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如何使交通脫碳

李偉 ? 來源:fhbding ? 作者:fhbding ? 2022-07-29 08:08 ? 次閱讀
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美國政府的能源信息署 (EIA)年度報(bào)告預(yù)測,美國交通運(yùn)輸產(chǎn)生的 CO 2排放量在未來 30 年內(nèi)將大致保持不變,如下文紅色部分所示。換言之,根據(jù)美國政府的說法,美國并未將交通運(yùn)輸中的 CO 2排放量降至零。

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圖 1:按行業(yè)和燃料來源劃分的能源相關(guān) CO 2排放量

下面的NREL 圖解釋了這個(gè)預(yù)測。綜上所述,汽油車每英里 0.30 美元,300 英里范圍的電動車每英里 0.47 美元,預(yù)計(jì)電動車不會比汽油車便宜,人們更喜歡便宜的便利車。

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圖 2:30 年 CO 2排放量預(yù)測

可以做很多事情來減少 CO 2;然而,在大多數(shù)情況下,它們的成本高于基于碳的選擇,因此不可擴(kuò)展。換句話說,少數(shù)有錢人可能會購買昂貴的物品;然而,由于公眾不想支付更多費(fèi)用,大規(guī)模部署是不可行的。EIA 觀察這種消費(fèi)者和政治行為,并將其納入他們的模型中。

1B 美元的交通研發(fā)計(jì)劃會是什么樣子?

全球道路上大約有15 億輛汽車,例如,如果在 15 年內(nèi)用價(jià)值 2 萬美元的綠色汽車替換這些汽車,那么總成本將是 30 噸,或每年 2 噸(1.5e9 輛汽車 * 2 萬美元) / 15年)。

例如,如果政府或基金會在 5 年內(nèi)每年花費(fèi) 2 億美元(1B 美元)來開發(fā)比天然氣更便宜的綠色交通系統(tǒng),那么他們將實(shí)現(xiàn)交通脫碳,并降低 30 噸的部署成本,超過 $1B 的工程成本,因?yàn)樗皇?30,000 的一部分($30e12 / $1e9)。

或者,可以依賴現(xiàn)有的交通研發(fā)項(xiàng)目;然而,正如上述 EIA 圖表所指出的,美國政府經(jīng)濟(jì)學(xué)家認(rèn)為這不會奏效。

本文著眼于在 1B 美元的研發(fā)預(yù)算下,如果工程師負(fù)責(zé)開發(fā)多個(gè)比碳成本更低的城市交通系統(tǒng),他們可能會做什么。我們專注于幾種可能的方法,包括氫、氨和可更換電池。我們首先回顧了挑戰(zhàn),包括稀土短缺、昂貴的電網(wǎng)擴(kuò)建、氫儲存和氨處理。

稀土挑戰(zhàn)

世界每年生產(chǎn) 1 億輛汽車,其中約 200 萬輛是電動汽車 (EV)?;蛘?,可以將電動汽車產(chǎn)量提高 50 倍,每年生產(chǎn) 1 億輛電動汽車,持續(xù) 15 年,例如 (100M / 2M)。然而,電動汽車通常使用稀有的鋰、鈷和鎳;如果大幅增加消費(fèi),這些材料的成本會發(fā)生什么變化,目前尚不清楚。

電網(wǎng)擴(kuò)展挑戰(zhàn)

現(xiàn)有的電網(wǎng)可以為住宅街道上的幾輛電動汽車充電。但是,如本視頻所述,一次為多輛電動汽車充電需要更多的電網(wǎng)。

具有多個(gè)快速充電站的商業(yè)充電站通常在 20 分鐘內(nèi)為 50kWh 電動汽車電池充電。每個(gè)托架約 5 萬美元的電子設(shè)備消耗約 150kW,這與120 個(gè)家庭平均消耗的電量相同。隨后,一個(gè)有 5 個(gè)托架的快速充電站需要為 600 個(gè)家庭提供相同的電力。

綠色化學(xué)101

碳?xì)浠衔锸且环N僅包含氫 (H) 和碳 (C) 原子的燃料。例如石油、汽油和天然氣。當(dāng)它們?nèi)紵龝r(shí),它們的碳原子與大氣中的氧 (O) 結(jié)合并形成 CO 2,一種溫室氣體。因此,如果想要一種不排放 CO 2的燃料,就需要一種不含碳的化合物;例如氫氣(H 2)或液氨(NH 3)。

綠色能源通常由風(fēng)能、太陽能、水力或核能制成。

綠色能源通常通過以下方式輸送:電線中的電力、管道中的氫氣、管道中的熱量(例如 500°C 蒸汽)、管道中的液氨或船舶或車輛罐中的液氨。

如何用氫氣或氨氣移動車輛

可以通過以下方法使用氫氣轉(zhuǎn)動車輪:

燃料電池將氫氣轉(zhuǎn)化為電能,從而驅(qū)動電動機(jī)。

在活塞式內(nèi)燃機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)中燃燒氫氣,通過廢熱回收提高效率。

或者,可以使用液氨通過以下技術(shù)轉(zhuǎn)動車輪:

燃料電池將氨(不是氫)直接轉(zhuǎn)化為電能,從而驅(qū)動電動機(jī)。

將氨與更易燃的物質(zhì)(如氫氣)混合,然后在活塞式內(nèi)燃機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)中燃燒,通過廢熱回收提高效率。人們可以裂解氨來生產(chǎn)氫氣。

與燃料電池一起工作時(shí),電池可用于:(a) 支持變化的負(fù)載,同時(shí)燃料電池的功率更恒定;(b) 支持初始駕駛,同時(shí)燃料電池加熱到所需溫度;(c) 支持制動時(shí)的能量回收.

由于效率更高,人們可能更喜歡燃料電池而不是內(nèi)燃機(jī)。然而,燃料電池通常成本高昂,可以通過廢熱回收提高燃燒效率;因此,這兩種途徑都值得探索。

有關(guān)詳細(xì)信息,請參閱:

燃料電池汽車

氫能汽車

氫內(nèi)燃機(jī)汽車

燃料電池汽車清單

氫內(nèi)燃機(jī)汽車清單

氫挑戰(zhàn)

如果有管道,氫氣 (H 2 ) 很容易在管道中移動。但是,由于液體時(shí)的溫度為 -253°C,而在罐中壓縮為氣體時(shí)的壓力為 700 大氣壓 (10,000 psi),因此它不容易在車輛中運(yùn)輸或儲存。

要了解壓縮氫氣為何令人沮喪,可以查看一個(gè)示例。一個(gè)內(nèi)徑為 0.7 米的球體體積為48 加侖,內(nèi)表面積為2,400 平方英寸。如果在每平方英寸上施加 10K psi 的壓力,則內(nèi)表面會產(chǎn)生 2400 萬磅的總壓力(1090 萬公斤);這意味著坦克需要堅(jiān)固、沉重且昂貴。

可以考慮用 10K psi 的高氣壓換取 -253°C 的低溫液體;然而,冷凍的 H 2液體通常更昂貴。

NREL預(yù)計(jì)未來 30 年氫燃料電池汽車的成本將超過汽油汽車;因此,如果想朝這個(gè)方向發(fā)展,他們需要成本改進(jìn)以超出預(yù)期。

有關(guān)氫的詳細(xì)信息,請參閱:

移動性儲氫:綜述,Rivard 等人,2019 年

氨挑戰(zhàn)

液氨 (NH 3 ) 是具有一個(gè)氮原子 (N) 的氫 (H 2 ),將其用于運(yùn)輸也面臨著多重挑戰(zhàn),其中一些挑戰(zhàn)如下所示。

添加和減去一個(gè)氮原子需要花錢。

罐中的液氨需要在 1 個(gè)大氣壓(即無壓力)下冷卻至 -33°C,或在室溫下加壓至 10 個(gè)大氣壓(150 psi),因此很麻煩。我們在這方面有很多經(jīng)驗(yàn),因?yàn)槲覀兪褂冒眮碇圃旆柿稀?/p>

氨的單位能量消耗量是汽油的三倍;但是,如果可以提高油箱到車輪的效率,那么可以使用更少的氨水。

氨蒸氣對人有毒。

如果不小心,氨可能會產(chǎn)生一氧化二氮污染物 (NO x )。

氨不愿燃燒(氨挑戰(zhàn)..,Erdemir 和 Dincer,2020 年)

當(dāng)一個(gè)人從氫氣轉(zhuǎn)移到氨氣時(shí),他們以 10K psi 壓力或 -253°C 低溫的不便為代價(jià);由于加減氮原子不便。

有毒的挑戰(zhàn)

為了維持城市中的有毒氨,氨動力車輛需要與中央當(dāng)局進(jìn)行溝通。如果氨罐發(fā)生故障或檢測到氨蒸汽,服務(wù)車輛將前往維修或去除氨。帶有端口的標(biāo)準(zhǔn)化油箱將使自動化服務(wù)更容易。全市范圍內(nèi)的氨監(jiān)測和維護(hù)系統(tǒng)最終會增加總擁有成本。

中國的核反應(yīng)堆如何使全球交通脫碳

根據(jù)我們的計(jì)算,中國的高溫四代核反應(yīng)堆在不久的將來應(yīng)該能夠以大約 1.26 美元/公斤的價(jià)格生產(chǎn)氫氣。隨后,在中國,5 公斤管道氫氣的批發(fā)成本為 6.30 美元,這是推動燃料電池汽車行駛 300 英里所需的費(fèi)用。或者,可以在中國將氫轉(zhuǎn)化為氨(例如通過帶有熱回收的 Haber-Bosch),放置在船上,然后轉(zhuǎn)化回氫。在這種情況下,5 公斤氫氣在中國以外的批發(fā)價(jià)可能約為 13 美元。

這些燃料成本與汽油和柴油燃料相比具有競爭力,尤其是考慮到燃料電池通常比內(nèi)燃機(jī)更有效時(shí)。然而,如上所述,人們?nèi)匀槐仨殤?yīng)對各種挑戰(zhàn)。

對于那些不想在你的后院建造核反應(yīng)堆的人來說,你很可能會如愿以償。但是,如果接受核能的國家使用其反應(yīng)堆通過向您出售廉價(jià)的綠色氨來獲取財(cái)富,請不要感到驚訝,如如何以 100B 美元的價(jià)格解決氣候變化問題中所述。

中國可能會領(lǐng)先,因?yàn)樗麄兪俏ㄒ粨碛猩虡I(yè)運(yùn)行的高溫第四代核反應(yīng)堆的國家。此外,他們可以利用美國/歐洲對核能的抵抗力作為競爭優(yōu)勢,因?yàn)槔锰柲堋L(fēng)能和水力生產(chǎn)綠色氫或氨的成本很高。中國的核電成本是美國/歐洲核電的三倍(2000 美元對 6000 美元/千瓦時(shí))。

中國核電經(jīng)濟(jì)學(xué)

下表顯示了現(xiàn)有碳基能源的單位能源批發(fā)成本 ($/GJ),以及由中國核反應(yīng)堆直接加熱制成的氫氣和氨的成本。后一種方法仍在開發(fā)中;因此,他們的成本是估計(jì)的。此外,如果建造了許多核反應(yīng)堆,這些成本將會降低,可能會降低 2 倍。如果想解決氣候變化問題,請考慮關(guān)注這里。

總而言之,中國的核反應(yīng)堆可以為中國制造創(chuàng)造廉價(jià)的熱量,為中國制造廉價(jià)的管道氫氣,并為出口制造廉價(jià)的氨。氨出口后,可以轉(zhuǎn)化為氫氣,也可以推入氨燃料電池發(fā)電。

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圖 4:現(xiàn)有碳基能源的單位能源批發(fā)成本 ($/GJ)

根據(jù)我們的計(jì)算,用中國制造的氨為世界汽車提供動力大約需要 2,000 個(gè) 1GWe/2.6GWt 規(guī)模的核反應(yīng)堆。如果中國的核/加工設(shè)備成本為 $3.2K/kWe,那么總成本為 $6.4T,如果分?jǐn)?30 年,則為 $220B/yr。但是,如果中國以簡化的流程建造數(shù)千座反應(yīng)堆,它們的成本可能會降低,可能會降低 2 倍。在這種情況下,人們會考慮 30 年內(nèi)每年 110 美元的設(shè)備成本,美國/歐洲的氫氣批發(fā)價(jià)格約為 1.29 美元/公斤。

綜上所述,中國的核電可能成為世界脫碳的引擎。

氣候變化是一個(gè)自動化問題

如上所述,EIA 經(jīng)濟(jì)學(xué)家預(yù)測美國交通不會脫碳。樂觀主義者可能會認(rèn)為經(jīng)濟(jì)學(xué)家是悲觀的,而忽略他們。然而,他們是對的。安裝氫氣、氨氣和/或電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施非常困難且昂貴。

在從頭開始構(gòu)建這兩個(gè)系統(tǒng)時(shí),報(bào)告經(jīng)常將綠色技術(shù)與碳技術(shù)的成本進(jìn)行比較。但是,這并不能反映情況。碳系統(tǒng)已經(jīng)建成并支付了費(fèi)用。我們正在考慮添加一個(gè)新系統(tǒng),并且該成本低于保持舊的碳基系統(tǒng)運(yùn)行的增量成本。在大多數(shù)情況下,新的綠色在經(jīng)濟(jì)上無法對抗現(xiàn)有的碳。這就是經(jīng)濟(jì)學(xué)家的預(yù)測如此悲觀的原因。

政府干預(yù)可以提供幫助;然而,由于各種原因,它很少能產(chǎn)生重大影響。

解決這個(gè)問題的唯一方法是積極降低綠色選項(xiàng)的成本。而不僅僅是汽車。人們需要降低整個(gè)井到輪系統(tǒng)的成本,其中“井”是指一種綠色能源。這需要工廠和現(xiàn)場的自動化。

歸根結(jié)底,氣候變化是一個(gè)自動化問題。

鑒于大型交通研發(fā)計(jì)劃,我們現(xiàn)在將討論工程師可以開發(fā)的一些東西。

自動加油

工程師可以通過使用一種以上的化學(xué)品(例如催化劑)來降低每英里成本;給定自動加油系統(tǒng),機(jī)械工程師可以處理任意數(shù)量的化學(xué)品。

在這個(gè)概念中,駕駛員將兩個(gè)車輪放在凹槽(紫色)中,然后將汽車向上移動到標(biāo)志處(綠松石色)。站臺計(jì)算機(jī)告訴車載計(jì)算機(jī)關(guān)閉發(fā)動機(jī)并置于空檔,以便滾輪(橙色)可以根據(jù)需要移動汽車。加油站和汽車上的艙口(紅色)打開,露出用于傳輸任意數(shù)量化學(xué)品的端口和機(jī)制;例如氫氣或氨氣,以及催化劑。此外,可以根據(jù)需要去除廢棄化學(xué)品。金屬護(hù)罩(紫色)可以延伸并覆蓋加油管,以在發(fā)生故障時(shí)保護(hù)和容納化學(xué)品。

例如,如果腔室占用 2 個(gè)停車位,尺寸為 3 x 3 x 12 米,那么位于 66% 下方的大型氨罐(綠色)可容納 10K 加侖,并裝滿 330 個(gè)汽車油箱,每個(gè) 30 加侖大小,如下圖所示。如果這些艙室每 10 天加油一次,那么美國的 2.75 億輛汽車將需要 96.6 萬個(gè)艙室。例如,如果安裝每個(gè)腔室的零件和人工成本為 50 萬美元,那么 30 年內(nèi)美國的總安裝成本將是 15 億美元/年。

該系統(tǒng)還可以傳輸電力為電動汽車充電。換句話說,它可以是通用的,并且支持不同的技術(shù)。然而,并不是每個(gè)站點(diǎn)都具備支持每輛車的能力。因此,汽車和系統(tǒng)之間的通信需要將汽車引導(dǎo)至兼容且功能齊全的站點(diǎn)。總之,站臺計(jì)算機(jī)、車載計(jì)算機(jī)和車輛中的用戶界面控制臺需要協(xié)調(diào)。

自動加油可縮短加油時(shí)間、提高安全性、減少與有毒化學(xué)品的接觸,并通過支持多種化學(xué)品來降低成本。減少占地面積將使人們能夠在高速公路上/下坡道旁以及擁擠街道的停車位加油。這一點(diǎn)很重要,因?yàn)樵诂F(xiàn)有擁擠的城市中增加基礎(chǔ)設(shè)施需要以最小的干擾來降低成本。

加油硬件的自動安裝

為了降低在全球范圍內(nèi)安裝數(shù)百萬個(gè)水下加油裝置的成本,工程師可以開發(fā)一種用于安裝水下燃料室的自動化系統(tǒng)。

安裝需要多輛卡車。例如,一輛卡車可能會切割瀝青、挖掘和移除材料。另一輛卡車可能會將一個(gè)腔室放入新挖的空腔中。另一個(gè)可能會為一個(gè)大型地下油箱加油。

氫燃料電池行業(yè)報(bào)告說他們存在先有雞還是先有蛋的問題。在上述概念中,工程師同時(shí)控制雞(汽車)和蛋(室),這有助于他們開發(fā)一個(gè)與汽油運(yùn)輸相競爭的系統(tǒng)。

地下管道和電纜的自動化安裝

綠色交通可能由電力、氫氣或氨氣提供動力;由于上面討論的各種挑戰(zhàn),目前尚不清楚其中哪些將導(dǎo)致。此外,美國政府經(jīng)濟(jì)學(xué)家預(yù)測現(xiàn)有的天然氣/柴油基礎(chǔ)設(shè)施將擊敗綠色交通,因?yàn)槌杀靖?、更方便,而且已?jīng)建成。為了應(yīng)對“已經(jīng)建成”,需要能夠以低成本安裝綠色基礎(chǔ)設(shè)施,這包括燃料輸送。

電力可以通過地上或地下電纜輸送,氫氣可以通過地下管道輸送,液氨可以通過地下管道或卡車罐體輸送。

安裝地下電纜和管道通常涉及挖掘街道,這既昂貴又具有破壞性。因此,需要一種用于安裝地下管道和電纜的自動化系統(tǒng)。

我們目前有隧道掘進(jìn)機(jī),可以為汽車和火車建造隧道。我們需要類似的東西,但對于在 0.2m 到 2m 直徑的隧道中布線的管道和電纜。下圖顯示了這可能如何工作的示例。在這個(gè)概念中,隧道內(nèi)襯有一個(gè)外護(hù)套(灰色),由三個(gè)粘合在一起的 PVC 段制成。一個(gè)機(jī)器人(藍(lán)色)既挖掘隧道,又安裝夾克。管道和電纜將主要安裝在道路下,以保護(hù)并避開私人土地。

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圖 8:汽車和火車隧道

外護(hù)套安裝完成后,安裝機(jī)器人(綠色)安裝管道和電纜,如上右圖。隧道引導(dǎo)機(jī)器人頂部的導(dǎo)軌(紅色),還將電力從地面維護(hù)卡車傳輸?shù)綑C(jī)器人。在正常操作期間,機(jī)器人被移除,并且導(dǎo)軌被斷電。

瀝青港口允許支持卡車進(jìn)入,如下圖所示。港口可能用鋼板(金)覆蓋,類似于人孔蓋,但呈矩形,大約 5m 長按隧道寬度計(jì)算??ㄜ噷⒁瞥匦紊w板,將機(jī)器人(綠色)放入隧道,為軌道通電(紅色),然后向機(jī)器人輸送材料。

安裝護(hù)套后,通過機(jī)器人添加額外的管道或電纜將花費(fèi)很少。因此,人們希望通過該系統(tǒng)安裝新的天然氣或水管的成本低于傳統(tǒng)的街道開挖成本。換句話說,人們希望對地下水和天然氣管道的需求能夠推動這一進(jìn)程,以降低安裝額外的氫/氨管道、運(yùn)輸和一般脫碳的成本。

可更換汽車電池

如上所述,氨和氫的運(yùn)輸具有多重挑戰(zhàn)?;蛘撸梢钥紤]使用降低成本的電動汽車進(jìn)行脫碳。

目前,每輛電動汽車都安裝了專有電池,并定期充電。或者,可以使用標(biāo)準(zhǔn)的插入式電池,所有汽車都使用相同的形式,并在不到 1 分鐘的時(shí)間內(nèi)更換為新電池。車主將為電動汽車電池消耗的能量和磨損付費(fèi)。將在關(guān)鍵位置挖出空腔,并通過起重機(jī)將充電、存儲和交換機(jī)制投入使用。汽車將自己定位在機(jī)制之上,并且交換將自動發(fā)生。

以更低的成本交易更小的范圍

如上所述,EIA 預(yù)計(jì)未來 30 年美國交通運(yùn)輸?shù)?CO 2排放量將保持不變,這主要是由于電動汽車的成本高于天然氣。隨著消耗量急劇增加,稀有材料的成本是否會合作尚不清楚。

由于這些原因,應(yīng)考慮可更換電池,因?yàn)榭焖俸啽愕母鼡Q使短距離電池更容易被接受。較短的射程有助于避免難以獲得的材料,例如鈷。例如,低檔磷酸鐵鋰 (LFP) 電池比鎳錳鈷 (NMC) 電池便宜,因?yàn)?LFP 避免使用鈷(Battle of Batteries.., 2020)。鈉離子電池還通過避免使用稀有材料來換取成本范圍(Sodium-ion Batteries.., 2020)。

如下所示,NREL 預(yù)測未來 30 年的每英里成本;用于汽油車、200 英里 EV、300 英里 EV 和 400 英里 EV。正如人們所看到的,較小的范圍與較低的每英里成本相關(guān)。不幸的是,由于更多的充電不便,較小的范圍也不太受歡迎。但是,這可以通過交換來解決。

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圖 10:NREL 項(xiàng)目未來 30 年的每英里成本

開發(fā)可更換的汽車電池標(biāo)準(zhǔn)成本很低

目前,世界上有定義電池的機(jī)械和電氣標(biāo)準(zhǔn),如下圖所示,這些標(biāo)準(zhǔn)使人們能夠以低成本為小型電器供電。

從理論上講,一個(gè)人可以擁有一種看起來類似于特斯拉電池的標(biāo)準(zhǔn)化汽車電池,但所有汽車都在使用它。該標(biāo)準(zhǔn)將定義機(jī)械(例如高度、長度和寬度)、電氣連接以及電池和汽車之間的通信。

世界可以用這樣的標(biāo)準(zhǔn)做什么?

為制造標(biāo)準(zhǔn)電動汽車電池的公司創(chuàng)造市場;通過競爭和商品化降低成本。

當(dāng)消費(fèi)者使用更便宜的低檔電池時(shí),他們的收費(fèi)會更少。隨后,許多司機(jī)會尋找便宜的低檔電池,除非是在沒有方便更換的長途旅行中。

家庭將在車道上安裝一個(gè)房間來容納標(biāo)準(zhǔn)電池。房主將使用多個(gè)電池,太陽能在白天充電,電池在晚上為房子供電,房子會根據(jù)需要與汽車交換。

為了推動這一進(jìn)程,工程師需要開發(fā)以下標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備:

機(jī)械和電氣可更換電池系統(tǒng)。

電池和充電器之間的通信系統(tǒng)。

汽車與電池交換站之間的通信系統(tǒng)。

電網(wǎng)與汽車顯示面板之間的通信系統(tǒng)。

智能手機(jī)用戶界面。

支付系統(tǒng)接口。

不同大小的交換、存儲和充電機(jī)制。

開發(fā)一個(gè)完整的系統(tǒng),達(dá)到簡單的原型,不會花費(fèi)太多錢,并且會使世界更接近標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)。另一方面,全球部署將是一個(gè)龐大的項(xiàng)目,并涉及多重挑戰(zhàn),包括:

可更換的電動汽車需要比汽油和柴油汽車成本更低,以促進(jìn)全球接受。

一次為多個(gè)電動汽車電池充電需要更多的發(fā)電量和更多的電網(wǎng)。

安裝許多帶有配套電源線的交換室將是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。

通過研發(fā)實(shí)現(xiàn)交通脫碳

以下是大型交通研發(fā)計(jì)劃可以做的幾件事:

開發(fā)低成本氨和氫燃料電池,通過廢熱回收實(shí)現(xiàn)高效率。

開發(fā)燃燒氨和/或氫氣的活塞式內(nèi)燃機(jī),通過廢熱回收實(shí)現(xiàn)高效率和低污染排放。

與上述相同,但燃?xì)廨啓C(jī)。

發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化氨、氫罐。

開發(fā)全市氨監(jiān)測和維護(hù)系統(tǒng)。

發(fā)展自動加油站。

開發(fā)安裝水下加油裝置的自動化機(jī)器。

開發(fā)安裝地下電纜和管道的自動化機(jī)器。

開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的可更換電動汽車電池系統(tǒng)。

不要指望一家公司做上述開發(fā)。在他們獲得收入之前,有太多事情需要發(fā)生。他們會認(rèn)為這些項(xiàng)目“太大”、“活動部件太多”、“風(fēng)險(xiǎn)太大”等。因此,要推動這一進(jìn)程,政府或基金會需要支持工程,直到公司找到解決方法獲得投資回報(bào)。

信任頂級人物

為了加速研發(fā),人們可以向在氫、氨、燃料電池等同行評審期刊上廣泛發(fā)表文章的科學(xué)家和工程師提供資金。傳統(tǒng)的撥款申請和研究生過程需要時(shí)間?;蛘?,人們可能會直接支持頂級研究人員,并相信他們會雇用他們認(rèn)為富有成效的經(jīng)驗(yàn)豐富的人員。商學(xué)院教授教導(dǎo)說,大多數(shù)成就來自“卓越團(tuán)隊(duì)”。創(chuàng)建這樣的團(tuán)隊(duì)的一種方法是慷慨地支持世界上最多產(chǎn)的研究人員。

結(jié)論

工程師需要開發(fā)一種無碳且方便的井到輪系統(tǒng),其成本低于繼續(xù)燃燒天然氣。如上所述,他們有幾件事對他們有用,也有幾件事對他們不利。有幾種途徑,包括電、氫和氨;所有這些都值得加速探索。

Electric 迫切需要可更換的電池標(biāo)準(zhǔn),以幫助解決充電不便和昂貴的遠(yuǎn)程電池。

基于氨和氫的運(yùn)輸需要降低成本和支持多種化學(xué)品進(jìn)出的自動加油系統(tǒng)。

分銷基礎(chǔ)設(shè)施需要降低成本,以保持較低的消費(fèi)者成本。這包括開發(fā)安裝地下基礎(chǔ)設(shè)施的自動化機(jī)器。

研發(fā)費(fèi)用相對較少;然而,為全球 15 億輛汽車部署完善的基礎(chǔ)設(shè)施是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。

審核編輯:郭婷

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