Hay cuatro categorías principales de automóviles: vehículos de gasolina (ICEV), vehículos híbridos (HEV), vehículos híbridos enchufables (PHEV) y vehículos eléctricos (EV). Además, puede explorar los costos iniciales, los costos de vida útil del combustible y las emisiones de CO2 de por vida de cada tipo. También puedes considerar los costes y la cantidad de CO2 que se ahorra al cambiar de un vehículo de gasolina a otro. El costo de la descarbonización, medido en la cantidad de dinero gastado para reducir una tonelada de CO2 ($/mtCO2), se determina dividiendo estas dos cifras.
Los costos de descarbonización para cambiar de gasolina a vehículos eléctricos son típicamente de $200 a $700 por CO2.2.Y por lo general $ 500 a $ 1300 por 200 toneladas2 Al cambiar de HEV (híbrido sin enchufe) a EV.Esto se basa en datos de Laboratorio Nacional de Energías Renovables. Alternativamente, puede reducir su CO.2 Mediante la construcción de parques eólicos, solares o represas hidroeléctricas.La descarbonización cuesta menos de $50/CO22.
En otras palabras, si desea mitigar el cambio climático, considere comprar instalaciones solares en lugar de vehículos eléctricos. reducción de CO22 Cada cantidad adicional gastada cuesta más.
Ese es el pequeño secreto de los coches eléctricos.
¿qué hacer? Los vehículos eléctricos tienen el doble de vida útil que las baterías, y los costos de reemplazo de baterías son altos. Duplicar la vida útil de la batería podría reducir el costo de descarbonizar los vehículos eléctricos. En otras palabras, la forma de resolver este problema es hacer que los autos eléctricos cuesten menos que los de gasolina, y la forma más fácil de hacerlo es agotar las baterías de repuesto.
Tabla de contenido
- La descarbonización impulsa la competitividad
- coche eléctrico azul
- agotar la batería de repuesto
- Descarbonizar el transporte es un problema de 30 billones de dólares
- Fondo de I+D de duración de la batería
- garantía de batería dinámica
- Reduzca el fraude de baterías con informes de diagnóstico
- reducción de CO22 ¿A través de granjas solares o mediante vehículos eléctricos?
La descarbonización impulsa la competitividad
Para oportunidades de descarbonización, Informe de mitigación del IPCC 2022, resumido a continuación. Para una versión de alta resolución de este gráfico, haga clic aquí.
Figura 1 – Opciones de descarbonización del IPCC y sus costos
El gráfico anterior muestra los costos de descarbonización en dólares gastados en la reducción de CO.2 por tonelada ($/mtCO2), indicando la cantidad de CO.2 Se pueden ahorrar miles de millones de toneladas de CO a este costo.2 por año (GtCO2/Año).Por ejemplo, oportunidades de descarbonización que cuestan entre $1-20/CO22 Oportunidades mostradas en naranja brillante y con un costo de $20-$50 por CO22 se muestran en naranja oscuro, y las oportunidades sin costos de descarbonización se muestran en azul. Sin costo de descarbonización significa pasar a soluciones de menor costo que también emiten menos CO.2. Y el ancho de cada barra muestra cuánto podría ahorrar el mundo con cada costo de descarbonización, en miles de millones de toneladas por año (GtCO).2/Año).
Es probable que primero se aborden las oportunidades más fáciles y de menor costo. Es decir, primero azul, luego naranja claro. Por ejemplo, el mundo puede generar primero 2,5 GtCO.2Producción fotovoltaica anual sin costes de descarbonización (azul), seguida de 1GtCO2$1 a $20 por CO2/año2 Costo (naranja claro), reducción total de 3,5 GtCO2/ año el mundo emitió 59 GtCO2 2019 (Informe IPCC 2022, Colorado)2 equivalente); por lo tanto, si esto se reduce a 3.5GtCO2por nuevas plantas de energía solar / año, CO2 global2 Las emisiones se reducen en un 6% (3,5 / 59). Si los precios de los combustibles son lo suficientemente altos, la energía verde podría reemplazar los combustibles a base de carbono sin el costo de la descarbonización. Por ejemplo, si la electricidad de la energía solar cuesta $0,03/kWh y el gas natural cuesta $0,04/kWh, los consumidores pueden descarbonizarse sin costo adicional (codificado en azul en el cuadro anterior). La escasez, los impuestos, las tarifas de importación, los cuellos de botella en la distribución, etc. aumentarán los precios del combustible y reducirán los costos de descarbonización.
Los consumidores compran la solución de menor costo independientemente del CO2 emisiones Esto es consistente con la teoría económica y el comportamiento observado. En otras palabras, en la mayoría de los casos, la descarbonización no ocurrirá a menos que las opciones verdes se vuelvan más baratas o lo exija la ley. Y a medida que crece la evidencia del cambio climático, también crece el apoyo a la intervención del gobierno. Por ejemplo, en California, donde la escasez de agua es un problema, los votantes ahora apoyan la descarbonización de la electricidad aumentando la energía solar y eólica en un 3 % cada año.
coche eléctrico azul
Un coche de gasolina típico emite 75 toneladas de CO2 durante su vida útil (75 millones de toneladas de CO2), y si esto se reduce a cero por el bajo costo de $20/mCO2 Por ejemplo, este método cuesta $1500 ($20 x 75 millones de toneladas). Sin embargo, el costo adicional de un vehículo eléctrico suele ser de $1500 o más. Quizás la forma de resolver esto es hacer que los vehículos eléctricos tengan un costo de vida útil más bajo que los automóviles que funcionan con gasolina. Después de eso, los costos de descarbonización desaparecerán y los autos eléctricos comenzarán a aparecer como las grandes barras horizontales azules en el diagrama de arriba. Los vehículos eléctricos actualmente son grises y el IPCC no quiere hablar de ellos.
En otras palabras, los coches eléctricos deberían ser azules.
agotar la batería de repuesto
La siguiente tabla (enlace http://www.ma2life.org/g/pic/ev_secret/kona_lifetime.png) resume el costo de por vida de un EV típico y su gasolina equivalente. El costo inicial de un EV es $11,000 más alto, el costo de por vida del combustible de gas/eléctrico es $12,000 menos y el costo único de reemplazo de la batería es $13,000. En total, el costo de por vida de un EV aumenta en $12,000.
Figura 2: Comparación de Konagus y Kona EV
Los coches suelen tener 200.000 millas. Sin embargo, las baterías de vehículos eléctricos suelen tener una garantía de 100 000 millas y ocho años. Por lo tanto, es razonable suponer que la batería se reemplazará una vez durante la vida útil del vehículo. Pero una mejora del doble en la duración de la batería podría eliminar los costos de reemplazo, lo que haría que muchos vehículos eléctricos fueran más baratos que los vehículos que funcionan con gasolina.
En otras palabras, la forma más fácil de convertir un EV en azul es agotar una batería de repuesto.
Para más información, Ver Costos de Vehículos y CO2 Es complicado.
Descarbonizar el transporte es un problema de 30 billones de dólares
Hay alrededor de 1500 millones de automóviles a gasolina en el mundo, y reemplazarlos con vehículos eléctricos a un costo de $20 000 cada uno llevaría el total a $30 billones ($1500 millones x $20 000). Por ejemplo, si cientos de miles de millones de dólares de I+D adicional redujeran este coste en un 10 %, los costes de I+D estarían justificados.
Necesitamos pensar en la descarbonización del transporte como un problema de $ 30 billones y actuar en consecuencia. En otras palabras, más investigación y desarrollo.
Ahora hablemos de cómo duplicar la vida útil de la batería.
Fondo de I+D de duración de la batería
Los gobiernos y las fundaciones pueden establecer un Fondo de I+D de Kill the Replacement Battery con la simple misión de duplicar la vida útil de las baterías de los vehículos eléctricos. Y el científico que haya publicado la mayor cantidad de trabajos de investigación sobre baterías podría dictar cómo se gasta este dinero.
garantía de batería dinámica
Una batería EV típica tiene un alcance de 100,000 millas y una garantía de ocho años. Alternativamente, puede tener una garantía dinámica que cuenta hacia atrás en lugar de hacia arriba. Por ejemplo, a partir de 300 000 millas y 20 años, esto disminuirá a diferentes ritmos para diferentes comportamientos.
Si la batería está en buenas condiciones, se le puede facturar al propietario 1 hora de garantía por cada hora real y 1 milla de garantía por cada milla real recorrida. Alternativamente, si las condiciones son desfavorables, a los propietarios se les pueden cobrar múltiplos del millaje real y múltiplos de las horas reales. Las condiciones menos favorables pueden incluir más del 80 % de carga, menos del 20 % de descarga, carga rápida y funcionamiento en climas fríos.
Los propietarios obtienen 80,000 millas y un mínimo de 8 años, además de una garantía aún mayor si cuidan bien sus baterías. Una interfaz de usuario en la pantalla del vehículo puede ayudar a comunicar el uso de la garantía en tiempo real. Por ejemplo, lo siguiente puede indicar que la garantía se reduce en 2 millas por cada milla real conducida y 3 horas por cada hora real.
Garantía de la batería: 2 millas, 3 horas, 5 °C en frío, menos del 8 % de carga
Alternativamente, lo siguiente puede indicar términos favorables en una proporción de 1:1.
Garantía de la batería: 1x millas, 1x horas, en buen estado
La carga rápida al 100 % de su capacidad generalmente degrada la batería más rápido que la carga lenta al 80 % de su capacidad. Las actualizaciones de software del fabricante pueden reducir el alcance y la velocidad de carga para prolongar la vida útil de la batería. Sin embargo, los conductores y los fabricantes pueden preferir un panel de configuración del vehículo. A continuación se muestra un ejemplo. cifra.
Figura 3: Panel de control de ejemplo para vehículos eléctricos con garantía de batería dinámica
Los fabricantes pueden tener una tendencia a exigir garantías altas inicialmente y luego degradar rápidamente las garantías de manera invisible. Por lo tanto, los reguladores gubernamentales pueden exigir a los fabricantes que declaren sus sistemas de reducción de potencia en un formato estandarizado. A continuación se muestra un ejemplo. mesa.
FIGURA 4: EJEMPLO DE DECLARACIÓN DE REDUCCIÓN DE LA GARANTÍA DE BATERÍA DINÁMICA
Reduzca el fraude de baterías con informes de diagnóstico
Hay dos tipos principales de falla de la batería. Uno involucra células internas que se descomponen de manera similar. El otro implica la falla de uno de los componentes internos. Si todas las celdas se degradan de manera inaceptable, a menudo se reemplaza toda la batería. Además, si falla un solo componente, los costos de reemplazo suelen ser relativamente bajos. Desafortunadamente, los costos bajos generalmente requieren honestidad en el punto de servicio. Para aumentar la integridad y reducir los costos de las baterías de los vehículos eléctricos, los gobiernos pueden exigir a los fabricantes de vehículos eléctricos que pongan a disposición de los propietarios todos los informes de diagnóstico de las baterías.
Hay dos tipos de informes. Uno lo genera el hardware de diagnóstico integrado en el vehículo y el otro lo genera un equipo externo al vehículo. Los informes de ambos estarán disponibles en la página web de propiedad del cliente. Para reducir el fraude, los propietarios pueden ver una marca de verificación verde junto a los componentes que funcionan y una “X” roja junto a los componentes defectuosos, junto con los costos de reparación.
En resumen, los informes de diagnóstico obligatorios podrían reducir el fraude con las baterías y reducir los costos de los vehículos eléctricos.
reducción de CO22 ¿A través de granjas solares o mediante vehículos eléctricos?
Estados Unidos emite alrededor de 5 mil millones de toneladas de CO2 Si esto se redujera a cero a una tasa constante durante 30 años, disminuiría en 170 millones de toneladas cada año (170 millones de toneladas = 5 mil millones / 30 años).Teóricamente, el CO se puede reducir2 170 millones de toneladas en vehículos eléctricos, o mediante la construcción de plantas de energía solar. Compararemos estos dos y usaremos un modelo simplificado para mayor claridad.