Спільна дискусія щодо електричних автомобілів Критика дослідження Ifo виправдана
Джозеф Рейтбергер 30.04.2019
Дослідження Ifo щодо екологічного балансу електромобілів викликало бурхливі дискусії. Після масової глобальної критики роботи, яка чітко спрямована проти електронної тенденції, автори Крістоф Бухал, Ганс-Дітер Карл та Ганс-Вернер Шінн висловились про критику.
Критика для нас досі абсолютно правильна. Оскільки дослідження Ifo базується на статус-кво енергопостачання, заперечує подальший прогрес у напрямку більш екологічного виробництва електроенергії та переводить основне зменшення СО2 на "зелений метан", технологію, яка сьогодні доступна лише на пілотних установках. Порівняння одного Tesla з майже 480 к.с. з 190 к.с. дизель дуже побудований, наполягаючи на одному Запас ходу 1000 кілометрів, що машина повинна мати сьогодні, абсолютно недоцільно - адже електронні машини можуть їхати повністю зарядженими щоранку.
Центральним пунктом дослідження є фокус на рюкзаку з CO2, тобто на Витрати енергії на виготовлення акумулятора. При правильному зважуванні цього рюкзака, Навчання тенденційне.
Tesla Model 3 Батарея тривалого дії
›580 км Діапазон
> 3 місяці час доставки
Неправильні основні припущення
Дослідження Ifo ставить співвідношення викидів CO2 у виробництві та експлуатації начебто правильне співвідношення - і довільно приймає одне Тривалість життя десять років і a Річний пробіг 15000 кілометрів (середній статистичний пробіг автомобілів у Німеччині становить лише близько 14000 кілометрів).
Насправді, за даними Федерального управління автотранспорту, середній вік автомобілів на німецьких дорогах становить 9,4 року. Тому автомобілі в Німеччині їздять в середньому майже вдвічі довше, ніж базується на дослідженні Ifo.
Для порівняного класу автомобілів це один Річний пробіг 15000 кілометрів взято занадто низько. Наприклад, 526 дизелів Mercedes C220 з року побудови 2009 року, пропонованих на mobile.de, мають середній пробіг 190 000 кілометрів - тобто 19 000 кілометрів на рік. Цей пробіг не є проблемою для Tesla, що використовується для порівняння, про це нижче.
Реальне споживання є визначальним
Фактичні величини споживання, звичайно, є важливим фактором для зважування виробництва проти споживання. Дослідження Ifo вибирає тут найнижче можливе припущення, а саме застарілу специфікацію NEDC (Новий європейський цикл водіння) і встановлює відповідно 4,5 літра дизеля на 100 кілометрів для Mercedes. У тексті дослідження передбачається, що значення NEDC Тесли в 15 кіловат-годин на 100 кілометрів навіть означає фальсифікацію на користь електричного автомобіля, оскільки електрокари споживають більше на більш високих швидкостях, а NEDC вимірює лише до 120 км/год, більш новий Цикл WLTP, але визначте витрату до 131 км/год.
Однак не значення з брошури виробника мають значення для відбитку CO2 автомобіля, незалежно від того, чи це NEDC чи WLTP, а фактичне споживання на практиці. На сторінці споживання пального spritmonitor.de показано 24 записані транспортні засоби цього типу Mercedes C220 Diesel модельних років 2018 та 2019 середній витрата 6,7 літра на 100 кілометрів назовні Модель порівняння Tesla Model 3 занадто коротка на ринку Німеччини, щоб отримати значущі значення від spritmonitor.de (насправді на сторінці показано середнє споживання менше 18 кВт-год/100 кілометрів для 18 записаних автомобілів). У тесті EFAHRER ми визначили споживання 22,7 кВт-год на 100 кілометрів. Тому обидва автомобілі значно перевищують показник NEDC (Mercedes 49 відсотків, Tesla 51 відсотків). Загалом, споживання автомобілів має набагато більше значення, ніж передбачалось у дослідженні.
Електрика принаймні вдвічі чистіша за дизель
Якщо залишити всі інші параметри дослідження незмінними і розрахувати з реальним споживанням палива (6,7 літра та 22,7 кВт-год на 100 кілометрів) та реальною відстанню в 190 000 кілометрів протягом 10 років, то дизель Mercedes досягає 40,8 на всю відстань Тонни викидів CO2, Tesla до 23,7 тонн CO2 від споживання електроенергії за допомогою німецької електроенергії. Навіть з сумнівним максимальним припущенням 14,6 тонн CO2 для виробництва акумуляторів, баланс Tesla є кращим.
Маючи ці знання, ми можемо завершити дискусію щодо значень викидів на основі статусу-кво - і тим не менш зауважимо, що глобальний перехід до відновлюваних джерел енергії також означатиме значне зменшення викидів CO2 у виробництві акумуляторів. Тесла робить це сьогодні. І: батареї на 75 кВт-год залишаться винятком. Більшість електронних автомобілів сьогодні постачаються з акумуляторами від 30 до 50 кВт-год.
Похмуре майбутнє бачення дослідників Іфо
Дослідження Ifo малює фаталістичну картину глобальних зусиль щодо заміни викопного палива: нафта, яку водіям Tesla не потрібно витягувати з-під землі, не залишалася б у землі, а просто знаходилась би десь в іншому місці світ згорів.
У часи, коли відчувається голод за енергією, особливо за нафтою та газом Промислово розвинені країни шляхом видобутку нафтових пісків у Канаді та видобутку дуже брудного природного газу шляхом фрекінгу в США потрібно годувати грудьми, це дуже цинічне твердження: Наприклад, канадська нафта була б надто дорогою для країн третього світу. Божевіллю все більш екстремального видобутку нафти можна протидіяти будь-якими розумними засобами.
Дослідження Ifo ставить під сумнів питання про те, чи стане суміш електроенергії в Німеччині в найближчому майбутньому більш ефективною з використанням CO2. Вагомим аргументом цього є те, що атомні електростанції, що ефективно використовують СО2, будуть вимкнені протягом найближчих кількох років, але що вугільна енергетика повинна залишатися важливим джерелом електроенергії до 2038 року. За словами організаторів дослідження, розширення відновлюваних джерел енергії відбувається надто повільно, щоб компенсувати втрати атомних електростанцій.
Енергетичний оборот може йти швидше, ніж очікувалося
Вони не помічають двох речей: розширення вітроенергетики більше не залежить від державних субсидій. Найновіші голландські офшорні вітрогенератори виробляють електроенергію за ціною 8,7 цента за кіловат-годину - підключення до електромережі вже включено у цю ціну. Якщо розглядати повні витрати, такі системи чітко знижують ціни на атомну енергію. Як тільки дефіцит електроенергії, що побоюється скептиків, загрожує, можна буде слідувати ринковим механізмам швидке розширення офшорної енергії вітру наслідок.
У зв'язку з електричними автомобілями ще один момент є ще більш важливим: оскільки мінімальна винагорода за сонячну енергію значно впала, розширення фотоелектрики на приватних та комерційних дахах зупинилося. Той, хто вводить таку систему в експлуатацію на даху свого приватного будинку для подачі електроенергії в мережу, може розраховувати на трохи менше 11 центів за кіловат-годину. Типові системи в середньому платять за себе сонячні місця протягом восьми-десяти років і тому не вважаються економічними, хоча термін служби дорогих фотоелектричних модулів повинен становити від тридцяти до сорока років.
Електричні машини працюють на фотоелектриках
Це змінюється, як тільки існує можливість використовувати значну частину виробленої електроенергії самостійно: Залежно від орієнтації системи, часу використання та розміру автомобільного акумулятора, водій електричного автомобіля може заробити багато грошей за рахунок власного виробництва електроенергії заощаджуйте, оскільки тоді це коштує лише 11 центів замість 27 центів за кіловат-годину. Тоді Сонячна система робить електричний автомобіль прибутковим, електричний автомобіль - Сонячною системою. Насправді у водіїв електромобілів працюють фотоелектричні системи, що набагато вище середнього.
Звичайно, ця модель підходить не для кожного автомобіля: Протягом більшої частини сонячних годин, машини багатьох службовців знаходяться не у власному гаражі, а, наприклад, на службовій стоянці. Але немає жодної вагомої причини, чому компанії не повинні починати забудовувати місця для паркування працівників за допомогою фотоелектричних систем та пропонувати зарядні підключення. Це майже завжди вдається: типове Площа автостоянки 15 кв достатньо для виробництва електроенергії, яку споживає електричний автомобіль на середньорічний пробіг в Німеччині. Такі постачальники, як E.on, пропонують компаніям консультації та підтримку щодо систематичного переходу на автопарки та стале постачання енергії. Це лише економічна модель, оскільки вона в багатьох випадках окупається.
Безглузді припущення теорії
Водії, які відрізняються від безглуздих теоретичних Пробіг 1000 і більше кілометрів вирішувати, як це вважає дослідження Ifo, як норму, і базуватися на фактичних потребах водіння, за допомогою такого обладнання ви можете дозволити собі витримати кілька передбачуваних похмурих днів без електромережі, щоб повністю зарядитися в наступні сонячні дні. Все це може зробити автоматично Наявність сонячної енергії сигналізується і визначена нижня межа рівня заряду акумулятора.
Правильно сплановані та використовувані електромобілі не є додатковою проблемою для електромереж та енергопостачання; вони є частиною стійкого рішення, особливо якщо автомобілі придбані з правильною ємністю акумулятора замість найбільшої з наявних, наприклад, 75 кВт-год. Акумулятор від навчального рахунку.
Батареї служать довго
У заяві щодо широкої критики дослідження Ifo автори захищають це і особливо підкреслюють обмежений термін служби автомобільних акумуляторів. «Однак, оскільки часто існує великий тиск, швидкі процеси зарядки з високою потужністю зарядки, які зменшують ємність, оскільки тепло забиває батареї, є реалістичними. Згідно з великим оглядовим дослідженням Schmuch та співавт. тим часом кількість циклів зарядки зменшується нижче планових значень від 1300 до 2000 і тому використовується батареї з більшою ємністю ".
Припущення про те, що швидкі процеси зарядки з високою потужністю зарядки траплятимуться часто, є нонсенсом - перш за все, з цього не можна вивести термін служби 150 000 кілометрів. За результатами дослідження моделі Tesla 3, 1000 повних циклів зарядки означають відстань близько 400 000 кілометрів. Навіть перше покоління Nissan Leaf або BMW i3 з акумуляторами, які мають менше третини ємності Tesla і відповідно меншим рюкзаком CO2, може досягти Повсякденна експлуатація, відстань понад 150 000 кілометрів.
Той, хто має зарядний пристрій на власному парковочному місці та/або на стоянці компанії, рідко залежить від швидкої зарядки. Тому оптимальною стратегією заряджання з м’якими, низькими струмами зарядки буде правило. І справді є дані про довговічність батарейок: наприклад, на вживаних автомобільних платформах можна знайти Tesla Model S від операцій таксі, яка з більш ніж 200 000 кілометрів все ще на годиннику Пробіг понад 400 кілометрів досягти.
Старі батареї - матеріали багаторазового використання
Замінена батарея - це далеко не так переробка. Цей висновок також не відображений у дослідженні Ifo. Якщо окремі елементи в батареї розбиваються, їх можна замінити. Пропозиції Nissan в Японії Поміняйте батареї для першого покоління Leaf, які пропонують повний номінальний асортимент і одночасно дивно дешево (приблизно від 2000 євро). Це можливо лише тому, що більшість елементів з вилучених батарей можна використовувати повторно.
На закінчення терміну служби в машині всі виробники мають Сценарії другого використання розвинене: Навіть якщо тільки зараз 40 або 50 відсотків номінальної ємності, такий акумулятор занадто хороший для переробки. У мережах буферних систем живлення це може забезпечити подолання темних падінь без виходу вітру та сонячної енергії.
До речі, це вражає як в шведському ШВЛ, так і в дослідженні Ifo, що витрати енергії на Переробка в балансі CO2 Це враховано, але не враховано, що відновлена сировина може бути використана для нових акумуляторів із відповідно кращим енергетичним балансом.
"Зелений метан" - це все ще технологія майбутнього
Погляд на "зелений метан »як паливо вибору на майбутнє виявляє найбільший розрив у дослідженні Ifo: синтетично вироблений газ абсолютно не підходить для довгострокової мети нейтрального постачання CO2. Причина цього спочатку звучить абсурдно: поруч велика кількість електричної енергії для виробництва водню вам потрібен CO2 для реформування метану. Теоретично це був би ідеальний цикл: CO2, який виходить із вихлопних газів автомобіля, знову використовується для виробництва палива.
Проблема цього полягає в тому, що досі не існує суттєвого та ефективного методу вилучення СО2 з повітря (із часткою 0,04 відсотка, яка є занадто високою). Системи електронного газу потребують високих концентрацій СО2 і тому, як правило, розташовані на вихлопних газах систем згоряння, де частка СО2 становить від 25 до 30 відсотків.
Дебати тривають
Тому розумний цикл електронного газу включає теплову електростанцію, сховище СО2 та сховище метану. У разі перевиробництва електроенергії система може виробляти метан із накопиченого СО2, який спалюється на ТЕС, коли темно, щоб знову виробляти електроенергію. Отриманий СО2 відокремлюється і зберігається. Тоді електрична енергія від ТЕС може завантажуватися в автомобільні акумулятори, наприклад.
У будь-якому випадку, зелений метан стає захоплюючим лише тоді, коли відбувається величезне перевиробництво електроенергії: ККД ланцюга від первинної сонячної або вітрової енергії до водню, метану та його згоряння становить близько 25 відсотків. Втративши 75 відсотків, ви можете замість цього запустити виробництво акумуляторів.