Mengapa Kendaraan Berkuasa Bateri Stack Lebih Baik Daripada Hidrogen

Kenapa Bateri-kuasaBiapa Kenderaan Bertenaga Bateri Stack Lebih Baik Kenderaan elektrik bateri di armada kenderaan University of Queensland. CC BY-ND

Kecekapan tenaga yang rendah sudah menjadi masalah utama bagi kenderaan petrol dan diesel. Biasanya, hanya 20% daripada keseluruhan baik untuk roda tenaga sebenarnya digunakan untuk menggerakkan kenderaan ini. % 80 yang lain hilang melalui pengekstraksi minyak, penghalusan, pengangkutan, penyejatan, dan haba enjin. Kecekapan tenaga yang rendah ini adalah sebab utama mengapa kenderaan bahan api fosil berintensifkan pelepasan, dan agak mahal untuk dijalankan.

Dengan ini, kami berhasrat untuk memahami kecekapan tenaga kenderaan elektrik dan hidrogen sebagai sebahagian daripada kertas baru-baru ini yang disiarkan dalam Jurnal Kualiti Udara dan Perubahan Iklim.

Kenderaan elektrik menyusun terbaik

Berdasarkan imbasan luas kajian di seluruh dunia, kami mendapati bahawa kenderaan elektrik bateri telah menurunkan kerugian tenaga berbanding dengan teknologi kenderaan lain. Walau bagaimanapun, dengan menariknya, kerugian yang baik untuk roda kenderaan sel bahan api hidrogen didapati hampir setinggi kenderaan bahan api fosil.

Mengapa Kendaraan Berkuasa Bateri Stack Lebih Baik Daripada Hidrogen Purata kerugian tenaga roda kenderaan dari pelbagai teknologi memandu kenderaan, yang menunjukkan nilai dan julat yang tipikal. Nota: angka ini menyumbang pengeluaran, pengangkutan dan penggerak, tetapi tidak menangkap keperluan tenaga pembuatan, yang pada masa ini lebih tinggi sedikit untuk kenderaan sel bahan bakar hidrogen dan elektrik berbanding dengan kenderaan bahan api fosil.

Pada mulanya, perbezaan kecekapan yang ketara ini mungkin kelihatan mengejutkan, memandangkan perhatian baru-baru ini mengenai penggunaan hidrogen untuk pengangkutan.

Walaupun kebanyakan hidrogen hari ini (dan untuk masa depan yang dijangka) dihasilkan daripada bahan api fosil, laluan pelepasan sifar adalah mungkin jika tenaga boleh diperbaharui digunakan untuk:

Di sini terdapat salah satu cabaran penting dalam memanfaatkan hidrogen untuk pengangkutan: terdapat lebih banyak lagi langkah dalam proses kitaran hayat tenaga, berbanding dengan penggunaan langsung elektrik secara langsung dalam kenderaan elektrik bateri.

Setiap langkah dalam proses menanggung penalti tenaga, dan dengan itu kehilangan kecekapan. Jumlah kerugian ini akhirnya menjelaskan mengapa kenderaan sel bahan api hidrogen, secara purata, memerlukan tiga hingga empat kali lebih banyak tenaga daripada kenderaan elektrik bateri, setiap kilometer yang dilalui.

Impak grid elektrik

Kepentingan masa depan kecekapan tenaga yang rendah dibuat lebih jelas apabila pemeriksaan kesan grid elektrik yang berpotensi. Jika kenderaan ringan 14 yang sedia ada di Australia adalah elektrik, mereka akan memerlukan tenaga elektrik 37 (TWh) setiap tahun - kenaikan 15% dalam penjanaan elektrik kebangsaan (kira-kira bersamaan dengan generasi pembaharuan tahunan yang ada di Australia).

Tetapi sekiranya armada yang sama ditukar untuk dijalankan di hidrogen, ia memerlukan lebih daripada empat kali elektrik: kira-kira 157 TWh setahun. Ini akan melibatkan peningkatan% 63 dalam penjanaan elektrik kebangsaan.

Baru-baru ini Laporan Infrastruktur Victoria mencapai kesimpulan yang sama. Ia mengira bahawa peralihan sepenuhnya kepada hidrogen di 2046 - untuk kedua-dua kenderaan ringan dan berat - memerlukan 64 TWh elektrik, bersamaan dengan kenaikan 147% dalam penggunaan elektrik tahunan Victoria. Sementara itu, kenderaan elektrik bateri memerlukan kira-kira sepertiga jumlahnya (22 TWh).

Sesetengah mungkin berhujah bahawa kecekapan tenaga tidak akan menjadi penting lagi pada masa depan memandangkan beberapa ramalan menunjukkan Australia boleh mencapai Tenaga boleh diperbaharui 100 sebaik sahaja 2030s. Walaupun iklim politik sekarang mencadangkan ini akan mencabar, walaupun peralihan itu berlaku, akan ada permintaan bersaing untuk tenaga boleh diperbaharui antara sektor, menekankan kepentingan berterusan kecekapan tenaga.

Ia juga harus diakui bahawa keperluan tenaga yang lebih tinggi diterjemahkan kepada harga tenaga yang lebih tinggi. Walaupun hidrogen mencapai harga pariti dengan petrol atau diesel pada masa akan datang, kenderaan elektrik akan kekal lebih murah 70-90%, kerana kecekapan tenaga yang lebih tinggi. Ini akan menyelamatkan rumah tangga rata-rata Australia lebih daripada A $ 2,000 setahun.

Pelan pragmatik untuk masa depan

Walaupun kelebihan kecekapan tenaga jelas kenderaan elektrik ke atas kenderaan hidrogen, kebenarannya tidak ada peluru perak. Kedua-dua teknologi menghadapi pelbagai cabaran dari segi infrastruktur, penerimaan pengguna, kesan grid, kematangan teknologi dan kebolehpercayaan, dan jarak memandu (the jumlah yang diperlukan untuk hidrogen yang mencukupi berbanding dengan kepadatan tenaga bateri untuk kenderaan elektrik).

Kenderaan elektrik bateri belum menjadi pengganti yang sesuai untuk setiap kenderaan di jalan raya kami. Tetapi berdasarkan teknologi yang ada pada hari ini, adalah jelas bahawa sebahagian besar armada semasa boleh beralih menjadi elektrik bateri, termasuk banyak kereta, bas, dan trak jarak jauh.

Peralihan sedemikian mewakili pendekatan yang bijak, mantap dan cekap untuk menyampaikan pengurangan pelepasan pengangkutan yang penting yang diperlukan dalam tempoh masa yang singkat yang digariskan oleh Panel Antara Kerajaan mengenai Perubahan Iklim baru-baru ini. melaporkan mengenai pemanasan global terhadap 1.5 ℃, sementara juga mengurangkan kos pengangkutan.

Bersama dengan teknologi lain yang cekap tenaga, seperti eksport langsung elektrik boleh diperbaharui di luar negara, kenderaan elektrik bateri akan memastikan tenaga yang boleh diperbaharui yang dihasilkan dalam dekad yang akan datang digunakan untuk mengurangkan jumlah pelepasan terbesar, secepat mungkin.

Sementara itu, penyelidikan harus diteruskan ke pilihan tenaga yang cekap untuk trak jarak jauh, perkapalan dan pesawat, serta peranan yang lebih luas untuk hidrogen dan elektrifikasi dalam mengurangkan pelepasan merentasi sektor ekonomi lain.

Dengan Jawatankuasa Pilihan Senat Persekutuan mengenai Kenderaan Elektrik ditetapkan untuk menyampaikan laporan akhirnya pada Disember 4, mari kita berharap kepentingan kecekapan tenaga dalam pengangkutan belum dilupakan.Perbualan

Tentang Pengarang

Jake Whitehead, Felo Penyelidik, Universiti Queensland; Robin Smit, profesor Adjunct, Universiti Queensland, dan Simon Washington, Profesor dan Ketua Pengajian Kejuruteraan Awam, Universiti Queensland

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

books_technology

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

ikuti InnerSelf pada

ikon facebookikon twitterikon youtubeikon instagramikon pintrestrss icon

 Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

Majalah Mingguan Inspirasi harian

VIDEOS TERKINI

Migrasi Iklim Hebat Telah Bermula
Migrasi Iklim Hebat Telah Bermula
by Super User
Krisis iklim memaksa ribuan orang di seluruh dunia untuk melarikan diri ketika kediaman mereka menjadi semakin tidak berpenghuni.
Zaman Ais Terakhir Beritahu Kami Kenapa Kita Perlukan Berhati-Hati Mengenai A Perubahan 2 ℃ Pada Suhu
Zaman Ais Terakhir Beritahu Kami Kenapa Kita Perlukan Berhati-Hati Mengenai A Perubahan 2 ℃ Pada Suhu
by Alan N Williams, et al
Laporan terbaharu dari Panel Antara Kerajaan Mengenai Perubahan Iklim (IPCC) menyatakan bahawa tanpa pengurangan ...
Bumi Telah Dihuni Selama Berbilion Tahun - Betapa Beruntungnya Kita?
Bumi Telah Dihuni Selama Berbilion Tahun - Betapa Beruntungnya Kita?
by Toby Tyrrell
Perlu evolusi 3 atau 4 bilion tahun untuk menghasilkan Homo sapiens. Sekiranya iklim benar-benar gagal hanya sekali ...
Bagaimana Memetakan Cuaca 12,000 Tahun Lalu Dapat Membantu Meramalkan Perubahan Iklim Masa Depan
Bagaimana Memetakan Cuaca 12,000 Tahun Lalu Dapat Membantu Meramalkan Perubahan Iklim Masa Depan
by Brice Rea
Akhir zaman ais terakhir, sekitar 12,000 tahun yang lalu, dicirikan oleh fasa sejuk terakhir yang disebut Dryer Muda.
Laut Caspian Akan Jatuh 9 Meter Atau Lebih Banyak Abad Ini
Laut Caspian Akan Jatuh 9 Meter Atau Lebih Banyak Abad Ini
by Frank Wesselingh dan Matteo Lattuada
Bayangkan anda berada di pantai, melihat ke laut. Di hadapan anda terletak 100 meter pasir gersang yang kelihatan seperti…
Venus Dahulu Seperti Bumi, Tetapi Perubahan Iklim menjadikannya Tidak Dapat Dihuni
Venus Dahulu Seperti Bumi, Tetapi Perubahan Iklim menjadikannya Tidak Dapat Dihuni
by Richard Ernst
Kita dapat belajar banyak mengenai perubahan iklim dari Venus, planet saudara kita. Venus kini mempunyai suhu permukaan…
Lima Kepercayaan Iklim: Kursus Kerosakan Dalam Kesalahan Maklumat Iklim
Lima Kepercayaan Iklim: Kursus Kerosakan Dalam Kesalahan Maklumat Iklim
by John Cook
Video ini adalah kursus kemalangan dalam salah maklumat iklim, merangkum hujah-hujah utama yang digunakan untuk menimbulkan keraguan terhadap kenyataan ...
Artik Tidak Panas Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Untuk Planet
Artik Tidak Panas Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Untuk Planet
by Julie Brigham-Grette dan Steve Petsch
Setiap tahun, penutup ais laut di Laut Artik menyusut ke titik rendah pada pertengahan September. Tahun ini mengukur hanya 1.44…

ARTIKEL TERKINI

tenaga hijau2 3
Empat Peluang Hidrogen Hijau untuk Midwest
by Christian Tae
Untuk mengelakkan krisis iklim, Midwest, seperti seluruh negara, perlu menyahkarbon sepenuhnya ekonominya dengan…
ug83qrfw
Halangan Utama kepada Tindak Balas Permintaan Perlu Diakhiri
by John Moore, Di Bumi
Jika pengawal selia persekutuan melakukan perkara yang betul, pelanggan elektrik di seluruh Midwest mungkin akan dapat memperoleh wang sementara…
pokok untuk ditanam untuk iklim2
Tanam Pokok Ini Untuk Memperbaiki Kehidupan Bandar
by Mike Williams-Rice
Satu kajian baharu menetapkan pokok oak hidup dan sycamore Amerika sebagai juara di antara 17 “pokok super” yang akan membantu menjadikan bandar…
dasar laut laut utara
Mengapa Kita Mesti Memahami Geologi Dasar Laut Untuk Memanfaatkan Angin
by Natasha Barlow, Profesor Madya Perubahan Persekitaran Kuaternari, Universiti Leeds
Bagi mana-mana negara yang diberkati dengan akses mudah ke Laut Utara yang cetek dan berangin, angin luar pesisir akan menjadi kunci untuk memenuhi…
3 pelajaran kebakaran hutan untuk bandar-bandar hutan ketika Dixie Fire memusnahkan Greenville, California yang bersejarah
3 pelajaran kebakaran hutan untuk bandar-bandar hutan ketika Dixie Fire memusnahkan Greenville, California yang bersejarah
by Bart Johnson, Profesor Senibina Landskap, Universiti Oregon
Kebakaran liar yang membakar di hutan gunung yang kering dan kering melanda bandar Gold Rush Greenville, California, pada 4 Ogos,…
China Dapat Memenuhi Matlamat Tenaga dan Iklim yang Mengatasi Kuasa Arang Batu
China Dapat Memenuhi Matlamat Tenaga dan Iklim yang Mengatasi Kuasa Arang Batu
by Alvin Lin
Pada Sidang Kemuncak Iklim Pemimpin pada bulan April, Xi Jinping berjanji bahawa China akan "secara ketat mengendalikan tenaga arang batu ...
Air biru dikelilingi oleh rumput putih yang mati
Peta mengesan 30 tahun salji salji melampau di seluruh AS
by Mikayla Mace-Arizona
Peta baru kejadian salji salji yang melampau selama 30 tahun terakhir menjelaskan proses yang mendorong pencairan cepat.
Sebuah pesawat menjatuhkan kalis api merah ke api hutan ketika anggota bomba yang diparkir di sepanjang jalan memandang ke langit jingga
Model meramalkan ledakan api liar selama 10 tahun, kemudian penurunan secara beransur-ansur
by Hannah Hickey-U. Washington
Melihat masa depan kebakaran hutan jangka panjang meramalkan ledakan awal aktiviti kebakaran hutan selama hampir satu dekad,…

 Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

Majalah Mingguan Inspirasi harian

Sikap baru - Kemungkinan Baru

InnerSelf.comIklimImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 lahirnya Penerbitan. Hak cipta terpelihara.