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　　電動(dòng)汽車——電池充電未來的AB面

關(guān)于電動(dòng)汽車的爭論無疑正在升溫，電池動(dòng)力的支持者正變得越來越直言不諱。

這個(gè)論點(diǎn)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(nóng)村的充電點(diǎn)很方便，但這條電纜粗略地連接到一個(gè)舊的壁掛式變壓器

電動(dòng)化似乎是一種干凈簡單的解決方案，但在實(shí)際應(yīng)用中存在一些問題，同時(shí)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(rèn)為是無法繼續(xù)將其用作燃料的一個(gè)重要因素。

這種情緒應(yīng)該擴(kuò)展到地球的所有自然資源，而不僅僅是碳儲(chǔ)備。

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

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

Ferdinand Porsche 設(shè)計(jì)和制造的第一輛汽車是 C.2 Phaeton 電動(dòng)汽車。提供四輪驅(qū)動(dòng)，123年前向世界亮相

電動(dòng)汽車增長的預(yù)測結(jié)果無論如何接近目標(biāo)，鈷供應(yīng)將尤其會(huì)成為一個(gè)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(yuǎn)。

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(xué)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(shí)有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，包括安全性高和壽命長，但功率密度不算在內(nèi)。

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(dòng)汽車實(shí)用性最關(guān)鍵的反對意見之一——里程焦慮。

雖然可能會(huì)有人爭辯說， 200-300 英里的續(xù)航里程并不會(huì)很不方便，但為電動(dòng)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(dòng)汽車上安裝了更昂貴的快速充電系統(tǒng)，最短充電時(shí)間也有半小時(shí)，而且只能充到 80% 的電量。

我們都過著忙碌的生活，這個(gè)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(dòng)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(nèi)充電并保持大量能量的承諾仍未實(shí)現(xiàn)。

鋰離子電池是在七十年代中期開發(fā)的，我們?nèi)栽诘却玫碾姵爻霈F(xiàn)。

全球問題

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

據(jù)估計(jì)，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(quán)。

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(fèi)量占全球的 21%，但歐洲并沒有大量生產(chǎn)鋰，盡管有計(jì)劃在 2023 年開始開采奧地利儲(chǔ)量。

目前的運(yùn)輸困難也沒有減弱的跡象，也存在物流問題。

電動(dòng)汽車以外的選擇

如果要逐步停止使用礦物燃料，那么推動(dòng)電池供電是否真的是最好的方法？

這是一個(gè)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(jié)為我們是將內(nèi)燃機(jī) (ICE) 作為動(dòng)力源還是將其完全替換為其他東西。

電池供電應(yīng)該會(huì)占有一席之地

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

熱力學(xué)定律認(rèn)為，發(fā)動(dòng)機(jī)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(kuò)大其在整個(gè)歐洲的生產(chǎn)和分銷。

“電池不適合我們”

在今年早些時(shí)候接受采訪時(shí)，即將退休的克朗技術(shù)部門負(fù)責(zé)人 Josef Horstmann 博士非常明確地表示，電池還沒有達(dá)到可以用于牧草機(jī)械等農(nóng)業(yè)機(jī)械的階段。

確實(shí)，所有主要的拖拉機(jī)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(lǐng)域。

約翰迪爾電池驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)于 2017 年首次在 SIMA 展出，估計(jì)運(yùn)行時(shí)間約為 4 小時(shí)

盡管目前大多數(shù)商業(yè)供應(yīng)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(fēng)力渦輪機(jī)為氫氣工廠提供動(dòng)力可能會(huì)成為解決儲(chǔ)存由天氣產(chǎn)生的電力問題的方法。

過去的教訓(xùn)

在關(guān)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(dòng)汽車的不懈追求，我們會(huì)重蹈覆轍嗎？