クォンタムラン

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電気自動車の台頭：エネルギーの未来 P3

David Tal、出版社、未来派
@DavidTalWrites
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月、09 / 14 / 2020 - 08：11

あなたの車があなたの住む世界に与える影響は、あなたが思っているよりもはるかに大きくなります。

このエネルギーの未来シリーズの最後の部分を読んだ場合、この XNUMX 番目の記事では、世界の新しい主要なエネルギー形態としての太陽光の台頭を取り上げることに賭けたことでしょう。まあ、あなたは少し間違っているだけです。パートXNUMX. 代わりに、バイオ燃料と電気自動車を最初にカバーすることを選択しました。これは、世界の輸送車両 (自動車、トラック、船、飛行機、モンスタートラックなど) の大半がガスで動いているためです。喉。方程式からガスを取り除くと、世界全体が変わります。

もちろん、ガスから (そして間もなく内燃エンジンからも) 離れることは、言うは易く行うは難しです。でも気のめいる最後まで読んだらパート2、あなたは、ほとんどの世界政府がこの問題について多くの選択肢を持っていないことを覚えているでしょう. 簡単に言えば、ますます不安定で希少なエネルギー源である原油で経済を運営し続けることは、2025年から2035年の間に経済的および政治的に持続不可能になるでしょう。幸いなことに、この巨大な移行は私たちが思っているよりも簡単かもしれません。

バイオ燃料の真相

電気自動車は未来の交通手段です。この記事の後半では、その未来を探っていきます。しかし、世界中で XNUMX 億台を超える自動車が路上を走っているため、その車両群を電気自動車に置き換えるには XNUMX 年から XNUMX 年かかる可能性があります。そんな時間はありません。世界が石油への中毒をやめようとしているのであれば、電気が引き継がれるまでのXNUMX年ほどの間、現在の燃焼式自動車を走らせることができる他の燃料源を見つけなければならない. そこで登場するのがバイオ燃料です。

ポンプを訪れたとき、実際にはガソリン、より良いガソリン、プレミアムガソリン、またはディーゼルを充填するオプションしかありません. 石油が非常に高価な理由の XNUMX つは、世界中の人々が使用するガソリンスタンドを石油がほぼ独占していることです。競争はありません。

しかし、バイオ燃料はその競争になる可能性があります。次にポンプを運転したときに、エタノール、またはエタノールとガスのハイブリッド、または電気充電オプションが表示される未来を想像してみてください。その未来はすでにブラジルに存在しています。

ブラジルはサトウキビから大量のエタノールを生産しています。ブラジル人がポンプに行くとき、彼らはガスまたはエタノール、またはその間にある他のさまざまな混合物で満たすことを選択できます. 結果？外国の石油からのほぼ完全な独立、ガス価格の安さ、好景気のおかげで、ブラジルのバイオ燃料産業が軌道に乗り始めた 40 年から 2003 年の間に、2011 万人以上のブラジル人が中産階級に移行しました。

「でも待ってください」とあなたは言います。電気と同じように、世界の自動車がフレックス燃料車に置き換わるには数十年かかるでしょう。」実際、そうではありません。自動車業界のちょっとした秘密は、1996 年以降に製造された事実上すべての車がわずか 150 ドルでフレックス燃料車に改造できるということです。車の改造に興味がある場合は、次のリンクをチェックしてください。 XNUMXつ & 2.

「でも待ってください。植物を育ててエタノールを作ると、食費がかさみますよ!」大衆の信念 (この筆者が公式に共有している信念) に反して、エタノールは食料生産に取って代わるものではありません。実際、ほとんどのエタノール生産の副産物は食物です。たとえば、アメリカで栽培されているトウモロコシの多くは、人間用ではなく、動物の飼料用に栽培されています。最高の動物飼料の XNUMX つは「蒸留穀物」です。これはとうもろこしから作られますが、最初に発酵蒸留プロセスによって生成されます。副産物は (ご想像のとおり) エタノールと蒸留穀物です。

ガスポンプに選択肢をもたらす

それは必ずしも食料対燃料ではなく、食料と大量の燃料である可能性があります。それでは、2020 年代半ばまでに猛烈な勢いで市場に登場するさまざまなバイオ燃料と代替燃料を簡単に見てみましょう。

エタノール. エタノールは糖を発酵させることによって作られるアルコールであり、小麦、トウモロコシ、サトウキビなどのさまざまな植物種から、サボテンのような奇妙な植物からも作ることができます. 一般に、エタノールは、国の成長に最も適したほとんどの植物を使用して大規模に生産できます。

メタノール. レースカーやドラッグレースのチームは、何十年にもわたってメタノールを使用してきました。しかし、なぜ？まあ、それはプレミアムガソリン（〜113）よりも高い同等のオクタン価（〜93）を持ち、より良い圧縮比と点火タイミングを提供し、ガソリンよりもはるかにきれいに燃焼し、一般的に標準ガソリンの2分のXNUMXの価格です. で、これどうやって作るの？ HXNUMXO と二酸化炭素、つまり水と空気を使用することで、この燃料をどこでも安価に作ることができます。実際、メタノールは、世界で成長している天然ガス産業からのリサイクルされた二酸化炭素を使用して、さらにはリサイクルされたバイオマス (つまり、林業、農業、さらには都市の廃棄物から生成された廃棄物) を使用して作成できます。

アメリカでは毎年、ガソリンを XNUMX ～ XNUMX ドル使用するのに比べて、XNUMX ガロン XNUMX ドルで米国の自動車の半分をカバーするのに十分な量のメタノールを生産するのに十分な量のバイオマスが生産されています。

藻類. 奇妙なことに、バクテリア、特にシアノバクテリア、あなたの未来の車に動力を与えるかもしれません。これらのバクテリアは、光合成と二酸化炭素、基本的には太陽と空気を食べて、簡単にバイオ燃料に変えることができます. 科学者たちは、遺伝子工学を駆使して、いつの日かこれらのバクテリアを巨大な屋外タンクで大量に培養することを望んでいます。キッカーは、これらのバクテリアは二酸化炭素を餌とするため、成長すればするほど環境をきれいにするということです. これは、将来のバクテリア農家が、販売するバイオ燃料の量と、大気から吸い出す二酸化炭素の量の両方からお金を稼ぐことができることを意味します.

電気自動車はすでに登場しており、すでに素晴らしい

電気自動車 (EV) は、主にイーロンマスクと彼の会社であるテスラモーターズのおかげで、ポップカルチャーの一部になりました。テスラロードスター、特にモデル S は、EV が購入できる最も環境に優しい車であるだけでなく、運転するのに最適な車であることを証明しました。モデル S は、2013 年の「モータートレンドカーオブザイヤー」と、オートモービルマガジンの 2013 年の「カーオブザイヤー」を受賞しました。同社は、EV が自動車のエンジニアリングとデザインのリーダーであるだけでなく、ステータスシンボルにもなり得ることを証明しました。

しかし、このテスラのお尻のキスはさておき、現実には、テスラや他のEVモデルが近年命じてきたすべての報道にもかかわらず、それらはまだ世界の自動車市場のXNUMX％未満しか占めていません. この成長の鈍化の背後にある理由には、EV を運転する一般的な経験の欠如、EV のコンポーネントと製造コストの上昇 (したがって全体的に高い値札)、および充電インフラストラクチャの欠如が含まれます。これらの欠点はかなりのものですが、長くは続きません。

車の製造コストと電池のコストが暴落する

2020 年代までに、自動車、特に EV の製造コストを削減するために、多数の技術がオンライン化されるでしょう。まず、平均的な車について考えてみましょう。私たちのモビリティ燃料の約 XNUMX 分の XNUMX が車に使われ、その燃料の XNUMX 分の XNUMX が車の重量に打ち勝って車を前進させるために使われています。そのため、車を軽量化するために私たちができることは、車を安くするだけでなく、燃料 (ガスや電気など) の使用量を減らすのにも役立ちます。

パイプラインの内容は次のとおりです。2020 年代半ばまでに、自動車メーカーはすべての車を炭素繊維で作り始める予定です。炭素繊維は、アルミニウムより何光年も軽くて強い素材です。これらの軽量化された車は、より小型のエンジンで走行でき、同じ性能を維持できます。現在のバッテリー技術は、これらの軽量車両をガソリン車と同じように動かすことができるため、軽量車は燃焼エンジンよりも電気バッテリーの使用をより実行可能にします。

もちろん、これはバッテリー技術の予想される進歩を数えたものではありません。 EV バッテリーのコスト、サイズ、およびストレージ容量は、ここ数年で急速に改善されており、それらを改善するための新しいテクノロジーが常にオンラインになっています。たとえば、2020 年までに、グラフェンベースのスーパーキャパシタ. これらのスーパーキャパシタは、軽量で薄いだけでなく、より多くのエネルギーを保持し、より迅速に放出する EV バッテリーを可能にします。これは、自動車がより軽く、より安く、より速く加速することを意味します。一方、2017 年までに、テスラのギガファクトリーは大規模な EV バッテリーの生産を開始し、EV バッテリーのコストを 30による2020パーセント.

炭素繊維と超効率的なバッテリー技術の使用におけるこれらの革新により、EV のコストは従来の燃焼エンジン車と同等になり、最終的には燃焼車をはるかに下回るようになります。

世界政府は移行を加速するために協力する

EV の価格下落は、必ずしも EV 販売の大当たりを意味するわけではありません。もし世界政府が来るべき経済崩壊を避けることに真剣に取り組んでいるなら、それは問題です。パート2）。そのため、政府がガス消費量を削減し、ポンプでの価格を引き下げるために実行できる最善の戦術の XNUMX つは、EV の採用を促進することです。これは、政府がそれを実現する方法です。

EV の採用に対する最大の障害の XNUMX つは、多くの消費者が、充電ステーションから遠く離れた場所にいる間にジュースがなくなることを恐れていることです。このインフラストラクチャの穴に対処するために、政府は EV 充電インフラストラクチャを既存のすべてのガソリンスタンドに設置することを義務付け、場合によっては補助金を使用してプロセスをスピードアップします。 EV メーカーは、既存の石油会社から盗むことができる新しい有利な収益源を表すため、このインフラストラクチャの構築に関与する可能性があります。

地方自治体は建築条例の更新を開始し、すべての家庭に EV 充電コンセントを設置することを義務付けます。幸いなことに、これはすでに起こっています: カリフォルニア法律を通過したすべての新しい駐車場と住宅に EV 充電インフラを含めることを義務付けています。中国では、深セン市合格した法律アパートやコンドミニアムのデベロッパーは、すべての駐車スペースに充電コンセント/充電ステーションを設置する必要があります。一方、日本には現在、ガソリンスタンド (40,000) よりも多くの急速充電ポイント (35,000) があります。このインフラ投資のもう XNUMX つの利点は、それを採用するすべての国で、何千もの新しい輸出不可能な雇用を生み出すことです。

一方、政府は EV の購入を直接奨励することもできます。たとえば、ノルウェーは世界最大のテスラ輸入国の XNUMX つです。なんで？ノルウェー政府は、EV 所有者に対して、混雑していない走行車線 (バスレーンなど) への無料アクセス、無料の公共駐車場、有料道路の無料使用、年間登録料の免除、特定の売上税の免除、および所得税の控除を提供しているためです。ええ、私は正しく知っています！テスラモデル S が高級車であっても、これらのインセンティブにより、テスラを購入することは従来の車を所有することとほぼ同等になります。

他の政府も同様のインセンティブを簡単に提供できます。理想的には、EV が国内の自動車保有台数の一定のしきい値 (40% など) に達した後に期限切れになり、移行をスピードアップできます。そして最終的に EV が公共の車両の大部分を占めるようになった後、内燃エンジン車の残りの所有者にさらなる炭素税を適用して、ゲーム後半の EV へのアップグレードを奨励することができます。

この環境では、政府は当然、EV の進歩と EV の生産に関する研究に補助金を提供します。状況が悪化し、より極端な対策が必要な場合、政府は自動車メーカーに対し、生産量のより高い割合を EV にシフトすることを義務付けたり、EV のみの生産を義務付けたりする可能性もあります。（そのような命令は、第二次世界大戦中に驚くほど効果的でした。）

これらのオプションはすべて、内燃機関から電気自動車への移行を数十年早めることができ、石油への世界的な依存を減らし、何百万もの新しい雇用を創出し、政府が他の場所に投資できる数十億ドル (そうでなければ原油の輸入に費やされる) を節約することができます。 .

追加のコンテキストとして、今日、世界には約 100 から XNUMX 億台の車があります。一般に、自動車メーカーは毎年 XNUMX 億台の自動車を生産しているため、EV への移行をどれだけ積極的に追求するかにもよりますが、世界の自動車を十分に置き換えて将来の経済を活性化させるには、XNUMX 年から XNUMX 年しかかかりません。

転換点後のブーム

EV が一般市民の所有率の転換点 (約 15%) に達すると、EV の成長は止められなくなります。 EV ははるかに安全で、維持費がはるかに安く、2020 年代半ばまでにはガソリン車に比べてガソリン代がはるかに安くなります。

同様の技術的進歩と政府の支援により、EV トラック、バス、飛行機での同様のアプリケーションが実現します。これはゲームを変えるでしょう。

そして突然、すべてが安くなる

原油消費方程式から車両を外すと、興味深いことが起こります。すべてが突然安くなります。考えてみてください。で見たようにパート2、食品、キッチンおよび家庭用品、医薬品および医療機器、衣料品、美容製品、建材、自動車部品、およびその他ほとんどすべてのものの大部分は、すべて石油を使用して作られています.

自動車の大半が EV に移行すると、原油の需要が崩壊し、それに伴って原油価格が下落します。この減少は、生産プロセスで石油を使用するすべてのセクターの製品メーカーにとって、大幅なコスト削減を意味します。これらの節約は最終的に平均的な消費者に還元され、ガス価格の高騰によって打撃を受けた世界経済を刺激します。