Quantumrun

ЗУРГИЙН ЗЭЭЛ: Quantumrun

Цахилгаан машины өсөлт: Эрчим хүчний ирээдүй P3

Дэвид Тал, Хэвлэн нийтлэгч, футурист
@DavidTalWrites
LinkedIn

Мон, 09/14/2020 - 08:11

Таны машин - таны амьдарч буй ертөнцөд үзүүлэх нөлөө нь таны бодож байснаас хамаагүй их байх болно.

Хэрэв та энэхүү "Эрчим хүчний ирээдүй" цувралын сүүлчийн тослог хэсгийг уншвал энэ гурав дахь анги нь дэлхийн эрчим хүчний шинэ давамгайлсан хэлбэр болох нарны өсөлтийг хамарна гэдэгт итгэлтэй байх болно. За, та бага зэрэг буруу байна: бид үүнийг тусгах болно дөрөвдүгээр хэсэг. Үүний оронд бид хамгийн түрүүнд био түлш болон цахилгаан машинуудыг хамрахаар сонгосон, учир нь дэлхийн тээврийн флотын дийлэнх нь (жишээ нь: автомашин, ачааны машин, хөлөг онгоц, онгоц, мангас ачааны машин гэх мэт) хийгээр ажилладаг бөгөөд түүхий нефтийг дэлхий дахинд ... хоолой. Тэгшитгэлээс хий хасаад дэлхий бүхэлдээ өөрчлөгдөнө.

Мэдээжийн хэрэг, хийнээс (мөн удалгүй шаталтын хөдөлгүүрээс) холдох нь үүнийг хийхээс хамаагүй хялбар юм. Гэхдээ сэтгэлээр унасан төгсгөл хүртэл уншвал хоёрдугаар хэсэг, дэлхийн ихэнх засгийн газрууд энэ асуудалд тийм ч их сонголт байхгүй гэдгийг та санаж байгаа байх. Энгийнээр хэлбэл, улам тогтворгүй, хомс болсон эрчим хүчний эх үүсвэр болох түүхий газрын тосоор эдийн засгаа үргэлжлүүлэх нь 2025-2035 он хүртэл эдийн засаг, улс төрийн хувьд тогтворгүй болно. Аз болоход энэ аварга шилжилт бидний бодож байгаагаас ч хялбар байж болох юм.

Биотүлшний цаад бодит наймаа

Цахилгаан машин бол тээврийн ирээдүй бөгөөд бид энэ өгүүллийн хоёрдугаар хагаст энэ ирээдүйг судлах болно. Гэвч дэлхийн хэмжээнд нэг тэрбум гаруй автомашин зам дээр байгаа тул тэр автомашины паркийг цахилгаан автомашинаар солиход нэгээс хорин жил шаардагдана. Бидэнд тийм цаг байхгүй. Хэрэв дэлхий газрын тосны донтолтоос ангижрах гэж байгаа бол бид цахилгаан эрчим хүч авах хүртэл арав гаруй жилийн хугацаанд одоогийн шаталтат машинуудаа ажиллуулж чадах түлшний өөр эх үүсвэр хайх хэрэгтэй болно. Эндээс био түлш орж ирдэг.

Шахуурга дээр очиход танд зөвхөн хий, илүү сайн хий, дээд зэргийн хий эсвэл дизель түлшээр дүүргэх сонголт л байна. Мөн энэ нь таны халаасны дэвтэрт тулгардаг асуудал бөгөөд газрын тос яагаад ийм үнэтэй байгаагийн нэг шалтгаан нь дэлхийн ихэнх оронд хүмүүсийн хэрэглэдэг шатахуун түгээх станцуудад бараг монополь эрх мэдэлтэй байдаг явдал юм. Өрсөлдөөн байхгүй.

Гэсэн хэдий ч био түлш нь ийм өрсөлдөөн байж болно. Та дараагийн удаа насос руу орохдоо этанол эсвэл этанол-хийн эрлийз, бүр цахилгаан цэнэглэх боломжтой ирээдүйг төсөөлөөд үз дээ. Тэр ирээдүй Бразилд аль хэдийн бий.

Бразил улс чихрийн нишингээс их хэмжээний этилийн спирт үйлдвэрлэдэг. Бразилчууд насос руу явахдаа хий, этилийн спирт эсвэл бусад хольцоор дүүргэх сонголттой байдаг. Үр дүн? Гадаадын нефтээс бүрэн тусгаар тогтнол, хямд хийн үнэ, эрчимтэй хөгжиж буй эдийн засаг зэрэг нь 40-2003 онд тус улсад био түлшний үйлдвэрлэл хөгжихөд 2011 сая гаруй Бразилчууд дундаж давхаргад шилжсэн.

"Гэхдээ түр хүлээнэ үү" гэж чи "би түлшийг ажиллуулахын тулд уян түлшээр ажилладаг машин хэрэгтэй. Яг л цахилгаан хөдөлгүүртэй адил дэлхийн автомашинуудыг уян хатан түлшээр ажилладаг машинаар солиход хэдэн арван жил шаардагдана”. Үнэндээ тийм биш. 1996 оноос хойш үйлдвэрлэсэн бараг бүх машиныг 150 доллараар уян хатан түлшээр ажилладаг машин болгон хувиргах боломжтой байдаг нь автомашины үйлдвэрлэлийн бохир жижиг нууц юм. Хэрэв машинаа хөрвүүлэх сонирхолтой бол дараах холбоосыг үзнэ үү. Нэг болон хоёр.

"Гэхдээ түр хүлээнэ үү" гэж та дахин хэлж байна, "этанол үйлдвэрлэхийн тулд ургамал тариалах нь хүнсний үнийг өсгөх болно!" Олон нийтийн итгэл үнэмшлийн эсрэг (энэ зохиолчийн албан ёсоор хуваалцсан итгэл үнэмшил) этилийн спирт нь хүнсний үйлдвэрлэлийг орлуулдаггүй. Үнэн хэрэгтээ ихэнх этилийн спиртийн үйлдвэрлэлийн дайвар бүтээгдэхүүн нь хоол хүнс юм. Жишээлбэл, Америкт тарьсан эрдэнэ шишийн ихэнх нь хүний хувьд огт ургадаггүй, харин малын тэжээлд тарьдаг. Мөн хамгийн сайн малын тэжээлийн нэг бол эрдэнэ шишээр хийсэн нэрэх үр тариа юм, гэхдээ исгэх-нэрэх үйл явцаар хамгийн түрүүнд үйлдвэрлэгддэг ба дайвар бүтээгдэхүүн нь этанол, нэрэх үр тариа юм (та үүнийг та таамаглаж байна).

Хийн насосны сонголтыг авчрах

Энэ нь хоол хүнс, түлш биш, хоол хүнс, их хэмжээний түлш байж болно. Тиймээс 2020-иод оны дундуур зах зээлд өс хонзонтойгоор гарч ирэх өөр өөр био болон өөр түлшийг харцгаая.

Этанол. Этанол нь элсэн чихэр исгэж гаргаж авдаг спирт бөгөөд улаан буудай, эрдэнэ шиш, чихрийн нишингэ, кактус гэх мэт хачирхалтай ургамлуудаас ч хийж болно. Ерөнхийдөө этилийн спиртийг тухайн улс оронд ургахад хамгийн тохиромжтой ихэнх ургамлыг ашиглан үйлдвэрлэж болно.

Метанол. Уралдааны машин, драг уралдааны багууд олон арван жилийн турш метанол хэрэглэж ирсэн. Гэхдээ яагаад? Энэ нь дээд зэрэглэлийн хий (~113)-аас өндөр эквивалент октантай (~93) илүү сайн шахалтын харьцаа, гал асаах хугацааг санал болгодог, энэ нь бензинээс хамаагүй цэвэрхэн шатдаг, ерөнхийдөө стандарт бензиний үнийн гуравны нэг юм. Мөн та энэ зүйлийг яаж хийдэг вэ? Н2О, нүүрсхүчлийн давхар ислийг ашигласнаар ус, агаар, энэ түлшийг хаана ч хамаагүй хямд хийж болно гэсэн үг. Үнэн хэрэгтээ метанолыг дэлхийн өсөн нэмэгдэж буй байгалийн хийн үйлдвэрлэлийн дахин боловсруулсан нүүрстөрөгчийн давхар исэл, тэр ч байтугай дахин боловсруулсан биомасс (өөрөөр хэлбэл ойн аж ахуй, хөдөө аж ахуй, тэр ч байтугай хотын хог хаягдал) ашиглан үүсгэж болно.

Америкт жил бүр хангалттай биомасс үйлдвэрлэгддэг бол XNUMX-XNUMX нь бензин хэрэглэдэг байсан бол АНУ-д нэг галлон нь хоёр доллараар автомашины тал хувийг нөхөх хэмжээний метанол үйлдвэрлэдэг.

Замаг. Хачирхалтай нь бактери, ялангуяа Цианобактери, таны ирээдүйн машиныг тэжээж магадгүй. Эдгээр бактери нь фотосинтез, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, үндсэндээ нар, агаараар хооллодог бөгөөд амархан био түлш болж хувирдаг. Эрдэмтэд бага зэрэг генийн инженерчлэлийн тусламжтайгаар эдгээр бактерийг асар их хэмжээгээр гадаа том саванд тарьж ургуулна гэж найдаж байна. Хамгийн гол нь эдгээр бактери нь нүүрстөрөгчийн давхар ислээр хооллодог тул ургах тусам бидний хүрээлэн буй орчныг цэвэршүүлдэг. Энэ нь ирээдүйн бактерийн фермерүүд зарж буй био түлш болон агаар мандлаас гаргаж авсан нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэмжээгээр мөнгө олох боломжтой гэсэн үг юм.

Цахилгаан машинууд аль хэдийн энд байгаа бөгөөд аль хэдийн гайхалтай

Илон Маск болон түүний компани болох Тесла Моторс нарын ачаар цахилгаан машинууд буюу цахилгаан машинууд поп соёлын нэг хэсэг болсон. Tesla Roadster, тэр дундаа Model S нь EV нь таны худалдаж авч болох хамгийн ногоон машин төдийгүй жолоодоход хамгийн тохиромжтой машин гэдгийг нотолсон. Model S нь 2013 оны "Оны Мотор Тренд Машин", Automobile сэтгүүлээс 2013 оны "Оны шилдэг машин"-ын эзэн болсон. Тус компани цахилгаан машин нь статусын бэлгэдэл, мөн автомашины инженерчлэл, дизайны салбарт тэргүүлэгч байж чаддаг гэдгийг нотолсон.

Гэхдээ энэ бүх Тесла үнсэлтээс харахад сүүлийн жилүүдэд Тесла болон бусад цахилгаан автомашины загварууд дэлхийн автомашины зах зээлийн нэг хүрэхгүй хувийг л эзэлж байгаа нь бодит байдал юм. Энэхүү удаашралтай өсөлтийн шалтгаан нь цахилгаан машин жолоодох олон нийтийн туршлага дутмаг, EV бүрэлдэхүүн хэсэг болон үйлдвэрлэлийн өртөг өндөр (тиймээс ерөнхийдөө өндөр үнэ), цэнэглэх дэд бүтэц дутмаг байгаа явдал юм. Эдгээр сул талууд нь мэдэгдэхүйц боловч удаан үргэлжлэхгүй.

Автомашины үйлдвэрлэлийн зардал болон цахилгаан батерейнууд сүйрэх болно

2020 он гэхэд тээврийн хэрэгсэл, ялангуяа цахилгаан машин үйлдвэрлэх зардлыг бууруулахын тулд бүхэл бүтэн технологиуд онлайн болно. Эхлэхийн тулд таны дундаж машиныг авч үзье: манай хөдөлгөөнт түлшний тавны гурав орчим нь автомашинд зарцуулагддаг бөгөөд энэ түлшний гуравны хоёр нь машины жинг даван туулахад зарцуулагддаг. Тийм ч учраас автомашиныг хөнгөвчлөхийн тулд бидний хийж чадах бүх зүйл нь машиныг хямдруулаад зогсохгүй түлш (хий эсвэл цахилгаан гэх мэт) бага хэрэглэхэд тусална.

2020 оны дунд үе гэхэд автомашин үйлдвэрлэгчид хөнгөн цагаанаас хөнгөн, бат бөх материал болох нүүрстөрөгчийн шилэн материалаар бүх машиныг хийж эхэлнэ. Эдгээр хөнгөн машинууд нь жижиг хөдөлгүүр дээр ажиллаж, ижил үзүүлэлттэй байх болно. Хөнгөн машинууд нь шаталтат хөдөлгүүрт цахилгаан батерейг ашиглах нь илүү үр дүнтэй байх болно, учир нь одоогийн батерейны технологи нь эдгээр хөнгөн машинуудыг хийн түлшээр ажилладаг машин хүртэл тэжээх боломжтой болно.

Мэдээжийн хэрэг, энэ нь батерейны технологийн хүлээгдэж буй дэвшлийг тооцохгүй бөгөөд хүү олон байх болно. EV-ийн батерейны өртөг, хэмжээ, хадгалах хүчин чадал нь хэдэн жилийн турш аянгын хурдтайгаар сайжирч байгаа бөгөөд тэдгээрийг сайжруулах шинэ технологиуд үргэлж онлайнаар нэвтэрч байна. Жишээлбэл, 2020 он гэхэд бид нэвтрүүлэхийг харах болно графен дээр суурилсан суперконденсаторууд. Эдгээр суперконденсаторууд нь EV батерейг илүү хөнгөн, нимгэн төдийгүй илүү их энерги барьж, илүү хурдан гаргах боломжийг олгоно. Энэ нь машинууд илүү хөнгөн, хямд, хурдан хурдалдаг гэсэн үг юм. Үүний зэрэгцээ, 2017 он гэхэд Теслагийн Gigafactory цахилгаан эрчим хүчний батерейг асар их хэмжээгээр үйлдвэрлэж эхлэх бөгөөд энэ нь цахилгаан батерейны зардлыг бууруулж болзошгүй юм. 30 он гэхэд 2020 хувь.

Нүүрстөрөгчийн файбер болон хэт үр ашигтай батерейны технологийг ашиглах эдгээр шинэлэг зүйл нь EV-ийн зардлыг уламжлалт шаталтат хөдөлгүүртэй тээврийн хэрэгсэлтэй ижил түвшинд хүргэх бөгөөд эцэст нь бидний харж байгаачлан шаталтат машинуудаас хамаагүй доогуур байх болно.

Шилжилтийг хурдасгахын тулд дэлхийн засгийн газрууд идэвхтэй оролцдог

Автомашины үнэ буурах нь цахилгаан автомашины борлуулалт сайн гэсэн үг биш юм. Хэрэв дэлхийн засгийн газрууд удахгүй болох эдийн засгийн уналтаас зайлсхийх талаар нухацтай байгаа бол энэ нь асуудал юм (тодорхой хоёрдугаар хэсэг). Тийм ч учраас хийн хэрэглээг бууруулж, насосны үнийг бууруулахын тулд засгийн газрууд хэрэгжүүлж болох хамгийн сайн тактикуудын нэг бол цахилгаан машин нэвтрүүлэхийг дэмжих явдал юм. Үүнийг засгийн газрууд ингэж хийж болно:

EV-ийг нэвтрүүлэхэд тулгарч буй хамгийн том саад бэрхшээлүүдийн нэг бол олон хэрэглэгчид цэнэглэх станцаас хол замд явж байхдаа шүүс нь дуусчих вий гэсэн айдас юм. Дэд бүтцийн энэ цоорхойг арилгахын тулд засгийн газрууд одоо байгаа бүх шатахуун түгээх станцуудад цахилгаан машин цэнэглэх дэд бүтцийг суурилуулах, тэр ч байтугай зарим тохиолдолд татаасыг ашиглан үйл явцыг хурдасгах үүрэг даалгавар өгөх болно. Одоогийн газрын тосны компаниудаас хулгайлж болох шинэ бөгөөд ашигтай орлогын урсгалыг төлөөлж байгаа тул цахилгаан машин үйлдвэрлэгчид энэхүү дэд бүтцийн бүтээн байгуулалтад оролцох магадлалтай.

Орон нутгийн засаг захиргаа барилгын дүрэм журмыг шинэчилж, бүх байшинд цахилгаан машин цэнэглэх цэг байх ёстой. Аз болоход энэ нь аль хэдийн болж байна: Калифорниа хууль баталсан бүх шинэ зогсоол, орон сууцанд цахилгаан машин цэнэглэх дэд бүтцийг оруулах шаардлагатай. Хятадад Шэньжэнь хот батлагдсан хууль тогтоомж Орон сууц, орон сууц бүтээгчдээс машины зогсоол бүрт цэнэглэх цэг/станц барихыг шаардаж байна. Үүний зэрэгцээ Японд шатахуун түгээх станцаас (40,000) илүү хурдан цэнэглэх цэгүүд (35,000) бий. Энэхүү дэд бүтцийн хөрөнгө оруулалтын өөр нэг давуу тал нь үүнийг хэрэгжүүлсэн улс бүрт экспортлох боломжгүй олон мянган ажлын байрыг төлөөлөх явдал юм.

Үүний зэрэгцээ засгийн газрууд цахилгаан машин худалдан авахыг шууд урамшуулж болно. Жишээлбэл, Норвеги бол дэлхийн хамгийн том Тесла импортлогчдын нэг юм. Яагаад? Учир нь Норвегийн засгийн газар EV эзэмшигчдэд түгжрэлгүй жолооны эгнээнд (жишээ нь, автобусны эгнээ) үнэ төлбөргүй нэвтрэх, нийтийн зогсоол, төлбөртэй замыг үнэгүй ашиглах, жилийн бүртгэлийн хураамжаас чөлөөлөх, борлуулалтын тодорхой татвараас чөлөөлөх, орлогын албан татварын хөнгөлөлт үзүүлэх боломжийг олгодог. Тийм ээ, би зөв мэдэж байна! Хэдийгээр Tesla Model S нь тансаг зэрэглэлийн машин байсан ч эдгээр урамшуулал нь Tesla-г худалдаж авах нь уламжлалт машинтай бараг тэнцүү болгодог.

Бусад засгийн газрууд ижил төстэй урамшууллыг хялбархан санал болгож болох бөгөөд шилжилтийг хурдасгахын тулд EV нь үндэсний автомашины нийт эзэмшлийн тодорхой босго (40 хувь гэх мэт) хүрсний дараа дуусна. Эцэст нь цахилгаан автомашинууд нийтийн тээврийн хэрэгслийн дийлэнх хэсгийг төлөөлсөний дараа шаталтат хөдөлгүүртэй автомашины үлдсэн эзэмшигчдэд нэмэлт нүүрстөрөгчийн татвар ногдуулж, тэдний тоглоомын хожуу үеийн EV-д шинэчлэлт хийх боломжтой болно.

Ийм нөхцөлд засгийн газрууд EV-ийн дэвшил, EV үйлдвэрлэлийн судалгаанд татаас олгох нь дамжиггүй. Хэрэв бүх зүйл үсэрхэг болж, илүү эрс тэс арга хэмжээ авах шаардлагатай бол засгийн газрууд автомашин үйлдвэрлэгчдэд үйлдвэрлэлийнхээ өндөр хувийг цахилгаан машин руу шилжүүлэх, тэр байтугай зөвхөн EV-ийн үйлдвэрлэлийг даалгаж болно. (Ийм мандатууд Дэлхийн XNUMX-р дайны үед гайхалтай үр дүнтэй байсан.)

Эдгээр бүх хувилбарууд нь шаталтаас цахилгаан машин руу шилжих шилжилтийг хэдэн арван жилээр хурдасгаж, дэлхийн газрын тосны хараат байдлыг бууруулж, олон сая шинэ ажлын байр бий болгож, засгийн газруудад өөр газар хөрөнгө оруулалт хийж болох олон тэрбум долларыг (өөрөөр бол түүхий газрын тосны импортод зарцуулж болно) хэмнэж чадна. .

Зарим нэмэлт нөхцөл байдлын хувьд өнөөдөр дэлхий дээр хоёр буюу нэг тэрбум гаруй машин байна. Автомашины үйлдвэрлэгчид жил бүр 100 сая машин үйлдвэрлэдэг тул бид EV-д шилжих ажлыг хэр эрчимтэй хийж байгаагаас шалтгаалж ирээдүйн эдийн засгаа сэргээхийн тулд дэлхийн автомашинуудыг солиход ердөө XNUMX-XNUMX жил л шаардлагатай болно.

Эргэлтийн цэгийн дараах өсөлт

Олон нийтийн дунд 15 орчим хувийн эзэмшилдээ хүрвэл цахилгаан автомашины өсөлт зогсох боломжгүй болно. Цахилгаан машин нь илүү аюулгүй, засвар үйлчилгээ хийхэд хамаагүй хямд бөгөөд 2020-иод оны дунд үе гэхэд хийн үнэ хэчнээн бага унасан ч хийн түлшээр ажилладаг машинтай харьцуулахад түлшний зардал хамаагүй бага байх болно.

Технологийн ижил дэвшил, засгийн газрын дэмжлэг нь EV ачааны машин, автобус, онгоцонд ижил төстэй хэрэглээг бий болгоно. Энэ нь тоглоомыг өөрчлөх болно.

Дараа нь гэнэт бүх зүйл хямд болно

Түүхий нефтийн хэрэглээний тэгшитгэлээс тээврийн хэрэгслийг гаргахад бүх зүйл гэнэт хямдрахад сонирхолтой зүйл тохиолддог. Үүний тухай бодож үз. Бидний харсан шиг хоёрдугаар хэсэг, хоол хүнс, гал тогоо, гэр ахуйн бүтээгдэхүүн, эм, эмнэлгийн тоног төхөөрөмж, хувцас, гоо сайхны бүтээгдэхүүн, барилгын материал, машины эд анги болон бусад бүх зүйлийн дийлэнх хувийг газрын тос ашиглан бүтээдэг.

Ихэнх тээврийн хэрэгсэл EV-д шилжих үед түүхий нефтийн эрэлт буурч, түүхий нефтийн үнийг дагаад буурна. Энэ бууралт нь үйлдвэрлэлийн процесст газрын тос ашигладаг салбар бүрийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэгчдэд асар их зардал хэмнэнэ гэсэн үг юм. Эдгээр хэмнэлт нь эцэстээ энгийн хэрэглэгчдэд шилжиж, хийн өндөр үнэд нэрвэгдсэн дэлхийн эдийн засгийг идэвхжүүлнэ.

Бичил цахилгаан станцууд нь сүлжээнд ордог

Цахилгаан машинтай байхын бас нэг давуу тал бол цасан шуурга таны ойр орчмын цахилгааны шугамыг сүйрүүлэх үед цахилгаан эрчим хүчний найдвартай эх үүсвэр болж чадна. Яаралтай тусламжийн хүчийг хурдан нэмэгдүүлэхийн тулд машинаа байшин эсвэл цахилгаан хэрэгсэлд зүгээр л холбоно уу.

Хэрэв танай байшин эсвэл барилга нарны зай хураагуур болон ухаалаг сүлжээнд хөрөнгө оруулалт хийсэн бол энэ нь таны машиныг шаардлагагүй үед цэнэглэж, шөнийн цагаар таны гэр, барилга, орон нутгийн цахилгаан сүлжээнд эрчим хүчээ өгч, бидний цахилгааныг хэмнэх боломжтой. эрчим хүчний төлбөр эсвэл тэр ч байтугай танд бага зэрэг нэмэлт мөнгө хийх болно.

Гэхдээ одоо бид нарны энергийн сэдвийг хөндөж байгаа бөгөөд илэн далангүй хэлэхэд энэ нь өөрийн гэсэн яриа байх ёстой. Нарны эрчим хүч ба эрчим хүчний интернетийн өсөлт: Эрчим хүчний ирээдүй P4