電動汽車的崛起：能源的未來 P3
電動汽車的崛起：能源的未來 P3
您的汽車——它對您生活的世界的影響將遠遠超出您的預期。
如果你讀過能源未來系列的最後一篇油膩的部分，你會打賭這第三部分將涵蓋太陽能作為世界新的主導能源形式的崛起。 好吧，你只是有點錯誤：我們將在 第四部分. 相反，我們選擇首先涵蓋生物燃料和電動汽車，因為世界上大多數運輸車隊（即汽車、卡車、輪船、飛機、巨型卡車等）都使用天然氣，這就是原油在世界範圍內擁有的全部原因。喉。 從方程中去除氣體，整個世界都會改變。
當然，遠離天然氣（很快甚至是內燃機）說起來容易做起來難。 但如果你讀到令人沮喪的結尾 第二部分，你會記得大多數世界政府在這件事上沒有太多選擇。 簡而言之，在 2025 年至 2035 年期間，繼續依靠日益波動和稀缺的能源（原油）來運行經濟將在經濟和政治上變得不可持續。 幸運的是，這個巨大的轉變可能比我們想像的要容易。
生物燃料背後的真正交易
電動汽車是交通的未來——我們將在本文的後半部分探討這個未來。 但全球有超過 XNUMX 億輛汽車在路上行駛，用電動汽車取代這些車隊可能需要一到二十年。 我們沒有那種時間。 如果世界要擺脫對石油的依賴，我們將不得不尋找其他燃料來源，這些燃料來源可以讓我們目前的燃燒車輛運行十年左右，直到電力接管。 這就是生物燃料的用武之地。
當您訪問泵時，您實際上只能選擇加滿汽油、更好的汽油、優質汽油或柴油。 這對你的錢包來說是個問題——石油如此昂貴的原因之一是它幾乎壟斷了世界大部分地區人們使用的加油站。 沒有競爭。
然而，生物燃料可能是這種競爭。 想像一個未來，當您下次開車進入泵時，您會看到乙醇、乙醇-氣體混合動力，甚至是充電選項。 這種未來在巴西已經存在。
巴西從甘蔗中生產大量乙醇。 當巴西人使用泵時，他們可以選擇加註汽油或乙醇，或者兩者之間的各種其他混合物。 結果？ 幾乎完全獨立於外國石油、更便宜的天然氣價格以及蓬勃發展的經濟——事實上，在 40 年至 2003 年間，當該國的生物燃料產業起飛時，超過 2011 萬巴西人進入了中產階級。
“但是等等，”你說，“生物燃料需要彈性燃料汽車來運行。 就像電動汽車一樣，用彈性燃料汽車取代世界上的汽車需要幾十年的時間。 其實，也不是。 汽車行業的一個骯髒的小秘密是，幾乎所有自 1996 年以來生產的汽車都可以以低至 150 美元的價格改裝成靈活燃料汽車。 如果有興趣改裝您的汽車，請查看以下鏈接： 為前線醫護人員打氣，送上由衷的敬意。讓你在送禮的同時，也為香港盡一分力。 和 二.
“但是等等，”你又說，“種植植物來製造乙醇會提高食品成本！” 與公眾的信念（作者正式分享的信念）相反，乙醇不會取代糧食生產。 事實上，大多數乙醇生產的副產品是食物。 例如，美國種植的大部分玉米根本不是為人類種植的，而是為動物飼料種植的。 最好的動物飼料之一是“酒糟”，由玉米製成，但首先通過發酵-蒸餾過程生產——副產品是（你猜對了）乙醇和酒糟。
為氣泵帶來選擇
這不一定是食物與燃料，它可以是食物和大量燃料。 因此，讓我們快速瀏覽一下我們將在 2020 年代中期看到的不同的生物燃料和替代燃料：
乙醇. 乙醇是一種酒精，由糖發酵製成，可以由多種植物製成，如小麥、玉米、甘蔗，甚至是仙人掌等奇怪的植物。 一般來說，乙醇可以使用最適合一個國家種植的大多數植物進行大規模生產。
甲醇. 幾十年來，賽車和飆車隊一直在使用甲醇。 但為什麼？ 嗯，它的等效辛烷值（~113）比優質汽油（~93）更高，提供更好的壓縮比和點火正時，它比汽油燃燒得更乾淨，而且價格通常是標準汽油的三分之一。 你是怎麼做這些東西的？ 通過使用 H2O 和二氧化碳，即水和空氣，這意味著您可以在任何地方廉價地製造這種燃料。 事實上，甲醇可以使用來自世界不斷發展的天然氣工業的回收二氧化碳，甚至使用回收的生物質（即廢棄物產生的林業、農業，甚至城市垃圾）來製造。
美國每年生產的生物質足以生產足夠的甲醇，以每加侖 XNUMX 美元的價格覆蓋美國一半的汽車，而使用汽油則為 XNUMX 或 XNUMX 美元。
藻類. 奇怪的是，細菌，特別是 藍細菌，可能會為您未來的汽車提供動力。 這些細菌以光合作用和二氧化碳為食，主要是陽光和空氣，並且可以很容易地轉化為生物燃料。 通過一些基因工程，科學家們希望有一天能夠在巨大的戶外大桶中培養大量這些細菌。 更重要的是，由於這些細菌以二氧化碳為食，它們生長得越多，它們就越能清潔我們的環境。 這意味著未來的細菌種植者可以從他們出售的生物燃料數量和從大氣中吸入的二氧化碳量中賺錢。
電動汽車已經出現並且已經很棒了
電動汽車或電動汽車已成為流行文化的一部分，這在很大程度上要歸功於埃隆馬斯克和他的公司特斯拉汽車公司。 特斯拉 Roadster，尤其是 Model S，已經證明電動汽車不僅是你能買到的最環保的汽車，而且還是最好的駕駛汽車。 Model S 贏得了 2013 年“年度汽車趨勢汽車”和汽車雜誌 2013 年“年度汽車”。 該公司證明，電動汽車可以成為身份的象徵，也可以成為汽車工程和設計領域的領導者。
但拋開這些特斯拉的屁股接吻，現實情況是，對於特斯拉和其他電動汽車近年來佔據的所有媒體，它們仍然只佔全球汽車市場的不到 XNUMX%。 這種增長緩慢的原因包括缺乏公眾駕駛電動汽車的經驗、較高的電動汽車零部件和製造成本（因此總體價格較高），以及缺乏充電基礎設施。 這些缺點是巨大的，但它們不會持續很長時間。
汽車製造成本和電池將崩潰
到 2020 年代，大量技術將上線，以降低製造車輛的成本，尤其是電動汽車。 首先，讓我們以您的普通汽車為例：大約五分之三的移動燃料用於汽車，三分之二的燃料用於克服汽車的重量以推動它前進。 這就是為什麼我們可以做任何使汽車更輕的事情不僅會使它們變得更便宜，而且還會幫助它們使用更少的燃料（無論是汽油還是電力）。
以下是正在開發的產品：到 2020 年代中期，汽車製造商將開始使用碳纖維製造所有汽車，這種材料比鋁更輕、更堅固。 這些較輕的汽車將能夠在較小的發動機上運行並保持相同的性能。 較輕的汽車也將使電池在內燃機上的使用更加可行，因為當前的電池技術將能夠為這些較輕的汽車以及汽油動力汽車提供動力。
當然，這還不包括電池技術的預期進步，而且還有很多。 多年來，電動汽車電池的成本、尺寸和存儲容量以閃電般的速度提高，新技術不斷上線以對其進行改進。 例如，到 2020 年，我們將看到引入 基於石墨烯的超級電容器. 這些超級電容器將使電動汽車電池不僅更輕、更薄，而且還能保持更多能量並更快地釋放能量。 這意味著汽車更輕、更便宜、加速更快。 與此同時，到 2017 年，特斯拉的 Gigafactory 將開始大規模生產 EV 電池，有可能將 EV 電池的成本降低 30的2020百分比.
這些在使用碳纖維和超高效電池技術方面的創新將使電動汽車的成本與傳統內燃機汽車持平，並最終遠低於內燃機汽車——正如我們即將看到的那樣。
世界各國政府參與加速轉型
電動汽車的價格下跌並不一定意味著電動汽車的銷售熱潮。 如果世界各國政府認真考慮避免即將到來的經濟崩潰，這就是一個問題（概述於 第二部分）。 這就是為什麼政府可以實施以降低天然氣消耗和降低加油站價格的最佳策略之一是促進電動汽車的採用。 政府可以這樣做：
電動汽車採用的最大障礙之一是許多消費者擔心在遠離充電站的道路上用完電動汽車。 為了解決這個基礎設施漏洞，政府將要求在所有現有加油站安裝電動汽車充電基礎設施，甚至在某些情況下使用補貼來加快這一進程。 電動汽車製造商可能會參與到這種基礎設施建設中，因為它代表了一種新的、利潤豐厚的收入來源，可以從現有石油公司那裡竊取。
地方政府將開始更新建築章程，要求所有家庭都有電動汽車充電插座。 幸運的是，這已經發生了：加利福尼亞 通過了一項法律 要求所有新的停車場和住房包括電動汽車充電基礎設施。 在中國，深圳 通過立法 要求公寓和公寓的開發商在每個停車位中建造充電插座/站。 與此同時，日本現在擁有的快速充電站（40,000 個）比加油站（35,000 個）還多。 這項基礎設施投資的另一個好處是，它將在每個採用它的國家代表數千個新的、不可輸出的工作崗位。
同時，政府也可以直接鼓勵購買電動汽車。 例如，挪威是世界上最大的特斯拉進口國之一。 為什麼？ 因為挪威政府向電動汽車車主提供免費使用不擁擠的車道（例如公交車道）、免費公共停車場、免費使用收費公路、免收年度註冊費、免徵某些銷售稅和所得稅減免。 是的，我知道的沒錯！ 即使特斯拉 Model S 是一輛豪華車，這些激勵措施也使得購買特斯拉幾乎與擁有一輛傳統汽車相提並論。
其他政府可以很容易地提供類似的激勵措施，最好在電動汽車達到全國汽車總擁有量的某個門檻（如 40%）後到期，以加快過渡。 在電動汽車最終代表了公眾車隊的大部分之後，可以對剩餘的內燃機汽車車主徵收進一步的碳稅，以鼓勵他們在遊戲後期升級到電動汽車。
在這種環境下，政府自然會為電動汽車發展和電動汽車生產的研究提供補貼。 如果事情變得棘手並且需要採取更極端的措施，政府也可能會要求汽車製造商將更高比例的產量轉移到電動汽車上，甚至強制要求僅生產電動汽車。 （這樣的授權在二戰期間非常有效。）
所有這些選擇都可以將內燃機汽車向電動汽車的過渡加速數十年，減少全球對石油的依賴，創造數百萬個新工作崗位，並為政府節省數十億美元（否則將用於進口原油），這些美元可以投資於其他地方.
對於一些額外的背景，當今世界上大約有兩輛超過 100 億輛汽車。 汽車製造商通常每年生產 XNUMX 億輛汽車，因此根據我們向電動汽車過渡的積極程度，更換足夠多的世界汽車以重新點燃我們未來的經濟只需要一到二十年。
臨界點後的繁榮
一旦電動汽車在公眾中的擁有率達到大約 15% 的臨界點，電動汽車的增長將勢不可擋。 與汽油動力汽車相比，電動汽車更安全，維護成本更低，到 2020 年代中期，無論汽油價格下降多低，電動汽車的加油成本都將大大降低。
相同的技術進步和政府支持將導致電動卡車、公共汽車和飛機的類似應用。 這將改變遊戲規則。
然後突然間，一切都變得更便宜了
當您將車輛從原油消費方程中剔除時，會發生一件有趣的事情，一切都突然變得更便宜了。 想想看。 正如我們在 第二部分、食品、廚房和家居用品、藥品和醫療設備、服裝、美容產品、建築材料、汽車零件以及其他大部分物品，都是使用石油製造的。
當大多數車輛過渡到電動汽車時，對原油的需求將會崩潰，原油價格也會隨之下降。 這種下降將意味著在生產過程中使用石油的每個行業的產品製造商都可以節省大量成本。 這些儲蓄最終將轉嫁給普通消費者，刺激任何受到高油價打擊的世界經濟。
微型發電廠併入電網
擁有電動汽車的另一個好處是，如果暴風雪摧毀了您附近的電力線，它還可以兼作方便的備用電源。 只需將您的汽車連接到您的房屋或電器，即可快速增強應急電源。
如果您的房屋或建築物投資了太陽能電池板和智能電網連接，它可以在您不需要時為您的汽車充電，然後在晚上將能量回饋到您的房屋、建築物或社區電網，從而可能節省我們的能源賬單，甚至讓你賺點小錢。
但是你知道嗎，現在我們正在進入太陽能這個話題，坦率地說，這值得我們自己討論： 太陽能與能源互聯網的興起：能源的未來 P4
能源系列鏈接的未來
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