通用汽车已与EVGO合作,在美国部署了2700多个快速充电器

通用汽车已与EVGO合作,在美国部署了2700多个快速充电器学分:GM

分析

电动汽车转折点:为美国电动汽车过渡而建立动量

在通用汽车,特斯拉和拜登政府的驱动下,美国现在有望向前推进电动汽车。巨大的挑战仍然存在,但是技术进步,政府支持和消费者的吸引力不断增长将推动不可避免的转变为电动汽车。

上个月,德克萨斯电网的失败是在通用汽车公司承诺到2035年仅制造电动汽车的几周后,强调了美国面临的艰巨任务,因为它迈出了向化石燃料中断奶的第一步。虽然通用汽车的宣布是从历史上的有利位置引起的,即美国最大的汽车制造商选择抛弃内燃机 - 德克萨斯电网的崩溃强调了该国试图“使一切通电”时必须走多远。

尽管面临这些挑战,但美国仍处于一个有希望的转折点,新的经济,社会和政治力量推动了经济脱碳的关键方面 - 汽车的电气化,最终是卡车。美国在过渡到电动汽车或电动汽车的过程中落后于中国和欧盟。但是,如果私营部门以及联邦和州政府对电动汽车做出承诺(这已经开始于拜登政府和美国汽车制造商 - 我们认为,在美国出售的大多数新汽车中,大多数新汽车都将是电动的。

通往该目标的道路是遇到障碍,最著名的是建立了广泛的全国充电站网络,并改善了电池,以至于任何EV都可以快速充电,因为内燃烧汽车可以在汽油罐上进行内燃烧车。消费者的态度将需要改变,个人不再将汽油视为唯一可靠的车辆供电方式。但是,随着技术稳步发展,随着消费者在车库上安装太阳能电池板,电动汽车过渡将具有巨大的吸引力,因为它是一个分散的,授权的系统,个人可以依靠自我生成的电力来为自己的房屋和汽车依靠,同时也可以将盈余电源卖回电网。

过去几个月的事件表明,现有的化石燃料依赖系统开始让位。

该系统将需要在我们调节和操作网格的方式上进行实质性变化,包括计量,定价和资助关键的现代化项目,例如扩展的电网尺度电力存储。从电池设计的进步到确保有一天的快速充电站变得无处不在,它将依靠紧密的公私合作。而且,这种愿景将面临巨大的惯性和抵抗,因为它与当前网格操作员的受监管的垄断思维,巨型发电厂和化石燃料依赖的依赖根本上是不符的。

尽管如此,过去几个月的事件表明,这种化石燃料依赖的系统仍开始让位。现在的关键是培养转变。

通用汽车首席执行官玛丽·巴拉(Mary Barra)的1月下旬宣布是电动汽车开发的里程碑。尽管通用汽车将其目标描述为“有抱负”,但他们的特殊性和野心值得注意。而且,它们是与环境防御基金协商的事实,该基金在与大型公司合作以改善环境绩效方面取得了成功,这是汽车行业的首次。

E-Transit是福特最畅销的货车的全电动版本,将在该公司的2022型号中提供。

E-Transit是福特最畅销的货车的全电动版本,将在该公司的2022型号中提供。信用:福特

通用汽车绝不是唯一的公司在电动汽车上发起大胆的举措。福特的电气化计划比转基因的更长,它提供了标志性品牌的电动版本,例如野马和F-150卡车。大众汽车表示,到2023年将投资300亿欧元(358亿美元),并在2028年誓言提供70个新的全电动大众车型,预计该大众汽车公司的EV销售额为2200万。初创企业也越来越活跃,电子卡车创新者里维安(Rivian)与亚马逊(Amazon)签下了大笔交易,以购买里维安(Rivian)的全电动交付货车,而新的中国电动汽车公司似乎每个月都会出现。

当然,特斯拉(Tesla)启动了有关电动汽车的所有兴奋,并计划为奥斯汀和柏林开设新的特斯拉植物。它的上海工厂正在稳步增强模型3S的产出。同时,私营部门投资的新来源正在涌入电动汽车和电池公司。

由于电池对电动汽车销售至关重要,因此该技术面临成本,范围和充电时间的熟悉挑战。电池开发的第一个事实是,与计算机芯片的功率和速度的指数增长(称为“摩尔定律”)不同,没有理由期望关键电池性能指标的指数(而不是线性)改进。与硅芯片的进步相比,您所读到的任何电池“突破”都将仅提供增量增益,从而推动了过去几十年的IT/数字创新。

新材料和新设计都不断探索。188最新下载地址例如,替代锂离子电池中发现的液体电解质的“固态”电池有希望,尽管几年远离成本效益。收益也将来自有关当前设计的创新调整,例如将不同尺寸的电池组中的不同尺寸的单元组合在一起,以及更好的电池管理软件。

电池范围已经达到的地步是,它可以轻松涵盖大多数消费者的每日通勤加入需求,但是驾驶员仍然需要在长途旅行中充电。因此,更快的充电时间现在已经成为焦点。(丰田,由于其早期在混合动力驱动火车(即Prius)和燃料电池电动汽车上的战略赌注而提供电池电动汽车的速度特别慢,现在有望提供固态电池电动汽车 - 范围为300多英里,并且10分钟充电时间 - 今年的原型。)

收费基础设施正作为对EV采用速度更快的关键瓶颈的中心舞台。

全球竞争是电池开发的关键因素,中国是当今所有方面影响电动汽车的最重要力量:供求,需求,电池,基础设施和建立文化动力。中国的统治地位部分归功于其故意的工业政策,该政策促进了电池研发以及与国内汽车制造商推动电动汽车设计和生产的电池供应链。这鼓励像Byd这样的公司,最初是电池专家,成为汽车公司,这是其他地方看不到的。

中国还提供了充足的锂和稀土供应电池生产,尽管远非垄断。随着经济学变得更加有利,其他全球来源正在流入。中国要求在国内生产车辆的外国汽车制造商遵循许多规则,包括与中国汽车制造商合资(以促进技术和生产专业知识的转移),将一定比例的生产量用于电动汽车,并在这些车辆中使用中国制造的电池。

欧盟在协调支持电动汽车的区域和国家政策方面紧随其后。欧盟的电动汽车销售额在2020年飙升至中国,达到140万辆汽车,比2019年增加了137%,尽管总体车辆销售额下降了20%。这是结果,观察者说,绿色激励措施,许多新模型的到来以及加强晋升。挪威著名的领导世界人均电动汽车拥有率,在2020年所有新车辆销售中,有超过一半是电动汽车。廉价的水电生产的电力是近乎免费充电的原因之一,但挪威电动汽车的税收补贴和充电基础设施也是如此。与美国一样,与中国的竞争正在推动欧盟开发自己的电池和电动汽车供应链,以避免单源依赖并保持高技术水平。

鉴于汽车制造商现在承诺的大量新电动汽车型号,收费基础设施正处于中心阶段,成为更快采用EV的关键瓶颈。关于电动汽车和充电基础设施的“鸡肉和鸡蛋”线经常被引用,但是更合适的类比(多亏了电影,“梦之梦之场”)可能是:“如果您建造它,他们就会来。”

电动汽车在中国省省Huzhou的Kandi电动汽车集团排队。

电动汽车在中国省省Huzhou的Kandi电动汽车集团排队。棕褐色/视觉中国集团

中国已经表明,在需求之前建立充电基础设施的重要性是多么重要,通过创造文化动力并解决范围焦虑来引起购买。哥伦比亚大学报告信用中央政府对收费基础设施和制定国家标准的强烈支持,仅采用一个充电界面。哥伦比亚报告称,中国还集中收集有关电动汽车充电的更多数据,而美国充电网络有许多不同的所有者,几乎没有协调的分析。

在世界范围内,将电动汽车采用的心理平衡从消极和恐惧和积极和自信的范围内打倒与正确的经济作品一样重要。为此,如果代表全场新闻界,对基础设施的收费投资将是最有效的,这是一次重要的数字,而不是逐渐增长。鉴于房屋充电将满足许多农村和郊区电动汽车所有者的常规需求,因此应优先考虑最高杠杆的充电地点,即城市多用途建筑物以及长途旅行的州际公路。

尽管特斯拉为自己的客户提供自己的增压器的战略决定对其销售以及对电动汽车的公众意识都产生了有益的影响,但我们并不希望将来的充电站由汽车制造商品牌。取而代之的是,汽车制造商将与私人公司合作建立收费基础设施,但也将向政府寻求投资。例如,通用汽车最近的宣布包括与EVGO合作在未来五年内与Evgo合作安装2700多个快速充电站。

拜登政府计划在28,000个充电站安装500,000个单独的充电器。

拜登政府正在支持EV基础设施的重大努力,并计划安装500,000个单独的充电器(现在存在的五倍)在28,000个充电站。拜登的计划可以到2030年满足美国收费需求的一半以上,并“引发多达2500万辆电动汽车的销售”,”根据内部电动汽车。建立电动汽车充电基础设施的主要努力也将创造数千个就业机会,这是脱碳化美国运输部门的关键卖点。

强烈地支持采用电动汽车的力量是一项越来越强大的力量:新方法对网格的吸引力,该方法是分散的,并支持个人和社区的能源自主权,独立性和灵活性。许多不同的力量,尤其是试验网格规则并高度宣传的试验项目 - 可以帮助促进这一愿景。

很容易将这些在电动汽车市场中的非凡创新视为像埃隆·马斯克(Elon Musk)这样有远见的企业家的产物。但是私营部门和企业家在法律和法规的世界内运作​​。一种承认国家和联邦政府至关重要的作用的方法可以进一步加速自动化的过渡。政府的行动包括旨在减少新机动车排放的法规,使用政府采购能力刺激需求(联邦政府机队拥有超过60万辆汽车),以及用电动汽车替换内燃机车辆的重大经济激励措施。

员工于11月在上海上海的特斯拉·吉尔法克里(Tesla Gigafactory)开发3型电动汽车。

员工于11月在上海上海的特斯拉·吉尔法克里(Tesla Gigafactory)开发3型电动汽车。丁丁/新华社通过盖蒂

加利福尼亚州等领先的州也将在自动化过渡中发挥至关重要的作用。去年9月,州长加文·纽瑟姆(Gavin Newsom)发出行政命令设定一个目标,即2035年在该州出售的所有车辆均为零排放车辆(ZEVS)。这将使加利福尼亚州(加利福尼亚州在30年前都采用了首个ZEV标准,“到2045年,正处于通往碳中立的道路上”。

其他11个州,主要在东北地区(科罗拉多州和华盛顿作为最近的增加)也具有Zev标准。此外,I-95走廊和哥伦比亚特区沿线的12个州已经成立了运输与气候计划,以促进更清洁的运输系统。该计划最近发起了东北电动汽车网络这将与公共和私营部门合作,以“协调东北和中大西洋地区的电动汽车基础设施计划和部署”。目标是从新英格兰到华盛顿特区的无缝电动汽车骑行。

十年前,这种愿望似乎已经很牵强,但是随着电动汽车转变的增长,它们现在已触及。就在五年前,运输中的排放量超过了电力发电作为美国最大的温室气体排放来源的排放,强调了加速电动汽车过渡的重要性。如果解决气候变化需要我们“使一切通电”,那么我们需要将电动汽车视为较大的能源生态系统的一部分,而不是单独的部分。电动汽车将从现代化的网格中受益,并将在现代化中发挥至关重要的作用。因此,规范电网的政府官员(以及支持电动汽车的政策)也将确保这些创新有增长的空间。甲板上的全方位方法是通往清洁能源未来的唯一途径。