Убийство электрический автомобиль снова: виновники такие же, как последние timeВ-батареи
Когда цены бензина в США выросли до более чем $ 4 за галлон, летом 2008 года, водители и автопроизводители увеличили поиск новых путей для топлива автомобилей. Энергия ястребы беспокоиться по поводу продолжающегося зависимость США от нефти из враждебных стран - мы импортируем более чем две трети нефти мы используем. Кроме того, беспокойство по поводу глобального потепления, также являются движущими поиск новых и низко-углеродной путей для перевозки людей и грузов. Конгресс США принял биотоплива мандат, требующий производства миллиардов галлонов этанола налить в наши танки газа. Большой непреднамеренные спада является то, что поворот в продуктах питания повышает цены на продукты питания и не могут даже помочь сократить выбросы парниковых газов. Автомобили использования водородных топливных ячеек являются не "пошел". Топливные элементы являются дорогими, не хороший способ был найден для хранения достаточного количества топлива в баке автомобиля и большинство водорода производится с использованием природного газа, что означает, что глобальное потепление углекислого газа выделяется в любом случае. Так почему бы не только на природном газе, а не растрачивать энергию получения водорода?
Так наиболее интригующих возможность использования электроэнергии водить автомобили. Некоторые газовые электрические гибридные автомобили, как Toyota Prius в, уже в дороге. Prius использует никель-металл-гидридные (NiMH) аккумуляторы к власти электродвигателя для оказания помощи своим автомобильных бензинов на диск его и увеличить пробег газа. Батареи заряжать оба двигателя бензином и, захватив используемой энергии во время торможения (рекуперативного торможения). Например, EPA номера Prius на 60 миль на галлон в городе и 51 миль на галлон на шоссе. Введенный в 1997 году более 1 млн были проданы по всему миру, из них 600 000 в США, несмотря на улучшение пробег газа, нынешнее поколение гибридных автомобилей, в том числе Prius, по-прежнему существенно бензина транспортных средств.
Вот где гибридных электрических транспортных средств (PHEV) входите PHEVs панель текущих гибридных формула - вместо того, газовые автомобили помощью электродвигателей и батарей, PHEVs будет электрическим двигателем автомобили помощью бензина двигатели. В идеале, PHEVs будет в основном работают на электричестве от батарей, используя свои двигатели бензина в качестве диапазона удлинители для зарядки батарей, когда они кончились сока. В мире PHEVs, автозаправочные станции бы пойти по пути ливрее конюшни, поскольку автомобили будут получать большую часть своей энергии, будучи включенным в дом ночью или в гаражи и метрах в рабочее время.
Если большинство американцев перешли на вождение PHEVs импорт иностранной нефти будет падать, равно как и выбросы парниковых газов считается потепление на планете. Насколько? Исследования, проведенного Департаментом по Тихоокеанской северо-западной лаборатории энергетики в 2007 году набросал сценарий, в котором 84 процентов легковых автомобилей, легких грузовиков и внедорожников (около 200 млн транспортных средств) были PHEVs, путешествуя в среднем 33 миль в день на электроэнергию. По этому сценарию, страна будет сократить потребление нефти на 6,5 миллиона баррелей в сутки, что эквивалентно 52 процентов текущего импорта нефти США. Выбросы парниковых газов будут сокращены на целых 27 процентов.
Проблема: аккумуляторы.
NiMH аккумуляторы все права для быстрого заряда и разряда газовых электрических гибридов настоящее время, но не может занимать достаточно заряда взять автомобиль очень далеко от своих собственных. Toyota планирует представить версию PHEV на Prius в 2009 году использовании NiMH аккумуляторов, которые будут приводить в движение автомобиль в электрическом режиме только 10 миль или около того. Для дальнейшего расстояния, автопроизводители ищут той же технологии, что тесто оживляет наших ноутбуков и мобильных телефонов, литий-ионных аккумуляторов. Литий-ионные батареи могут удерживать гораздо большее количество заряда и весят гораздо меньше, чем никель-металлогидридных или обычных свинцово-кислотных. Например, литиевая батарейка в ГМ разрекламированный Chevy Volt весит 400 фунтов в то время как обычные батареи в полностью электрического EV1 10 лет назад, весила 1200 фунтов (см. фото для сравнения, p. 47). Вольт отправятся 40 милях от полного заряда. Средний американец коммутируют составляет 32 километров туда, поэтому идеально большинство водителей вряд ли когда-либо использовать автомобильных бензинов их автомобиля. Предполагая, что вольт используется в основном для поездок на работу, он может получить теоретически бесконечное миль на галлон.
Хотя сбои Вольт ГМ привлекло много внимания средств массовой информации, каждый второй крупный автопроизводитель в мире также объявил в прошлом году, что она планирует выпустить гибридные электрические или полностью электрическим продукта. Прошлой осенью, Chrysler заявил, что он будет дебютировать гибридные электрические версии своих Jeep Wrangler и его город
Ford Motor обещает выпустить электрический коммерческий фургон в 2010 году и электрический автомобиль пригородных в 2011 году. Большой автопроизводителей по всему миру также подтверждаете, что потребители будут иметь возможность ездить подключаемые гибриды и электромобили от много дилеров в течение ближайших двух-трех лет. Среди них Nissan-Renault, Daimler-Benz, BMW, Mitsubishi, Toyota и интригующим китайского производителя, BYD. Кроме того, в многочисленных стартапов, в том числе Tesla Motors, думаю, Fisker, Аптера, Цен и Phoenix Motors, обещают сделать конце бегать тяжеловесный специальностей.
[Иллюстрация опущены]
Политики явно стремился подтолкнуть революцию электрического автомобиля. Президент Барак Обама пообещал положить 1 миллион PHEVs на пути к 2015 году. Новый $ 787 млрд стимулом законопроект приняла предложение президента Обамы, чтобы предложить потребителям $ 7500 налоговый кредит на PHEVs как способ стимулировать потребителей покупать их. С PHEVs могут стоить $ 10 000 больше, чем аналогичные на бензине транспортных средств, потребителям придется всемерную поддержку они могут получить. Незамеченными является тот факт, что только около половины американцев платить налог достаточно воспользоваться налоговым кредитом, что большой.
Но без обильной поставке надежных батареи на большие расстояния, все эти обещания славной, с электрическим приводом будущее как раз так много горячего воздуха. Так где же миллионы батарей идет прийти от?
Геодезия мире, ясно, что иностранные производители дуги в настоящее время привести, когда дело доходит до принятия литий-ионных аккумуляторов. В январе, Г. М. заявил, что он будет использовать литий-ионных батарей производства североамериканских дочерняя Корейский гигант химической, LG Chem, в Chevy Volt. LG Chem выбить A123 Systems, производитель литиево-ионный аккумулятор с головным офисом в Уотертаун, штат Массачусетс в феврале, Ford объявил о том, что батареи для своих PHEV и электрические автомобили будут поставляться совместным предприятием между Висконсин основе Johnson Controls и французская батарея производитель Saft Groupe SA. Фактической батареи не будут изготовлены в США, но и в заводских Saft в Nersac, Франция.
В декабре, Nissan и NEC объявила о 1,1 млрд. долл. США совместное предприятие по строительству аккумуляторного завода в том, что где-то после 2011 будет производить достаточно литий-ионных батарей для 200 тысяч гибридных и электрических автомобилей. В прошлом году, Matsushita, владеющая брендом Panasonic, совместно с Toyota, чтобы построить $ 1 млрд завод для производства литий-ионных батарей к 2010 году. В декабре, Honda и старые линии производителя аккумуляторов GS Yuasa корпорация объявила о создании совместного предприятия с первоначальных инвестиций в $ 170 млн в строительство нового завода литий-ионного аккумулятора. Hyundai представит стандартных газовых электрических гибридных моделей в 2011 году и с гибридными в 2013 году, используя батареях производства LG Chem. Японский промышленный гигант Sanyo будет производить литий-ионных батарей для Volkswagen начала в 2011 году.
В настоящее время Китай является крупнейшим в мире литиевые батареи всех типов. В самом деле, одна из наиболее интригующих абитуриентов в PHEV и рынков электрической автомобиль китайский производитель аккумуляторов, BYD. BYD, что расшифровывается как построить свой мечты, в настоящее время второй по величине производитель в мире сотовый телефон аккумуляторы. BYD прыгнул в машину, бизнес, когда он купил небольшую банкротом государственных автопроизводителя в 2003 году.
В Детройте автосалоне в декабре, BYD выкатили, что она называет первым в мире серийных гибридных, который проходит не столь энергичный имя F3DM. Компания утверждает, что автомобиль поедет 62 миль на полной зарядки (по сравнению с Вольт в 40). BYD говорит, что она планирует представить автомобиль на американский рынок в 2011 году. Стикер цена будет $ 20000 до $ 25000, по сравнению с Вольт слухам $ 40000. Еще более удивительно, BYD говорит, что он будет производить 5 пассажира полностью электрических кроссоверов, которые могут поехать 250 километров на одной зарядке. Вот насколько $ 109000 Тесла все электрические 2-местный спортивный автомобиль поедет сейчас. BYD получила большее доверие, когда MidAmerican энергии Ко Holdings, подразделение Berkshire Hathaway инвестора Уоррена Баффета Инк, купил 10 процентов акций компании за $ 230 млн инвестиций в сентябре.
Так почему же зарубежные производители доминируют в передовых технологий аккумулятора? В конце концов, многие из критических литий-ионной технологии прорывы были разработаны в США в 2005 анализ в Национальном институте стандартов и технологий, консультант Ральф Brodd вывод ", американские компании аккумулятора отказались 'объема производства литий- ионных батарей, в первую очередь из-за низкой отдачи от инвестиций по сравнению с существующими бизнес ". Вместо того, чтобы кролик Energizer, Sony стала первой компанией с целью коммерциализации литий-ионных аккумуляторов для электроники, в 1991 году. Азиатские производители аккумуляторов также пользуются огромной от их близости к ведущим мобильный телефон в мире и производители компьютеров, которые также Азии.
В зависимости от батареи вместо бензина?
"Мелких, раздробленных промышленности аккумулятор не может долго выжить в условиях конкуренции определяется азиатских", утверждает консультант Ральф Brodd. "Другие страны вкладывают большие средства в производство литий-ионных аккумуляторов. Эти страны понимают, что тот, кто делает батареи в один прекрасный день сделать автомобили". Так как американские производители преодолеть азиатских приведет? Мало того, что политики хотят, чтобы субсидировать гибридных автомобилей с электрическим двигателем, они также хотят, чтобы субсидировать производителей аккумуляторов. В сентябре правительство США начало свой $ 25 млрд Advanced Technology Транспорт Производство (ATVM) кредитной программы. Эта программа направлена на Jumpstart автомобильных технологий, улучшить топливную экономичность по крайней мере на 25 процентов по сравнению с сопоставимыми 2005 моделей.
В декабре коалиции 14 американских высокотехнологичных компаний, включая 3M, AltairNano, Dontech Глобальные и FMC, объединились в Национальный союз Расширенный Транспорт Производство батарею. Альянс сразу же начали лоббирование федерального правительства за $ 1 до $ 2 млрд, чтобы разработать один или несколько производства и центров прототип развития в США Два месяца спустя, Конгресс более или менее предоставлен хотел Североатлантического союза: новые $ 787 млрд стимулом законопроект выделяет $ 2 млрд в виде субсидий для перспективных научных исследований батареи.
А аккумулятор органов спешат воспользоваться этими государственные стимулы. Например, A123 Systems, которая проиграла LG Chem в поставках Chevy Volt батареи, производит аккумуляторы на основе нанотехнологий исследование, проведенное в Массачусетском технологическом институте. В январе Al23 применяемые за $ 1840 млн прямых кредитов от ATVM программа для построения новых передовых литий-ионный аккумулятор завода он хочет найти в Мичигане.
В декабре, в обеих палатах законодательного Мичиган проголосовал практически единогласно за $ 335 млн в виде налоговых уступок, чтобы заманить производителей самых современных батарей в мире в пользу государства. General Motors сразу же заявил, что было бы построить такой новый завод по сборке литий-ионных аккумуляторных батарей поставляется LG Chem, наряду с новым 31 000 квадратных футов аккумулятора R
[Иллюстрация опущены]
Другой крупный игрок среди лиц США аккумулятор Индианаполис основе EnerDel, дочерняя компания в Нью-Йорке Enerl. Enerl формируется EnerDel в 2004 совместно с Мичиган основе автозапчастей Delphi создатель и японской ITOCHU конгломерат. Невозможно устоять батареи подкованных Востоке, EnerDel купил контрольный пакет акций корейского производителя аккумуляторов в октябре. Это дает американской компании возможность производства аккумуляторных батарей в течение примерно 45000 полный электрических транспортных средств, или 450 тысяч гибридных электрических транспортных средств.
Тем не менее, EnerDel потерпел неудачу, когда норвежские компании электрического автомобиля мыслить глобально выбежал наличности в декабре. Компания имеет договор с мыслить глобально производство батарей для 10000 автомобилей. EnerDel в настоящее время применяется для $ 480 млн кредита от министерства энергетики США удвоить мощности по производству гибридных автомобилей батарей на своем заводе Индиана до 2011 года и построить второй завод способных производить достаточное количество батарей для 1,2 миллиона гибридных электромобилей к 2015 году.
Имея миллиарды в дешевых денег правительство доступны, нет ничего удивительного в том, что есть пик выстраиваться на вывод окна. Министерство энергетики уже получили 75 приложения просят $ 38 миллиардов в виде займов; Advanced Technology транспортных средств Производственная программа имеет право выдавать только $ 25 миллиардов.
Кому нужна Батареи в конце концов?
Меняют правила игры инновации может зависеть от аккумулятора питания. Промышленность кругов были созданы гудит, когда легендарный венчурный капиталист Джон Дерр из Kleiner Perkins, упомянутых в ходе Конгресса показания в январе неназванных запуска литий-ионный, которая сложилась батарей, которые могут силовых электрических транспортных средств "в два раза дальше, и в конечном итоге 3 раза до, более чем 100 миль перед зарядкой ". Компания якобы строит завод на Среднем Западе и будет поставляться батареи к концу этого года.
Но разве батареи реального ключ к нашему будущему электрического автомобиля? Запуска Силиконовой Долине Проект Better Place хочет лечить электрических автомобилей, как сотовые телефоны. Во главе с бывшим исполнительным программного обеспечения Shai Агасси, компания нацелена на создание инфраструктуры плагин подзарядки пятна расположены на парковках и на стоянки метров, а также сети батареи станции. Большую часть времени, Better Place автомобили будут покрываться до дома или во время работы. На дальних поездок, водители будут тянуть в полностью автоматизированные Better Place аккумулятора обмена участков, где осушенных батареи будут выведены и заменены полностью заряженной батареи в возрасте до трех минут, аналогичный обмен танков пропан грили для барбекю сегодня. Батареи будет принадлежать Better Place и потребители приобретать электрические заряды, как это делают мобильный телефон минут.
Better Place предусматривает модели открытого исходного кода, в котором любой батареи производителем, могут сделать аккумулятор, который отвечает стандартам Better Place. Better Place, кажется, бежит чуть впереди современной технологии, когда можно предположить, что батареи будут топлива автомобиля 100 миль, прежде чем они должны быть потушил. Компания уже работает с правительствами Израиля, Дании, Гавайях и в Австралии, чтобы создать обширную сеть плагин подзарядки пятен и батарей станции. Renault и Nissan договорились о строительстве электрических машин для Better Place.
Тогда существует скрытным EEStor со штаб-квартирой в г. Сидар-Парк, штат Техас. EEStor разрабатывает суперконденсаторов. Как батареи суперконденсаторов представляют собой устройства хранения энергии. В отличие от батарей, они накапливают энергию электростатического, а не химическим путем. EEStor утверждает, что его ультраконденсатор весит чуть менее 300 фунтов, сборы за несколько минут и может приводить в движение автомобиль до 250 миль. Если это правда, это будет революционным технологическим прорывом.
Ядро ультраконденсатор EEStor включает в нанотех разработки с алюминиевым покрытием порошок титаната бария, погруженный в полиэтилентерефталата пластиковые матрицы. В отличие от батареи, она не разлагается. Компания имеет контракты с небольшой канадской компании электрического автомобиля, Цен Motors, а также оборонный подрядчик Lockheed Martin. Несмотря на то, выдается патент в декабре, значительный скептицизм оправдывается так как никто за пределами компании, как известно, видел рабочую версию устройства.
Но почему бы не совместить суперконденсаторов и батарей? Это стратегия штата Вашингтон стартап AFS Trinity Power корпорации двойного хранения энергии компании система использует обычных литий-ионных батарей амортизируется суперконденсаторов, которые обеспечивают ток быстро для ускорения. Таким образом, батареи последних значительно больше времени. AFS Trinity утверждает, что его прототип внедорожники могут путешествовать 40 километров на полном заряде. AFS Trinity подал на 2,5 миллиарда долларов в виде займов от $ 25 млрд МЭ "Зеленая перевооружение" фонда.
Пик литий?
Не только может быть обмена США от иностранной нефти в зависимость от иностранных производителей аккумуляторов, она может также быть в милости иностранных поставщиков лития. Двигатель внутреннего сгорания нефти сделал наиболее важным товаром в мире, электрические автомобили могут делать то же самое лития. Большинство лития в мире производится в настоящее время в Чили и Боливии. Уже, президента Боливии Эво Моралеса, левого враждебно к США, ясно дал понять, что он планирует добыть большие деньги от литий его ресурсов страны. Еще более тревожным является утверждение, что мир закончится лития без подзарядки на нефть. Эта проблема была изложена в докладе мая 2008 Уильям Tahil, основатель французской консультации Meridian International исследований. Он утверждает, что с учетом прогнозируемых 25 процентов ежегодного роста в портативной электронике, что будет достаточно лишь лития, оставшихся для производства батарей для 1500 тысяч Chevy Volt типа транспортных средств к 2015 году. Tahil утверждения о предстоящей нехватке лития ведутся жаркие споры. Докладе за 2000 год из Аргоннской национальной лаборатории в Чикаго стюард до мировых запасов и пришел к выводу, "Долгосрочные поставки не должны вызывать серьезную озабоченность".
Швейцарская запуска Восстание технологии претензий предложить технически сладкий решение любых предстоящих дефицит лития - цинка. Восстание утверждает, что ее аккумуляторы цинк-воздушные может принести четыре раза плотность энергии литий-ионных аккумуляторов примерно на том же стоимости. Цинк менее дефицитными, чем лития и, следовательно, дешевле.
Кто убил электромобиль?
Несмотря на шумиху в пресс-релизах от автопроизводителей и производителей аккумуляторов и миллиардные субсидии время засыпали на них со стороны политиков, то маловероятно, что наши дороги скоро будет запекшейся PHEVs и полностью электрических автомобилей. Все прогнозируемые во всем мире производство аккумуляторов добавляет до более достаточно для производства 1 до 2 млн PHEVs в год. Напомним, что президент Обама обещал только то, что было бы 1 миллион PHEVs на пути к 2015 году. Сравните это с тем, что в 2007 году автопроизводители глобальном производства 70 млн транспортных средств, приводимых стандартных двигателей внутреннего сгорания. Глобальные номера флота 810 миллионов автомобилей, из которых 240 000 000 поездки американских дорог. Очевидно, что автомобили питание основном электроэнергии составит крошечную долю транспортного средства флотов мира в течение некоторого времени в будущем.
А дальше вниз по дороге? Если Европа вводит жесткий контроль углерода на автомобильных выбросов в отношении глобального потепления, Вольфганг Bernhardt, партнер Roland Berger Strategy Consultants в Штутгарте, Германия, сообщил Automotive News в ноябре ", я вижу, до 3 процентов от стоимости всех машин быть чистой по электрике 2020, а еще 19 процентов время подключаемые гибриды ". Алан Мадиан, директор консалтинговой фирмы LECG, сообщил "Вашингтон пост", что даже в "героической" предположения, новые электрические автомобили будут составлять 50 процентов новых автомобилей, продаваемых 2030, и только 8 процентов автомобилей на дороге.
Департамент обучения энергии PHEV установлено, что по сравнению с 27,5 миль на галлон внутреннего сгорания автомобилей, безубыточности премии PHEV на $ 2,50 за галлон составляет $ 3500, когда электричество стоит $ 0,12 за киловатт-час. При цене $ 3,50 за галлон, премии возрастает до более чем $ 6500. Так как батареи как ожидается, повысит среднюю стоимость каждого автомобиля на целых $ 10 000, бензин будет стоить больше, чем $ 5,00 за галлон до PHEVs экономического смысла для большинства водителей. Конечно, щедрые федеральные субсидии могут помочь преодолеть это препятствие финансовых и / или правительство могли бы удвоить или утроить цены на бензин путем введения существенных налоговых на нем.
2006 активистов "документальный фильм" о злополучный набег ГМ десять лет назад на батарейках автомобилей, EV1, спросил: "Кто убил электромобиль?" Режиссер предложил разрабатывать теорию заговора с участием нефтяных компаний, но истина заключается в том, что неуклюжим, неэффективных батарей сделали электромобиль дюйма и, если не будет впечатляющий прорыв в технологии хранения электричества, неуклюжим, дорогие батареи убить его и на этот раз.
Рональд Бейли науки Причина корреспондент журнала.
