對(duì)美國(guó)環(huán)境法規(guī)有決定性影響的加利福尼亞州將從2035年起禁止銷(xiāo)售新的汽油和混合動(dòng)力汽車(chē)。對(duì)于日本汽車(chē)制造商來(lái)說(shuō),這可能迫使他們改變戰(zhàn)略。然而,加州的電動(dòng)車(chē)支持者對(duì)這一目標(biāo)是否真的能夠?qū)崿F(xiàn)表示懷疑,豐田汽車(chē)公司總裁豐田章男已經(jīng)表明他的觀點(diǎn),即電動(dòng)車(chē)的普及需要時(shí)間。日本政府也制定了到2035年新車(chē)銷(xiāo)售100%為電動(dòng)汽車(chē)的目標(biāo),但電動(dòng)汽車(chē)的普及似乎是一個(gè)非常高的障礙。本文研究了世界上在環(huán)保措施方面最先進(jìn)的加州的趨勢(shì),并預(yù)測(cè)了電動(dòng)汽車(chē)的未來(lái)。
需要1.5倍的電力,供應(yīng)計(jì)劃過(guò)剩
今年8月,正在成為國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)僅次于日本的美國(guó)第四大州的加利福尼亞州,投票決定從2035年起禁止銷(xiāo)售新的汽油和混合動(dòng)力汽車(chē)。具體而言,加州將在2026年將在加州銷(xiāo)售的零碳汽車(chē)的比例提高到35%,2030年提高到68%,2035年提高到100%,并消除所有的汽油車(chē)??梢院敛豢鋸埖卣f(shuō),加州決定的環(huán)境法規(guī)將被其他15個(gè)以上的州自動(dòng)采用,加州的決定將在全國(guó)范圍內(nèi)產(chǎn)生影響。
然而,到2035年新車(chē)完全轉(zhuǎn)為電動(dòng)車(chē),說(shuō)起來(lái)容易,做起來(lái)難。其中一個(gè)主要問(wèn)題是,為支持加州數(shù)百萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē)的電網(wǎng)發(fā)展的具體計(jì)劃仍處于早期階段,而且目前電力供應(yīng)緊張。
最近,8月31日,在一年中最熱的一天,管理加州輸電網(wǎng)的獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(CAISO)耗盡了所有可用的電力供應(yīng)來(lái)源。因此,它發(fā)布了全州電網(wǎng)的緊急狀態(tài)聲明,并宣布了滾動(dòng)停電的前景。此外,CAISO呼吁在下午4點(diǎn)到晚上9點(diǎn)之間節(jié)約用電,因?yàn)榇藭r(shí)太陽(yáng)能發(fā)電較弱,還呼吁 "避免電動(dòng)車(chē)充電"。
在實(shí)踐中,滾動(dòng)停電被及時(shí)避免了。然而,發(fā)布不給電動(dòng)車(chē)充電的要求的時(shí)機(jī)很糟糕:在加州當(dāng)局宣布全面取消汽油動(dòng)力汽車(chē)后僅幾天。
對(duì)加州的電網(wǎng)存在長(zhǎng)期的擔(dān)憂,因?yàn)榧又莸娜藗冮_(kāi)始產(chǎn)生一種不安的感覺(jué),即在停電的情況下,他們將無(wú)法為他們的電動(dòng)車(chē)充電,而且太陽(yáng)能和其他清潔能源將不可靠。
目前,加州約有100萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)在路上行駛。根據(jù)德克薩斯大學(xué)的約書(shū)亞-羅斯教授等人在2018年做出的估計(jì),如果加州的所有車(chē)輛都被電動(dòng)汽車(chē)取代,電力供應(yīng)將需要增加1.5倍的估計(jì)時(shí)的數(shù)量。
那么問(wèn)題來(lái)了,計(jì)劃在2045年前用太陽(yáng)能和風(fēng)能取代化石和核燃料發(fā)電,這也會(huì)增加供應(yīng)。目前,加州36%的發(fā)電量由可再生能源覆蓋,但100%則是另一回事:要達(dá)到2045年的目標(biāo),可再生能源發(fā)電設(shè)施的建設(shè)速度必須增加5倍,而該計(jì)劃并不周全。此外,在選擇太陽(yáng)能發(fā)電的土地、環(huán)境評(píng)估、項(xiàng)目許可和建設(shè)輸電線路方面存在許多限制,而且變壓器也極度短缺,而這些都是電網(wǎng)擴(kuò)張所必需的。
然而,在今年夏天的電力危機(jī)之后,紐森州長(zhǎng)和州立法機(jī)構(gòu)作出決定,將原定于2025年退役的暗黑破壞神峽谷核電站的關(guān)閉時(shí)間推遲到2030年。再加上從中國(guó)和其他國(guó)家進(jìn)口的太陽(yáng)能電池板價(jià)格高昂,導(dǎo)致太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目延遲,這表明為滿足激增的電動(dòng)車(chē)充電需求而進(jìn)行的電網(wǎng)建設(shè)很可能不會(huì)按計(jì)劃進(jìn)行。
只有6%的目標(biāo)......充電設(shè)施極度短缺
美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校的丹尼爾-斯佩林(Daniel Sperling )教授說(shuō):"到2035年實(shí)現(xiàn)全電動(dòng)汽車(chē)的目標(biāo)是非常困難的。如果人們沒(méi)有真正購(gòu)買(mǎi)和使用電動(dòng)車(chē),那就是一個(gè)完美的目標(biāo)?!?/p>
其中一個(gè)主要障礙是缺乏充電設(shè)施。目前,加州有8萬(wàn)個(gè)公共充電站。滲透率是該國(guó)最高的之一,但與計(jì)劃到2030年達(dá)到的120萬(wàn)的滲透率相差甚遠(yuǎn),約為6%。盡管如此,加州的地方當(dāng)局對(duì)私人和商業(yè)用途的充電設(shè)施建設(shè)有不同的復(fù)雜許可程序,從申請(qǐng)到完成建設(shè)需要六個(gè)月到一年的時(shí)間。加快充電設(shè)施的發(fā)展似乎也很困難。
充電設(shè)施普及率低將成為電動(dòng)汽車(chē)普及的障礙
9月,《洛杉磯時(shí)報(bào)》,一家有影響力的當(dāng)?shù)貓?bào)紙,以支持電動(dòng)汽車(chē)的編輯路線,發(fā)表了記者拉斯·米切爾(Russ Mitchell)的報(bào)道,介紹了他在這種尚未解決的充電設(shè)施短缺中的電動(dòng)汽車(chē)體驗(yàn)。這是一部 "游記",記錄了他駕駛著他最喜歡的汽車(chē)--福特F150閃電,沿著貫穿加州南北的650公里的公路行駛的經(jīng)歷。
據(jù)Mitchell說(shuō),不僅在地圖和應(yīng)用程序上很難找到沿途的充電站,而且在所謂的公共設(shè)施中經(jīng)常會(huì)有諸如 "僅限公共居民 "的限制。最終到達(dá)的可用充電器并不是 "快速 "的,而且經(jīng)常有支付問(wèn)題。
特斯拉和非特斯拉產(chǎn)品的充電設(shè)施的質(zhì)量完全不同。
最令人擔(dān)憂的材料是充電器的高故障率,根據(jù)地點(diǎn)的不同,從23%到70%不等。記者米切爾說(shuō),另一方面,特斯拉充電點(diǎn)因其低故障率和快速充電而值得注意。
為什么非特斯拉充電設(shè)施的故障率更高?他說(shuō),原因是這些設(shè)施的運(yùn)營(yíng)涉及到設(shè)施所有者、充電器制造商和維護(hù)公司的復(fù)雜組合,這往往導(dǎo)致在發(fā)生故障時(shí)的責(zé)任游戲。因此,可能有必要像特斯拉那樣,統(tǒng)一管理和銷(xiāo)售責(zé)任。
此外,根據(jù)哈佛大學(xué)肯尼迪政府學(xué)院的亨利-李教授的說(shuō)法,電動(dòng)車(chē)用戶能夠忍受的200英里(320公里)的平均充電時(shí)間是10-15分鐘,超過(guò)這個(gè)時(shí)間就會(huì)導(dǎo)致投訴 建設(shè)可靠的充電設(shè)施,以跟上電動(dòng)車(chē)數(shù)量的增加。如果可靠的充電設(shè)施的建設(shè)沒(méi)有跟上電動(dòng)車(chē)數(shù)量增加的步伐(這是很有可能的),等待時(shí)間長(zhǎng)、故障率高、便利性低的壞名聲可能會(huì)蔓延,影響電動(dòng)車(chē)的普及,而電動(dòng)車(chē)的價(jià)格更貴。
在這一背景下,人們對(duì) "電動(dòng)車(chē)弱勢(shì)群體 "的產(chǎn)生也表示擔(dān)憂。由于充電設(shè)施的變電站容量問(wèn)題,在住宅區(qū)和低收入地區(qū)極有可能需要一個(gè) "充電配給系統(tǒng)",在電力比較便宜的時(shí)候分配電力。這可能會(huì)導(dǎo)致愿意為便利性付費(fèi)的富人獲得充電的優(yōu)先權(quán),而大眾則會(huì)感到不便。
然而,加州擴(kuò)大充電設(shè)施的計(jì)劃仍處于追逐數(shù)字的過(guò)程中,很少關(guān)注質(zhì)量問(wèn)題。
為什么即使是電動(dòng)車(chē)的心臟--電池,也會(huì)耗盡?
而生產(chǎn)所需數(shù)量的電動(dòng)車(chē)的能力又取決于電池的生產(chǎn)能力,即電動(dòng)車(chē)的核心。要做到這一點(diǎn),就必須確保鋰、鈷、鎳、石墨(天然石墨)和銅等短缺商品的充足供應(yīng)。國(guó)際能源署(IEA)估計(jì),到2040年,隨著電動(dòng)汽車(chē)的普及,全球?qū)︿嚨男枨髮⒈?020年的消費(fèi)量高出40倍,對(duì)鈷和鎳的需求將高出20倍。
同時(shí),美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)估計(jì),要在美國(guó)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)的全面采用,每年需要127萬(wàn)立方噸的高質(zhì)量鎳和16萬(wàn)立方噸的鈷。然而,在2021年,全球?qū)︹捄玩嚨男枨笠呀?jīng)超過(guò)了實(shí)際產(chǎn)量。問(wèn)題是,在這種情況下,加州如何能滿足2035年全面轉(zhuǎn)換電動(dòng)車(chē)的電池要求。
此外,環(huán)保組織和其他組織表示擔(dān)心,急于開(kāi)采這些礦物(其中許多是在原住民定居點(diǎn)獲得的)將導(dǎo)致開(kāi)發(fā)和采礦的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)被拆除。愛(ài)達(dá)荷州西部Lapwai地區(qū)礦產(chǎn)豐富的Nez Perce人已經(jīng)表示反對(duì)。
加州的電動(dòng)車(chē)支持者還希望避免加州的環(huán)保電動(dòng)車(chē)破壞環(huán)境和損害其他州的原住民的利益。
總結(jié):使電動(dòng)車(chē)推廣困難的 "四大障礙"。
(1)電力供應(yīng)緊張,(2)快速充電器普及緩慢且故障率高,(3)全球電池原材料短缺,(4)加州電力公司的可靠性低,到2035年加州將很難實(shí)現(xiàn)新車(chē)全面采用電動(dòng)汽車(chē),正如加州大學(xué)的斯佩林教授在上文所述。2035年的電動(dòng)車(chē)目前很難實(shí)現(xiàn)。
除了技術(shù)上的挑戰(zhàn),最大的問(wèn)題也許是制定環(huán)境目標(biāo)和措施的州政府和聯(lián)邦政府本身的政治是不穩(wěn)定的,此外,也是不可靠的。加州核電站退役的推遲以及未來(lái)美國(guó)政府更迭導(dǎo)致的環(huán)境和工業(yè)政策的180度大轉(zhuǎn)彎將阻礙目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)在,無(wú)論如何,加州正處于這樣一種情況:它有義務(wù) "到2035年在本州的新車(chē)中完全使用電動(dòng)車(chē),到2045年完全使用清潔能源",但仍在努力想辦法邊走邊實(shí)現(xiàn)。因此,人們沒(méi)有注意到實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)所需的資源和系統(tǒng)的細(xì)節(jié),問(wèn)題接二連三地爆發(fā)出來(lái)。這正像 "先有蛋,后有雞 "的問(wèn)題。
在9月29日與美國(guó)經(jīng)銷(xiāo)商的會(huì)議上,豐田汽車(chē)公司總裁豐田章男表達(dá)了這樣的觀點(diǎn):正如全自動(dòng)汽車(chē)沒(méi)有像曾經(jīng)預(yù)期的那樣滲透到市場(chǎng)中一樣,與媒體的預(yù)期相反,電動(dòng)汽車(chē)也需要時(shí)間才能成為主流。對(duì)實(shí)地情況的分析可能支持這一觀點(diǎn)是正確的。
日本郵船: 使用物聯(lián)網(wǎng)傳感器降低貨物損壞的風(fēng)險(xiǎn)
12 月 6 日,NYK Line(日本有穿)、NYK Bulk Project 和 MTI 宣布,他們?cè)诟缮⒇洿鲜褂梦锫?lián)網(wǎng)傳感器完成了為期 35 天的鉆機(jī)內(nèi)測(cè)量運(yùn)行測(cè)試,并在實(shí)際航行中證實(shí)了其有效性。
<通訊設(shè)備和屏幕>
對(duì)航程中船艙環(huán)境的了解是保持干散貨船海上運(yùn)輸質(zhì)量的一個(gè)重要因素。目前,船員定期進(jìn)入貨艙目視檢查貨物狀況是很常見(jiàn)的,但存在著船員可能忽視異常情況的風(fēng)險(xiǎn),而且在暴風(fēng)雨天氣下,他們可能無(wú)法進(jìn)入貨艙進(jìn)行檢查。為了解決這些問(wèn)題,現(xiàn)有的技術(shù)是利用需要有線通信和電源的設(shè)備來(lái)監(jiān)測(cè)船艙環(huán)境,但由于需要在船上進(jìn)行施工,而且投資很大,所以使用受到限制。
因此,這三家公司開(kāi)發(fā)了一個(gè)獨(dú)特的新系統(tǒng),不需要在船上進(jìn)行任何工作。該系統(tǒng)是一個(gè)減少貨物損壞風(fēng)險(xiǎn)的綜合管理系統(tǒng),能夠?qū)Ω缮⒇洿撨M(jìn)行24小時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集,分析過(guò)去的數(shù)據(jù),并根據(jù)對(duì)未來(lái)情況的預(yù)測(cè),將貨物損壞風(fēng)險(xiǎn)可視化。
使用LPWA無(wú)線通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以在航行中從船橋?qū)崟r(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)運(yùn)輸環(huán)境,如船艙內(nèi)的溫度和濕度,即使在干散貨船上,也很難獲得來(lái)自船艙的無(wú)線通信和傳感器的電源。此外,還實(shí)現(xiàn)了一個(gè)功能,當(dāng)觀察到可能對(duì)貨物造成損害的數(shù)據(jù)時(shí),用警報(bào)等通知船員。
此外,通過(guò)更換安裝在艙內(nèi)的傳感器,除了溫度和濕度外,該系統(tǒng)還可以監(jiān)測(cè)加速度、漏水、照明、CO(一氧化碳)等。通過(guò)在未來(lái)積累這些數(shù)據(jù),將有可能根據(jù)過(guò)去的數(shù)據(jù)分析來(lái)預(yù)測(cè)條件,這有望進(jìn)一步提高運(yùn)輸質(zhì)量。
這次進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是對(duì)船艙內(nèi)24小時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集的操作測(cè)試。在新日本制鐵公司的合作下,溫度和濕度傳感器被安裝在GLOBAL MIRAI的艙內(nèi),這是一艘開(kāi)往墨西哥的鋼鐵運(yùn)輸船,并收集了數(shù)據(jù)。然后,數(shù)據(jù)被發(fā)送到船橋,并通過(guò)專(zhuān)用電腦監(jiān)控船艙的狀態(tài)。該公司計(jì)劃增加配備該系統(tǒng)的船只數(shù)量,積累更多數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。
2024-09-23 08:27
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