電動汽車——電池充電未來的AB面

關于電動汽車的爭論無疑正在升溫，電池動力的支持者正變得越來越直言不諱。

這個論點似乎很容易理解。人類正在以驚人的速度消耗自然資源，釋放的碳正在影響氣候。

看起來法國農村的充電點很方便，但這條電纜粗略地連接到一個舊的壁掛式變壓器

電動化似乎是一種干凈簡單的解決方案，但在實際應用中存在一些問題，同時也存在一些根本性缺陷。

礦產(chǎn)資源的枯竭是問題所在

快速和不加限制地消耗石油的愚蠢行為被認為是無法繼續(xù)將其用作燃料的一個重要因素。

這種情緒應該擴展到地球的所有自然資源，而不僅僅是碳儲備。

過去，人們主要關注的是化石燃料，隨著人們逐漸意識到電動汽車 (EV) 也會對資源，尤其是鈷和鋰產(chǎn)生不可持續(xù)的需求，人們的擔憂現(xiàn)在也轉移到了其他礦物上。

這兩個元素被認為是電力革命的關鍵，但越來越明顯的是，它們的豐富性和可用性都不足以實現(xiàn)向完全電動汽車的平穩(wěn)過渡。

Ferdinand Porsche 設計和制造的第一輛汽車是 C.2 Phaeton 電動汽車。提供四輪驅動，123年前向世界亮相

電動汽車增長的預測結果無論如何接近目標，鈷供應將尤其會成為一個緊迫的問題。

雖然它不是鋰離子電池的重要組成部分，但它極大地提高了效率，這意味著更小的電池可以完成同樣的工作，或者對于給定尺寸的電池，汽車可以走得更遠。

簡而言之，根本沒有足夠的現(xiàn)成可用的資源。因此，我們需要查看其他電池化學成分。

最佳的鎳鈷鋁 (NCA) 混合物的直接替代品是鋰鐵磷酸鹽 (LFP) 類型。 LFP 電池與 NCA 相比確實有幾個優(yōu)點，包括安全性高和壽命長，但功率密度不算在內。

LFP 電池也更便宜，特斯拉最近宣布將在其較短的續(xù)航里程的汽車中安裝 LFP 類型，為其高端車型保留含鈷的 NCA 電池。

里程焦慮還是加劇挫折感?

這觸及了對電動汽車實用性最關鍵的反對意見之一——里程焦慮。

雖然可能會有人爭辯說， 200-300 英里的續(xù)航里程并不會很不方便，但為電動汽車加油的漫長過程無疑是很麻煩的。

一般的柴油轎車加滿油只需不到五分鐘。即使在電動汽車上安裝了更昂貴的快速充電系統(tǒng)，最短充電時間也有半小時，而且只能充到 80% 的電量。

我們都過著忙碌的生活，這個數(shù)字對許多駕車者來說簡直是無法接受的。

配備 11 噸電池組的 Tesla Semi 的生產(chǎn)已推遲至 2023 年

電動汽車銷售的重要前提之一是即將推出新的奇跡電池。

迄今為止，它們將在幾分鐘內充電并保持大量能量的承諾仍未實現(xiàn)。

鋰離子電池是在七十年代中期開發(fā)的，我們仍在等待更好的電池出現(xiàn)。

全球問題

與此同時，制造商正在提高他們的電動汽車生產(chǎn)能力，似乎沒有注意到消費者缺乏興趣或圍繞電池供應的地緣政治問題。

據(jù)估計，中國生產(chǎn)了全球 95% 的 LFP 電池。也有消息稱，中國已經(jīng)獲得了全球80%的鋰資源控制權。

另一方面，美國占世界汽車銷量的 14%，但鋰生產(chǎn)能力有限。

阿根廷的 Salar del Hombre Muerto 鹽灘的衛(wèi)星圖像，那里富含鋰。富含鋰的水由太陽能蒸發(fā)池濃縮。圖片來源：美國國家航空航天局

雖然鋰消費量占全球的 21%，但歐洲并沒有大量生產(chǎn)鋰，盡管有計劃在 2023 年開始開采奧地利儲量。

目前的運輸困難也沒有減弱的跡象，也存在物流問題。

電動汽車以外的選擇

如果要逐步停止使用礦物燃料，那么推動電池供電是否真的是最好的方法？

這是一個只能通過考慮所有選擇才能來回答的問題。

基本上，難題歸結為我們是將內燃機 (ICE) 作為動力源還是將其完全替換為其他東西。

電池供電應該會占有一席之地

多年來，ICE 為我們提供了非常好的服務，它是一種久經(jīng)考驗且值得信賴的技術，并且正在不斷改進。

熱力學定律認為，發(fā)動機的壓縮比越高，效率就越高。

芬蘭 20% 的柴油來自廢棄食品，提供這種燃料的公司 Neste 正在擴大其在整個歐洲的生產(chǎn)和分銷。

“電池不適合我們”

在今年早些時候接受采訪時，即將退休的克朗技術部門負責人 Josef Horstmann 博士非常明確地表示，電池還沒有達到可以用于牧草機械等農業(yè)機械的階段。

確實，所有主要的拖拉機制造商都把目光投向了電池供電，并放棄了它。

AGCO、Deutz 和 FPT 正忙于探索替代燃料，而 JCB 則以 1 億英鎊的投資支持其涉足氫氣領域。

約翰迪爾電池驅動拖拉機于 2017 年首次在 SIMA 展出，估計運行時間約為 4 小時

盡管目前大多數(shù)商業(yè)供應來自化石燃料，但氫正迅速成為電力能源管理的替代方法。

它也可以通過電解從水中獲得，而通過風力渦輪機為氫氣工廠提供動力可能會成為解決儲存由天氣產(chǎn)生的電力問題的方法。

過去的教訓

在關于使用礦物油的所有爭論中，可能還記得它最初是作為燈中鯨油的直接替代品而開發(fā)的，是環(huán)境的天賜之物。

如今在環(huán)保主義者眼中他們或許成了惡魔化身，通過對電動汽車的不懈追求，我們會重蹈覆轍嗎？