Почему автомобили с батарейным питанием лучше, чем водород

Почему аккумуляторная батарея Почему автомобили с батарейным питанием лучше складываются Аккумуляторный электромобиль в автопарке Университета Квинсленда. CC BY-ND

Низкая энергоэффективность уже является серьезной проблемой для бензиновых и дизельных транспортных средств. Как правило, только 20% от общего а к колесу энергия фактически используется для питания этих транспортных средств. Остальной 80% теряется в результате добычи, очистки, транспортировки, испарения и нагрева двигателя. Эта низкая энергоэффективность является основной причиной, по которой транспортные средства, работающие на ископаемом топливе, являются высокоэффективными и относительно дорогими в эксплуатации.

Имея это в виду, мы решили понять энергоэффективность электрических и водородных транспортных средств как часть Недавняя статья опубликовано в Журнал качества воздуха и изменения климата.

Электрические транспортные средства складываются лучше всего

Основываясь на широком исследовании исследований по всему миру, мы обнаружили, что аккумуляторные электромобили имеют значительно меньшие потери энергии по сравнению с другими технологиями транспортных средств. Интересно, однако, что потери на руле автомобили на водородных топливных элементах были найдены почти так же высоко, как автомобили на ископаемом топливе.

Почему автомобили с батарейным питанием лучше, чем водород Средние потери энергии от колеса к колесу от различных технологий трансмиссии транспортного средства, показывающие типичные значения и диапазоны. Примечание: эти цифры учитывают производство, транспорт и тягу, но не учитывают потребности в энергии для производства, которые в настоящее время незначительно выше для транспортных средств с электрическими и водородными топливными элементами по сравнению с транспортными средствами, работающими на ископаемом топливе.

Сначала это существенное различие в эффективности может показаться удивительным, учитывая недавнее внимание к использованию водорода для транспорта.

Хотя большинство водорода сегодня (и в обозримом будущем) производится из ископаемое топливопуть нулевого выброса возможен, если возобновляемая энергия используется для:

В этом заключается одна из значительных проблем использования водорода для транспорта: в процессе жизненного цикла энергии гораздо больше шагов по сравнению с более простым прямым использованием электричества в аккумуляторных электромобилях.

Каждый шаг процесса влечет за собой потерю энергии и, следовательно, потерю эффективности. Сумма этих потерь в конечном итоге объясняет, почему транспортным средствам на водородных топливных элементах в среднем требуется в три-четыре раза больше энергии, чем электромобилям с аккумуляторной батареей на километр пути.

Удары по электросети

Будущее значение низкой энергоэффективности становится более ясным после изучения потенциальных воздействий электросетей. Если бы существующее в Австралии миллион легковых автомобилей 14 было электрическим, им потребовалось бы около 37 тераватт-часов (ТВт-час) электроэнергии в год - увеличение выработки электроэнергии в стране на 15% (примерно эквивалентно существующему годовому ежегодному производству возобновляемых источников энергии в Австралии).

Но если бы этот же парк был переоборудован для работы на водороде, ему потребовалось бы более чем в четыре раза больше электроэнергии: примерно 157 TWh в год. Это повлечет за собой увеличение выработки электроэнергии в стране на 63%.

Последнее Инфраструктура Виктория отчет пришли к аналогичному выводу. Он подсчитал, что для полного перехода на водород в 2046 - как для легких, так и для тяжелых транспортных средств - потребуется 64 ТВтч электроэнергии, что эквивалентно увеличению 147% годового потребления электроэнергии в Виктории. Между тем, для аккумуляторных электромобилей потребуется примерно треть суммы (22 TWh).

Некоторые могут утверждать, что энергоэффективность больше не будет важна в будущем, учитывая некоторые прогнозы, предполагающие, что Австралия может достичь 100% возобновляемой энергии, как только 2030s, Несмотря на то, что нынешний политический климат предполагает, что это будет непросто, даже несмотря на переход, между секторами будут возникать конкурирующие потребности в возобновляемых источниках энергии, что подчеркивает сохраняющуюся важность энергоэффективности.

Следует также признать, что более высокие потребности в энергии означают более высокие цены на энергию. Даже если в будущем водород достигнет паритета цен с бензином или дизельным топливом, электромобили останутся на 70-90% дешевле в эксплуатации из-за их более высокой энергоэффективности. Это спасло бы среднюю австралийскую семью больше чем A $ 2,000 в год.

Прагматичный план на будущее

Несмотря на явные преимущества энергоэффективности электромобилей перед водородными, правда в том, что серебряной пули нет. Обе технологии сталкиваются с различными проблемами с точки зрения инфраструктуры, потребительского восприятия, влияния энергосистемы, технология зрелости и надежностии драйвинг рейндж объем, необходимый для достаточного количества водорода по сравнению с плотностью энергии аккумулятора для электромобилей).

Аккумуляторные электромобили пока не являются подходящей заменой для каждого автомобиля на наших дорогах. Но, исходя из технологии, доступной сегодня, становится ясно, что значительная часть нынешнего парка может перейти на аккумуляторные батареи, включая многие автомобили, автобусыи грузовые автомобили малой грузоподъемности.

Такой переход представляет собой разумный, надежный и экономически эффективный подход для обеспечения значительного сокращения транспортных выбросов, требуемого в короткие сроки, изложенные Межправительственной группой экспертов по изменению климата. отчет о сдерживании глобального потепления для 1.5 ℃, также уменьшая транспортные расходы.

Вместе с другими энергоэффективными технологиями, такими как прямой экспорт возобновляемой электроэнергии за границуАккумуляторные электромобили обеспечат, чтобы возобновляемая энергия, которую мы производим в ближайшие десятилетия, использовалась для максимально быстрого сокращения выбросов.

В то же время следует продолжить исследования в области энергоэффективных вариантов для дальнобойщиков, грузовых и воздушных судов, а также более широкой роли как водорода, так и электрификации в сокращении выбросов. в других секторах экономики.

Для Федеральный сенат избран комитет по электрическим транспортным средствам Мы собираемся представить свой окончательный отчет о декабрьском 4, и будем надеяться, что сохраняющаяся важность повышения энергоэффективности на транспорте не была забыта.Беседа

Об авторе

Джейк Уайтхед, научный сотрудник, Университет Квинсленда; Робин Смит, адъюнкт-профессор, Университет Квинслендаи Саймон Вашингтон, профессор и руководитель Школы гражданского строительства, Университет Квинсленда

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

books_technology

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

Следуйте за InnerSelf

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeзначок Instagramпиктограммазначок rss

 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

Последние видео

Великая миграция климата началась
Великая миграция климата началась
by Супер Пользователь
Климатический кризис вынуждает тысячи людей по всему миру бежать, поскольку их дома становятся все более непригодными для жилья.
Последний ледниковый период говорит нам, почему мы должны заботиться об изменении температуры на 2 ℃
Последний ледниковый период говорит нам, почему мы должны заботиться об изменении температуры на 2 ℃
by Алан Н. Уильямс и др.
В последнем докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) говорится, что без существенного снижения…
Земля оставалась пригодной для проживания миллиарды лет - насколько нам повезло?
Земля оставалась пригодной для проживания миллиарды лет - насколько нам повезло?
by Тоби Тиррелл
Эволюции потребовалось 3-4 миллиарда лет, чтобы произвести Homo sapiens. Если бы климат хоть раз в этом ...
Как картографирование погоды 12,000 лет назад может помочь предсказать будущее изменение климата
Как картографирование погоды 12,000 лет назад может помочь предсказать будущее изменение климата
by Брайс Ри
Конец последнего ледникового периода, около 12,000 лет назад, характеризовался заключительной холодной фазой, называемой младшим дриасом.
В этом столетии Каспийское море может упасть на 9 метров или более
В этом столетии Каспийское море может упасть на 9 метров или более
by Франк Весселинг и Маттео Латтуада
Представьте, что вы находитесь на берегу и смотрите на море. Перед вами 100 метров бесплодного песка, который выглядит как…
Венера когда-то была больше похожа на Землю, но изменение климата сделало ее непригодной для проживания
Венера когда-то была больше похожа на Землю, но изменение климата сделало ее непригодной для проживания
by Ричард Эрнст
Мы можем многое узнать об изменении климата с Венеры, нашей сестринской планеты. В настоящее время температура поверхности Венеры составляет…
Пять недоверие к климату: ускоренный курс дезинформации о климате
Пять недоверие к климату: ускоренный курс дезинформации о климате
by Джон Кук
Это видео представляет собой ускоренный курс дезинформации о климате, в котором резюмируются ключевые аргументы, используемые для того, чтобы поставить под сомнение реальность ...
Арктика не была такой теплой уже 3 миллиона лет, и это означает большие перемены для планеты
Арктика не была такой теплой уже 3 миллиона лет, и это означает большие перемены для планеты
by Джули Бригам-Гретт и Стив Петч
Ежегодно в середине сентября морской ледяной покров в Северном Ледовитом океане сжимается до минимума. В этом году он составляет всего 1.44…

ПОСЛЕДНИЕ СТАТЬИ

зеленая энергия2 3
Четыре возможности использования зеленого водорода для Среднего Запада
by Кристиан Тэ
Чтобы предотвратить климатический кризис, Среднему Западу, как и остальной части страны, необходимо будет полностью обезуглерожить свою экономику путем…
ug83qrfw
Основное препятствие для реагирования на спрос должно быть устранено
by Джон Мур, На Земле
Если федеральные регулирующие органы поступят правильно, потребители электроэнергии на Среднем Западе вскоре смогут зарабатывать деньги, в то время как…
деревья для посадки для климата2
Посадите эти деревья, чтобы улучшить жизнь в городе
by Майк Уильямс-Райс
Новое исследование утверждает, что живые дубы и американские платаны чемпионы среди 17 «супер-деревьев», которые помогут сделать города…
дно северного моря
Почему мы должны понимать геологию морского дна, чтобы справляться с ветрами
by Наташа Барлоу, доцент кафедры четвертичных экологических изменений, Университет Лидса
Для любой страны, имеющей легкий доступ к мелководному и ветреному Северному морю, морской ветер будет ключом к встрече с сетью ...
3 урока лесных пожаров для лесных городов, когда Дикси Файер разрушает исторический Гринвилл, Калифорния
3 урока лесных пожаров для лесных городов, когда Дикси Файер разрушает исторический Гринвилл, Калифорния
by Барт Джонсон, профессор ландшафтной архитектуры, Орегонский университет
Пожар, пылающий в жарком, сухом горном лесу, прокатился по городу Золотой лихорадки в Гринвилле, штат Калифорния, 4 августа…
Китай может достичь целей в области энергетики и климата, ограничив угольную мощь
Китай может достичь целей в области энергетики и климата, ограничив угольную мощь
by Элвин Лин
На апрельском саммите лидера по климату Си Цзиньпин пообещал, что Китай будет «строго контролировать угольную энергетику ...
Голубая вода в окружении мертвой белой травы
Карта отслеживает 30 лет сильного таяния снегов в США
by Микайла Мейс-Аризона
Новая карта экстремальных снеготаяний за последние 30 лет проясняет процессы, которые вызывают быстрое таяние.
Самолет сбрасывает красный огнезащитный состав на лесной пожар, когда пожарные, припаркованные вдоль дороги, смотрят в оранжевое небо.
Модель предсказывает 10-летнюю вспышку лесных пожаров, а затем постепенное снижение
by Ханна Хики-Ю. Вашингтон
Взгляд на долгосрочное будущее лесных пожаров предсказывает начальную примерно десятилетнюю вспышку лесных пожаров,…

 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

Новое отношение - новые возможности

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholistPolitics.com | Рынок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Публикации. Все права защищены.