Электрификация автомобилей на примере США

Аватар пользователя испанец

 Зеленые так и топят за энергопереход, несмотря на то, что в Европе переходят на уголь, дрова и кизяки. 

В этом отношении у США складываются дела гораздо лучше, но все таки попробую немного тему электрификации автомобилей в США разобрать.

Вводные на сегодня. 278 миллионов автомобилей. Из них 2 миллиона - это тяжелые грузовики. По моей оценке получается что то в районе 260 миллионов автомобилей - легковые и 16 миллионов - все остальные. Пока электричками в США вполне можно в расчетах пренебречь. Их всего около 1 миллиона, то есть даже половины процента нет.

Тесла 3 потребляет примерно 300 Ватт на милю, SEMI TESLA - примерно 2 кВт на милю. И есть большие подозрение, что несмотря на то что они хотят снизить эту цифру, у них ничего не получится. Средний пробег грузовика 8 класса - 100 тысяч миль в год. Средний пробег легкового авто - 11 тысяч миль в год. По остальным грузовикам давайте возьмем 50 тысяч миль и расход 1 кВт.

Итак математика. Всего на передвижения по США тратится энергии 2 000 000 авто * 2 кВт * 100 000 миль +260 000 000 * 0,3 * 11 000 + 16 000 000 * 1 * 50 000. Итого всего навсего чуть больше 2 триллионов киловатт. Или 2,058 терраватт.

При этом в 2019 году США всего произвели энергии на всех типах электростанций включая солнце, ветер и т.д - 4,391 терраватт.

Грубо получаеся что учитывая потери при передаче от электростанции до автомобиля нужно построить еще половину от всего построенного.

 Зайдем со стороны газа. Кубометр природного газа производит около 11 кВт * ч тепловой энергии, и поэтому при КПД 60% ПГУ будет производить из этого кубометра 6,6 кВт * ч. так что разделим наши киловатты на 6,6 и получим что если мы переходим на газ, то нам нужно 311 миллиардов м3 газа. И даже если мы уходим с бензина и дизеля на газ, солнце, ветер и другие виды, то получается, что либо мы не очень переходим, либо Европе газа все таки не очень достается из США. И это мы еще не вспоминали, что значительная часть газа, является попутной к нефти. И если мы не добываем нефть, то не добываем и газ из этой скважины.

Авторство: 
Авторская работа / переводика

Комментарии

Аватар пользователя kurush
kurush(6 лет 3 недели)

А если уменьшить количество легковых авто раз в 10 то даже при росте грузовых (автобусы) вдвое все складывается.

 

Это правда будут уже не США, а СССР v.2 но кого это волнует, у партийных машины останутся...

Аватар пользователя испанец
испанец(7 лет 2 месяца)

 У них не сильно получится без легковых авто жить.

Аватар пользователя Трындец
Трындец(8 лет 6 месяцев)

В субурбане (пригородах) общественного транспорта практически нет. Как обеспечивать доставку рабочих и служащих, непонятно. Особенно, если учесть, что содержание парка автобусов - это затраты на которые никто не пойдёт ввиду банального отсутствия денег. В России в 90-х первым делом заводы избавлялись от служебного транспорта. Ситуацию тогда спасла уже существовавшая разветвлённая сеть общественного транспорта и большой парк автобусов, который поддерживался долгий период времени практически задарма за счёт каннибализации части парка. Количество машин на рейсе потихоньку сокращалось, но автобусы продолжали ходить.

В США такого запаса прочности нет.

Аватар пользователя anteй2
anteй2(11 лет 11 месяцев)

В субурбане (пригородах) общественного транспорта практически нет, потому что нереально обеспечить при такой плотности населения этот общественный транспорт. 

Аватар пользователя micro
micro(8 лет 3 дня)

Будут жить в казармах при заводах делов то

Аватар пользователя basil10
basil10(9 лет 7 месяцев)

Не решён вопрос где брать никель, кобальт, литий и все такое прочее на почти 300 млн штук транспортных средств.

Аватар пользователя baltictea
baltictea(4 года 1 месяц)

Разработка Пояса астероидов с опорой на марсианские колонии.

Аватар пользователя Быль
Быль(9 лет 7 месяцев)

300 Ватт на милю

это как? пока едет 1 милю, потребляет непрерывно 300вт мощности независимо рт времени?

Аватар пользователя испанец
испанец(7 лет 2 месяца)

 Это на то чтобы проехать 10 миль, уходит 3 кВт.

Аватар пользователя alvl
alvl(5 лет 10 месяцев)

Из какой исходной мощности отнимаются эти 3 КВт? smile3.gif

Вы поправьте размерность на ТВт*ч, КВт*ч и Вт*ч в соответствующих местах.

Аватар пользователя averig
averig(12 лет 3 месяца)

Значит на 100 миль будет триста киловатт. Ничего себе какие мощные моторы у Теслы! smile8.gif

Аватар пользователя 9229
9229(8 лет 8 месяцев)

У товарища Prius PHV.

Говорит, АКБ вмещает около 5 квт-ч, этого летом хватает на 40 (умеренно динамично) - 50 (аккуратно) км [далее включается ДВС и едет на бензине].

По его словам, на 1 км уходит около 100..120 вт-ч, или 40 копеек по деньгам.

 

По теслам данные такие: батарея 90 квт-ч, пробег 550 км, или около 160 вт-ч на км.

Поэтому считать надо не 300 вт-ч на км, а несколько меньше.

Аватар пользователя испанец
испанец(7 лет 2 месяца)

 У меня Теслы нет. Я брал то, что американец писал. Остальные амеры были не против его цифр.

Аватар пользователя Трындец
Трындец(8 лет 6 месяцев)

550км у Теслы - это сферический конь в вакууме. В реальности меньше. Причём насколько меньше сильно зависит не только от траффика, но и от погодных условий.

Аватар пользователя испанец
испанец(7 лет 2 месяца)

Там в расчетах кстати у меня не километр, а миля. Так как с амерами считали. То есть 1,6 км.

Аватар пользователя 9229
9229(8 лет 8 месяцев)

А это правильное замечание! Сорян, не заметил. Тогда цифры примерно сходятся

Аватар пользователя user3120
user3120(9 лет 1 месяц)

Уголь (что фактически скоро по энергии будет дешевле природного газа) лучше(с точки зрения автоматизации) и экологичнее сжигать на угольных электростанциях. На них можно ставить каскадную фильтрацию отработавших газов и КПД преобразования будет выше чем в любых мобильных решения. Здесь даже особо выбора нет как сжигать уголь. 

 

Применение угля автоматически потребует или "электричек" или электромобилей.

С электромобилями все ясно. Как делать электрички (в т.ч. грузовые через запитку от "разделителей полос") где-то писал в комментариях.

[Ссылка на "разделитель" электричку проводная беспроводная передача энергии (старая версия)

https://aftershock.news/?q=comment/13262516#comment-13262516

При низкой скорости авто. Для легковой авто должно быть достаточно 10 киловатт передачи мощности правда и ехать будет на 40% дольше. Есть технические проблемы как "присосаться" к разделителю, получается надо постоянно подруливать в направлении разделителя и будет неравномерный износ шин, но робот управления полагаю справится.

Энергию для зарядки аккумуляторов можно снимать и с дорожного полотна торможением авто, а можно и с "разделителя" напрямую.

Систему контактной передачи энергии на каждую полосу своя (тросами один над другим  на растоянии 30+ см плюс кожух безопасности или что-то вроде метро?) - тоже вполне можно реализовать но сложнее будет делать автоматические подключение отключение на перекрестках(но для робота-водителя аналогично не проблема ИМХО).

 

Там фото. Есть концепт кары электромобилей высокой комфортности (надо пару ссылок на такие фото добавить).

2011 Mercedes-Benz F 125 концепт

]

Можно ржать. Но гараж колхозная диверсифицированная промежуточная система "энерго.перехода" она такая(много.топливная включая ядерную энергетику и солнечные панели с биодизелем или жмыхом или сахарным тростником(Никакой ТБМ спирт из тростника или водорослей(из пустыни на морской воде) гнать не надо - просто сжигать как жмых и солому после сбора всего полезного) в качестве топлива для котельных вместо угля(после сушки на солнце естественно)).

 

Ради прикола.

Новый источник энергии. Гравитационный. Никелевый стержень скидывается с орбиты в котел который быстро закрывается. Вода в котле мгновенно закипает и все некоторое время работает. Будет работать на экваторе когда никелевые стержни сбрасываются с геостационарной орбиты. Скорость стержня под 3 км в секунду(это условная цифра).

Кинетическая энергии (E) тела массой m = 1000 килограмм со скоростью v = 10800 км/ч равна 4500 мегаДж.

1 Баррель нефтяного эквивалента равно 6120 мегаджоулей

Это о том как эффективно доставлять материалы с орбиты. И вообще о передаче энергии из космоса в продолжении этой темы:

https://aftershock.news/?q=comment/13321061#comment-13321061

гараж колхозный космический лифт.

Аватар пользователя alvl
alvl(5 лет 10 месяцев)

Никакого "автоматически". Не будет батарей, зарядной и сетевой инфраструктуры в замещающем количестве, а в этом есть сомнения - из угля будет выгоднее пилить жидкое топливо и пользоваться имеющейся инфраструктурой.

Аватар пользователя испанец
испанец(7 лет 2 месяца)

 С амерами считали, что только для грузовиков нужно примерно 4 триллиона на инфраструктуру для перевода на электричество.

Это если быстрые зарядки ставить, чтобы хотя бы за 40 минут от 20% до 80 % заряжать какую нибудь Николу или SEMI.

Аватар пользователя испанец
испанец(7 лет 2 месяца)

 Сходу не нашел. Можете ссылку кинуть? Хотя слабо себе представляю этот вариант.

Троллейбусы какие то получаются. А при передаче по воздуху- потери сумашедшие.

Аватар пользователя m.kozh
m.kozh(4 года 7 месяцев)

а где вы на орбите запас стержней возьмете?

Аватар пользователя Трындец
Трындец(8 лет 6 месяцев)

Он погорячился насчёт стержней. Надо астероиды скидывать.

Аватар пользователя выхухоль
выхухоль(9 лет 8 месяцев)

МКС переделают в сталеплавильный цех, никель из пояса астероидов жешь

А то, что вода не сжимаема, Вас не насторожило? Гидроудар посчитали?

Аватар пользователя m.kozh
m.kozh(4 года 7 месяцев)

Я не физик, и даже не механик. А вот необходимость наличия запаса расходников очевидна даже мне.

Аватар пользователя user3120
user3120(9 лет 1 месяц)

Выше ссылку добавил в самом конце текста. Там речь о транспортировке астероидов до орбиты Земли(вроде уже упомянуто в комментарии).

С помощью термоядерного импульсного "двигателя" корпус, сопло и источник расходников которого(кинетическая масса для двигателя) - сам астероид. (эта система двигателя имеет межзвездный потенциал). На конечном этапе появляется(несущественная по сравнению со всем проектом) задача как безопасно спустить астероид с орбиты по частям. Один из вариантов предложен выше. Также (как отметили по ссылке) может возникнуть проблема наведенной радиации (не по всему астероиду, но минимум по некоторой его части что использовалась как сопло плюс еще пара десятков метров самого астероида).

Аватар пользователя user3120
user3120(9 лет 1 месяц)

А то, что вода не сжимаема, Вас не насторожило? Гидроудар посчитали?

Уговорили. Такой вариант. Берем жерло вулкана или что-то более стабильное. Обкладываем его теплообменниками из какого вольфрама или чего попроще и все там в самом центре превращаем в лаву и стекло фигурально с помощью орбитальных стержней.

Есть также песчаные накопители энергии(по поиску) или из чего расплавленного практически бескорпусные системы. И получаем геотепло на шару из гравитационного источника энергии. Гидроудар конечно плохо и создает эквивалент мини землетрясения. Т.е. часть энергии будет теряться и не особо экологично использоваться. Но здесь энергия побочный продукт. И на экологию сегодня довольно косо смотрят главное чтоб работало.

Но все так сделать надо чтоб можно было никель и металлы с орбиты после "приземления" забирать и использовать. Т.е. будет какая-то расплавленная смесь на выходе для дальнейшей переработки в т.ч. для отделения какой платины.

Аватар пользователя BERES
BERES(12 лет 10 месяцев)

Хорошо. Газ, нефть, уголь для паровозов закончатся в течение 30 лет, как будет выглядеть тогда Ваш расчет? И еще более важный вопрос:  30 лет на отработку энергозамещения хватит, если сейчас  1%? При том, что электромобилю вообще-то 170 лет, а первому серийному Mitsubishi i-MiEV - 13 лет. 

Вопрос риторический: сам не доживу, да и все мы тоже.

Аватар пользователя испанец
испанец(7 лет 2 месяца)

 30 лет- уже нормальный срок. Это не 5-10.

За 30 лет уже можно и атом по полной запустить. И мегастанции на приливах-отливах.

Аватар пользователя BERES
BERES(12 лет 10 месяцев)

Строительство ПГЭС - очень много лет (пенжинскую еще только проектируют уже 50 лет), очень дорого. АЭС - тоже, плюс геополитика: весь мир на кукане (ТВЭЛы - это вам не нефтегаз, всего 2 страны в мире могут). И все это в условиях 3 МВ?

Аккумуляторы - это не перспектива, миру потребуется "троллейбусная" логистика - а это уж и вовсе экономический беспредел. Проще освоить телепортацию. 

Аватар пользователя alvl
alvl(5 лет 10 месяцев)

ТВЭЛэ кроме нас и американцев делают как минимум французы (совместно с бельгийцами https://fr.wikipedia.org/wiki/Franco-Belge_de_fabrication_du_combustible), включая МОХ

https://fr.wikipedia.org/wiki/Site_nucl%C3%A9aire_de_Romans

https://fr.wikipedia.org/wiki/Melox

А также давно глубоко перерабатывают отработанное топливо, без чего этого самого МОХ в значимых количествах не может быть произведен

https://fr.wikipedia.org/wiki/Usine_de_retraitement_de_la_Hague

Хотя как минимум часть выделенного урана отправляли к нам на центрифуги отделять 232 и 236 изотопы, сами не могли или не хотели.

Делали британца как минимум для магноксов, но судьбу их промышленности не знаю. Японцы как минимум сотрудничали с французами по МОХ.

Аватар пользователя ВладимирС
ВладимирС(6 лет 7 месяцев)

Тесла 3 потребляет примерно 300 Ватт на милю, SEMI TESLA - примерно 2 кВт на милю.

Господа,   пишете про энергетику - не надо путать  энергию и мощность.  Пишите  правильно, иначе теряется всякий смысл статьи.  

Аватар пользователя испанец
испанец(7 лет 2 месяца)

 Не энергетик. А что не так? Речь конечно про энергию, а не про мощность. Как должен был написать?

Аватар пользователя BERES
BERES(12 лет 10 месяцев)

Электроэнергия в кВт/ч измеряется, а не в  кВт на милю. Хотя по смыслу Вы дали верную инфу для понимания динамики технического прогресса))) А для эстетов-формалистов можно указать мощность сравниваемых тачек.

Придирки, короче, не обращайте внимания. 

Скрытый комментарий 18x37 (c обсуждением)
Аватар пользователя 18x37
18x37(9 лет 2 месяца)

Электроэнергия в кВт/ч измеряется

точнее в кВт*ч (произведение)

Аватар пользователя BERES
BERES(12 лет 10 месяцев)

Ой!!! smile10.gifСтыдоба-то какая. А еще физик! Не иначе постковидное.smile4.gif

Аватар пользователя 18x37
18x37(9 лет 2 месяца)

smile224.gif

Аватар пользователя Skygoo
Skygoo(10 лет 1 месяц)

При том, что электромобилю вообще-​то 170 лет

Это да, всегда троллил любителей электричек (как-же - перспективные высокие технологии!) этой фоткой ))

Полторы сотни лет уже, всё перспективные и прогрессивные, дальше некуда smile3.gif

Аватар пользователя BERES
BERES(12 лет 10 месяцев)

И ведь какая продуманная конструкция! Проходимость за счет больших колес, раздельный привод, центр тяжести понижен - электродвигатель в самой низкой точке кузова, аккумуляторы не мешают посадке-высадке, руль и контроллер в едином элегантном блоке, есть тормоз, габаритные огни. 

Аватар пользователя alvl
alvl(5 лет 10 месяцев)

Безопасная скорость  на вид не более 20 км/ч, и то в поворотах должно быть страшно и на 10 км/ч. Конструкция в виде велорикши с моторчиком лучше.

Аватар пользователя Shock
Shock(10 лет 7 месяцев)

У них всегда есть ответ: коннонефтянное лобби.

Аватар пользователя RockStar
RockStar(6 лет 2 месяца)

Это всё равно так в прямую не работает.

Нельзя в один момент момент все жоповозки на электрические. Это значит что процесс будет размазан по времени. а с учетом недостатка в глобальном масштабе редкоземельных металлов, растянется ещё больше.

По мере увеличения электрожоповозок, стоимость их зарядки начнёт расти и ещё сильней растянет процесс.

В общем вы поняли, главное чтобы деньги на это выделяли сейчас, а там либо ишак сдохнет, либо падишах. Или начнётся мирная ядерная зима, и жоповозки вообще станут не актуальны.

Аватар пользователя BERES
BERES(12 лет 10 месяцев)

smile9.gif

Аватар пользователя Kir2328
Kir2328(11 лет 9 месяцев)

и жоповозки вообще станут не актуальны.

Станут актуальны танкожоповозки.

Аватар пользователя boris-ronin
boris-ronin(4 года 9 месяцев)

Это, фактически, конец американской системы расселения?

Аватар пользователя выхухоль
выхухоль(9 лет 8 месяцев)

Осёдлые племена, на подножных кормах. В Вашингтоне, велосипедный совет старейшин племён

Аватар пользователя boris-ronin
boris-ronin(4 года 9 месяцев)

smile3.gif

Скрытый комментарий Повелитель Ботов (без обсуждения)
Аватар пользователя Повелитель Ботов
Повелитель Ботов(54 года 10 месяцев)

Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.

Аватар пользователя sergey48
sergey48(10 лет 7 месяцев)

Особенно прикольно для грузовиков где время доставки критично да еще реф например он будет от АКБ питаться или опять по старинке от дизеля? а тогда в чем смысл. А так 400км проехал пару часов куришь и так далее. Доставка станет просто брильянтовой.