeitigen Verbrennungsfahrzeuge etwa zehn Jahre lang betreiben können, bis die Elektroantriebe die Oberhand gewinnen. Hier kommen Biokraftstoffe ins Spiel.

    Beim Zapfsäulenbesuch haben Sie eigentlich nur die Möglichkeit, Benzin, Besserbenzin, Superbenzin oder Diesel zu tanken. Und das ist ein Problem für Ihren Geldbeutel – einer der Gründe, warum Öl so teuer ist, ist, dass es fast das Monopol auf die Tankstellen hat, die die Menschen in den meisten Teilen der Welt benutzen. Es gibt keine Konkurrenz.

    Biokraftstoffe können jedoch diese Konkurrenz sein. Stellen Sie sich eine Zukunft vor, in der Sie Ethanol oder einen Ethanol-Gas-Hybrid oder sogar elektrische Ladeoptionen sehen, wenn Sie das nächste Mal in die Zapfsäule fahren. Diese Zukunft existiert bereits in Brasilien. 

    Brasilien produziert riesige Mengen Ethanol aus Zuckerrohr. Wenn die Brasilianer zur Zapfsäule gehen, haben sie die Wahl zwischen Gas oder Ethanol oder einer Vielzahl anderer Gemische dazwischen. Das Ergebnis? Nahezu vollständige Unabhängigkeit von ausländischem Öl, günstigere Gaspreise und obendrein eine boomende Wirtschaft – tatsächlich stiegen zwischen 40 und 2003, als die Biokraftstoffindustrie des Landes durchstartete, über 2011 Millionen Brasilianer in die Mittelschicht auf. 

    „Aber warte“, sagst du, „Biokraftstoffe brauchen Flex-Fuel-Autos, um sie zu betreiben. Genau wie bei Elektroautos würde es Jahrzehnte dauern, die Autos der Welt durch Flex-Fuel-Autos zu ersetzen.“ Eigentlich nicht wirklich. Ein schmutziges kleines Geheimnis in der Autoindustrie ist, dass praktisch alle Autos, die seit 1996 gebaut wurden, für nur 150 US-Dollar in Flex-Fuel-Autos umgewandelt werden können. Wenn Sie Ihr Auto umbauen möchten, schauen Sie sich diese Links an: dank One und XNUMX.

    „Aber warte“, sagst du noch einmal, „der Anbau von Pflanzen zur Herstellung von Ethanol wird die Lebensmittelkosten in die Höhe treiben!“ Entgegen der öffentlichen Meinung (Überzeugungen, die dieser Autor offiziell teilt) verdrängt Ethanol nicht die Lebensmittelproduktion. Tatsächlich sind Lebensmittel das Nebenprodukt der meisten Ethanolproduktionen. Zum Beispiel wird ein Großteil des in Amerika angebauten Mais überhaupt nicht für den Menschen angebaut, sondern als Tierfutter. Und eines der besten Tierfuttermittel ist „Destilliergetreide“, das aus Mais hergestellt wird, aber zuerst durch den Fermentations-Destillationsprozess hergestellt wird – das Nebenprodukt ist (Sie haben es erraten) Ethanol UND Destilliergetreide.

    Auswahl an der Zapfsäule

    Es ist nicht unbedingt Essen gegen Treibstoff, es kann Essen und viel Treibstoff sein. Werfen wir also einen kurzen Blick auf die verschiedenen Bio- und alternativen Kraftstoffe, die Mitte der 2020er Jahre mit aller Macht auf den Markt kommen werden:

    Ethanol. Ethanol ist Alkohol, der durch Fermentieren von Zucker hergestellt wird und aus einer Vielzahl von Pflanzenarten wie Weizen, Mais, Zuckerrohr und sogar seltsamen Pflanzen wie einem Kaktus hergestellt werden kann. Im Allgemeinen kann Ethanol im großen Maßstab mit fast jeder Pflanze hergestellt werden, die für den Anbau in einem Land am besten geeignet ist. 

    Methanol. Rennwagen- und Drag-Racing-Teams verwenden Methanol seit Jahrzehnten. Aber wieso? Nun, es hat eine höhere äquivalente Oktanzahl (~113) als Superbenzin (~93), bietet bessere Verdichtungsverhältnisse und Zündzeitpunkte, es verbrennt viel sauberer als Benzin und kostet im Allgemeinen ein Drittel des Preises von Standardbenzin. Und wie macht man dieses Zeug? Durch die Verwendung von H2O und Kohlendioxid – also Wasser und Luft – können Sie diesen Kraftstoff also überall günstig herstellen. Tatsächlich kann Methanol aus recyceltem Kohlendioxid aus der weltweit wachsenden Erdgasindustrie und sogar aus recycelter Biomasse (dh Abfall aus der Forstwirtschaft, der Landwirtschaft und sogar aus städtischen Abfällen) hergestellt werden. 

    In Amerika wird jedes Jahr genug Biomasse produziert, um genug Methanol zu produzieren, um die Hälfte der Autos in den USA mit zwei Dollar pro Gallone zu decken, verglichen mit vier oder fünf mit Benzin. 

    Algen. Seltsamerweise Bakterien, speziell Cyanobakterien, kann Ihr zukünftiges Auto antreiben. Diese Bakterien ernähren sich von Photosynthese und Kohlendioxid, im Wesentlichen von Sonne und Luft, und können leicht in Biokraftstoff umgewandelt werden. Mit ein bisschen Gentechnik hoffen Wissenschaftler, eines Tages riesige Mengen dieser Bakterien in riesigen Bottichen im Freien kultivieren zu können. Der Kicker ist, dass diese Bakterien, da sie sich von Kohlendioxid ernähren, je mehr sie wachsen, desto mehr reinigen sie auch unsere Umwelt. Dies bedeutet, dass zukünftige Bakterienfarmer sowohl mit der Menge an Biokraftstoff, die sie verkaufen, als auch mit der Menge an Kohlendioxid, die sie aus der Atmosphäre saugen, Geld verdienen können.

    Elektroautos sind schon da und schon genial

    Elektrofahrzeuge oder EVs sind zu einem großen Teil dank Elon Musk und seiner Firma Tesla Motors Teil der Popkultur geworden. Der Tesla Roadster und insbesondere das Model S haben bewiesen, dass Elektrofahrzeuge nicht nur das umweltfreundlichste Auto sind, das man kaufen kann, sondern auch das beste Auto zum Fahren, Punkt. Das Model S wurde 2013 zum „Motor Trend Car of the Year“ und vom Automobile Magazine zum „Car of the Year“ gekürt. Das Unternehmen hat bewiesen, dass Elektrofahrzeuge ein Statussymbol sowie führend in der Automobiltechnik und im Design sein können.

    Aber abgesehen von all diesen Tesla-Arschküssen ist die Realität, dass trotz all der Presse, die Tesla und andere EV-Modelle in den letzten Jahren geboten haben, sie immer noch nur weniger als ein Prozent des globalen Automarktes ausmachen. Zu den Gründen für dieses schleppende Wachstum gehören ein Mangel an öffentlicher Erfahrung mit dem Fahren von Elektrofahrzeugen, höhere Komponenten- und Herstellungskosten für Elektrofahrzeuge (daher ein insgesamt hoher Preis) und eine fehlende Ladeinfrastruktur. Diese Nachteile sind erheblich, aber sie werden nicht lange anhalten.

    Die Kosten der Autoherstellung und der Elektrobatterien werden abstürzen

    In den 2020er Jahren wird eine ganze Reihe von Technologien online gehen, um die Kosten für die Herstellung von Fahrzeugen, insbesondere von Elektrofahrzeugen, zu senken. Nehmen wir zunächst ein durchschnittliches Auto: Etwa drei Fünftel unseres gesamten Kraftstoffs für die Mobilität fließen in Autos, und zwei Drittel dieses Kraftstoffs werden verwendet, um das Gewicht des Autos zu überwinden und es voranzutreiben. Deshalb wird alles, was wir tun können, um Autos leichter zu machen, sie nicht nur billiger machen, sondern auch dazu beitragen, dass sie weniger Kraftstoff verbrauchen (sei es Benzin oder Strom).

    Hier ist, was in der Pipeline ist: Mitte der 2020er Jahre werden die Autohersteller damit beginnen, alle Autos aus Kohlefaser herzustellen, einem Material, das Lichtjahre leichter und stärker als Aluminium ist. Diese leichteren Autos können mit kleineren Motoren betrieben werden und die gleiche Leistung beibehalten. Leichtere Autos werden auch die Verwendung von Elektrobatterien gegenüber Verbrennungsmotoren praktikabler machen, da die aktuelle Batterietechnologie diese leichteren Fahrzeuge bis hin zu gasbetriebenen Autos antreiben kann.

    Natürlich zählen die erwarteten Fortschritte in der Batterietechnologie nicht dazu, und Junge, es wird viele geben. Die Kosten, Größe und Speicherkapazität von EV-Batterien haben sich seit Jahren blitzschnell verbessert, und ständig kommen neue Technologien online, um sie zu verbessern. Zum Beispiel werden wir bis 2020 die Einführung von sehen graphenbasierte Superkondensatoren. Diese Superkondensatoren werden EV-Batterien ermöglichen, die nicht nur leichter und dünner sind, sondern auch mehr Energie speichern und schneller abgeben. Das bedeutet, dass Autos leichter, billiger und schneller beschleunigen. Unterdessen wird die Gigafactory von Tesla bis 2017 mit der Produktion von EV-Batterien in enormem Umfang beginnen, wodurch die Kosten für EV-Batterien potenziell gesenkt werden können 30 Prozent von 2020.

    Diese Innovationen bei der Verwendung von Kohlefaser und hocheffizienter Batterietechnologie werden die Kosten von Elektrofahrzeugen auf das Niveau herkömmlicher Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor und schließlich weit unter die von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor bringen – wie wir gleich sehen werden.

    Die Regierungen der Welt greifen ein, um den Übergang zu beschleunigen

    Der fallende Preis von Elektrofahrzeugen bedeutet nicht unbedingt eine Goldgrube für den Verkauf von Elektrofahrzeugen. Und das ist ein Problem, wenn es den Regierungen der Welt ernst damit ist, den bevorstehenden wirtschaftlichen Zusammenbruch zu vermeiden (umrissen in Zweiter Teil). Aus diesem Grund ist eine der besten Taktiken, die Regierungen anwenden können, um den Benzinverbrauch zu senken und den Preis an der Zapfsäule zu senken, die Einführung von Elektrofahrzeugen zu fördern. So können Regierungen dies erreichen:

    Eines der größten Hindernisse für die Einführung von Elektrofahrzeugen ist die Angst vieler Verbraucher, dass ihnen unterwegs der Saft ausgeht, weit entfernt von einer Ladestation. Um dieses Infrastrukturloch zu schließen, werden die Regierungen die Installation einer Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge an allen bestehenden Tankstellen vorschreiben, in einigen Fällen sogar mit Subventionen, um den Prozess zu beschleunigen. EV-Hersteller werden sich wahrscheinlich an diesem Infrastrukturausbau beteiligen, da er eine neue und lukrative Einnahmequelle darstellt, die von bestehenden Ölunternehmen gestohlen werden kann.

    Die Kommunalverwaltungen werden mit der Aktualisierung der Bauordnung beginnen und vorschreiben, dass alle Haushalte über Ladesteckdosen für Elektrofahrzeuge verfügen. Zum Glück passiert das schon: Kalifornien ein Gesetz verabschiedet Alle neuen Parkplätze und Wohnungen müssen eine Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge enthalten. In China die Stadt Shenzhen Gesetzgebung verabschiedet Entwickler von Wohnungen und Eigentumswohnungen müssen Ladesteckdosen/-stationen in jeden Parkplatz einbauen. Mittlerweile gibt es in Japan mehr Schnellladepunkte (40,000) als Tankstellen (35,000). Der andere Vorteil dieser Infrastrukturinvestition besteht darin, dass sie Tausende von neuen, nicht exportierbaren Arbeitsplätzen in jedem Land schaffen wird, das sie einführt.

    In der Zwischenzeit können Regierungen auch direkt Anreize für den Kauf von Elektrofahrzeugen schaffen. Norwegen beispielsweise ist einer der weltweit größten Tesla-Importeure. Wieso den? Weil die norwegische Regierung Besitzern von Elektrofahrzeugen freien Zugang zu staufreien Fahrspuren (z. B. der Busspur), kostenlose öffentliche Parkplätze, kostenlose Nutzung von Mautstraßen, eine erlassene jährliche Registrierungsgebühr, Befreiung von bestimmten Verkaufssteuern und einen Einkommenssteuerabzug bietet. Ja, ich weiß richtig! Auch wenn das Tesla Model S ein Luxusauto ist, machen diese Anreize den Kauf von Teslas fast gleichbedeutend mit dem Besitz eines traditionellen Autos.

    Andere Regierungen können leicht ähnliche Anreize bieten, die idealerweise auslaufen, nachdem Elektrofahrzeuge eine bestimmte Schwelle des gesamten nationalen Autobesitzes (wie 40 Prozent) erreicht haben, um den Übergang zu beschleunigen. Und nachdem EVs schließlich den Großteil der Fahrzeugflotte der Öffentlichkeit ausmachen, kann eine weitere COXNUMX-Steuer auf die verbleibenden Besitzer von Autos mit Verbrennungsmotor erhoben werden, um sie zu einem späten Upgrade auf EVs zu ermutigen.

    In diesem Umfeld würden die Regierungen natürlich Subventionen für die Forschung zur Weiterentwicklung von Elektrofahrzeugen und zur Produktion von Elektrofahrzeugen bereitstellen. Wenn die Dinge haarig werden und extremere Maßnahmen erforderlich sind, können Regierungen den Autoherstellern auch vorschreiben, einen höheren Prozentsatz ihrer Produktionsleistung auf Elektrofahrzeuge zu verlagern, oder sogar eine reine Elektrofahrzeugproduktion vorschreiben. (Solche Mandate waren während des Zweiten Weltkriegs erstaunlich effektiv.)

    All diese Optionen könnten den Übergang von Verbrennungs- zu Elektrofahrzeugen um Jahrzehnte beschleunigen, die weltweite Abhängigkeit vom Öl verringern, Millionen neuer Arbeitsplätze schaffen und den Regierungen Milliarden von Dollar sparen (die sonst für Rohölimporte ausgegeben würden), die an anderer Stelle investiert werden könnten .

    Für einen zusätzlichen Kontext: Es gibt heute etwa zwei bis über eine Milliarde Autos auf der Welt. Automobilhersteller produzieren in der Regel 100 Millionen Autos pro Jahr. Je nachdem, wie aggressiv wir den Übergang zu Elektrofahrzeugen vorantreiben, würde es also nur ein bis zwei Jahrzehnte dauern, um genug Autos auf der Welt zu ersetzen, um unsere zukünftige Wirtschaft wiederzubeleben.

    Ein Boom nach dem Wendepunkt

    Sobald Elektrofahrzeuge einen Wendepunkt im Besitz der breiten Öffentlichkeit erreichen, etwa 15 Prozent, wird das Wachstum von Elektrofahrzeugen nicht mehr aufzuhalten sein. EVs sind weitaus sicherer, kosten weitaus weniger in der Wartung und werden bis Mitte der 2020er Jahre im Vergleich zu benzinbetriebenen Autos weit weniger kosten, um aufzutanken – egal wie niedrig der Benzinpreis fällt.

    Die gleichen technologischen Fortschritte und die gleiche staatliche Unterstützung werden zu ähnlichen Anwendungen in EV-Lkw, -Bussen und -Flugzeugen führen. Dies wird das Spiel verändern.

    Dann wird plötzlich alles billiger

    Eine interessante Sache passiert, wenn man Fahrzeuge aus der Rohölverbrauchsgleichung herausnimmt, alles wird plötzlich billiger. Denk darüber nach. Wie wir gesehen haben Zweiter Teil, Lebensmittel, Küchen- und Haushaltsprodukte, Arzneimittel und medizinische Geräte, Kleidung, Schönheitsprodukte, Baumaterialien, Autoteile und ein großer Prozentsatz von fast allem anderen werden alle aus Erdöl hergestellt.

    Wenn die Mehrheit der Fahrzeuge auf Elektrofahrzeuge umsteigt, wird die Nachfrage nach Rohöl zusammenbrechen und den Rohölpreis mit nach unten ziehen. Dieser Rückgang wird enorme Kosteneinsparungen für Produkthersteller in allen Sektoren bedeuten, die Erdöl in ihren Produktionsprozessen verwenden. Diese Einsparungen werden schließlich an den Durchschnittsverbraucher weitergegeben und stimulieren jede Weltwirtschaft, die von hohen Gaspreisen gebeutelt wurde.

    Kleinstkraftwerke speisen ins Netz ein

    Ein weiterer Nebeneffekt des Besitzes eines Elektrofahrzeugs ist, dass es auch als praktische Notstromquelle dienen kann, falls ein Schneesturm jemals Stromleitungen in Ihrer Nachbarschaft niederreißen sollte. Schließen Sie Ihr Auto einfach an Ihr Haus oder Ihre Elektrogeräte an, um schnell Notstrom zu tanken.

    Wenn Ihr Haus oder Gebäude in Sonnenkollektoren und eine Smart-Grid-Verbindung investiert hat, kann es Ihr Auto aufladen, wenn Sie es nicht brauchen, und diese Energie dann nachts in Ihr Haus, Gebäude oder kommunales Stromnetz einspeisen, wodurch möglicherweise unser Strom gespart wird Energierechnung oder sogar ein bisschen Nebengeld.

    Aber wissen Sie was, jetzt schleichen wir uns in das Thema Solarenergie ein, und ganz ehrlich, das verdient ein eigenes Gespräch: Solarenergie und der Aufstieg des Energieinternets: Future of Energy P4

    LINKS ZUR ZUKUNFT DER ENERGIEREIHE

    Der langsame Tod des CO1-Energiezeitalters: Future of Energy PXNUMX.

    Öl! Der Auslöser für das erneuerbare Zeitalter: Future of Energy P2

    Solarenergie und der Aufstieg des Energieinternets: Future of Energy P4

    Erneuerbare Energien vs. Thorium- und Fusionsenergie-Wildcards: Future of Energy P5

    Unsere Zukunft in einer Welt voller Energie: Future of Energy P6

    Nächstes geplantes Update für diese Prognose

    2025-07-10

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