Xe điện ngày nay có thể đáp ứng hầu hết các nhu cầu lái xe hàng ngày

General Motors đang phát triển hoàn toàn bằng điện 2017 Chevrolet Bolt, được thiết kế để có một phạm vi lái xe khoảng 200 dặm. Động cơ chungGeneral Motors đang phát triển hoàn toàn bằng điện 2017 Chevrolet Bolt, được thiết kế để có một phạm vi lái xe khoảng 200 dặm. Động cơ chung

Giao thông vận tải điện là một trong những cách hứa hẹn nhất để cắt giảm đáng kể khí thải nhà kính từ các phương tiện, nhưng cái gọi là lo lắng phạm vi - mối lo ngại về việc bị mắc kẹt trong ắc quy xe hơi - vẫn là rào cản đối với việc sử dụng xe điện. Là lo lắng phạm vi được biện minh cho xe ô tô hiện tại và cơ sở hạ tầng tính phí?

Đó là một câu hỏi nhóm nghiên cứu của tôi và tôi đã giải quyết trong một bài báo được xuất bản trong Năng lượng thiên nhiên, bằng cách xem xét kỹ vấn đề này với một mô hình mới.

Cụ thể chúng tôi đã hỏi: khi nhìn xuống khu vực địa lý của Hoa Kỳ từ góc nhìn của một con chim, có bao nhiêu phương tiện cá nhân trên đường hàng ngày có thể được thay thế bằng một chiếc xe điện pin giá rẻ, ngay cả khi không có sạc ban ngày? Phân tích của chúng tôi là, theo hiểu biết của chúng tôi, nghiên cứu mở rộng nhất nhưng chi tiết nhất cho đến nay về cách thức công nghệ xe điện cải tiến hiện tại và tương lai đo lường hành vi tiêu thụ năng lượng của mọi người.

Chúng tôi thấy rằng gần như 90 phần trăm phương tiện trên đường có thể được thay thế bằng một chiếc xe điện giá rẻ có sẵn trên thị trường hiện nay. Hơn nữa, con số này tương tự đáng chú ý trên các thành phố rất khác nhau, từ New York đến Houston đến Los Angeles. Đó là, có một tiềm năng cao để điện khí hóa ô tô ở cả các thành phố dày đặc và ngày càng đông đúc ở Hoa Kỳ.

Tuy nhiên, để nhận ra tiềm năng này, nhu cầu của những người điều khiển xe điện tương lai phải được đáp ứng trong tất cả các ngày, ngay cả những người có năng lượng cao, chẳng hạn như những ngày cần di chuyển đường dài.

Hai sáng kiến ​​quan trọng có thể cho phép điều này. Đầu tiên là dự đoán những ngày mà các tài xế có khả năng vượt quá phạm vi của chiếc xe, mà mô hình của chúng tôi được thiết kế để làm. Và thứ hai là đổi mới thể chế hoặc mô hình kinh doanh để cung cấp các phương tiện tầm xa thay thế vào những ngày năng lượng cao. Ví dụ, những chiếc xe thông thường và cuối cùng là các lựa chọn thay thế tầm xa, carbon thấp, có thể xuất hiện ở cửa của người dùng chỉ bằng một nút bấm. Nhu cầu này có thể kéo dài trong một thời gian ngay cả khi công nghệ pin được cải thiện và cơ sở hạ tầng sạc được mở rộng.

Phạm vi xe không phải là một con số

phạm vi một chiếc xe điện của thường nghĩ về một số cố định, nhưng đối với số dặm bao phủ trên một thay đổi lần sạc với các yếu tố bao gồm tốc độ lái xe và phong cách, và nhiệt độ ngoài trời. Để hiểu phạm vi của một chiếc xe hơi chúng ta cần nhìn xa hơn chính chiếc xe để biết cách cư xử của mọi người.

Trong bốn năm qua trong nhóm nghiên cứu của tôi, chúng tôi đã xây dựng một mô hình (được gọi là 'TripEnergy') về hành vi lái xe từng giây của mọi người trên khắp Hoa Kỳ, cách họ có thể sử dụng hệ thống sưởi và làm mát trong họ xe hơi, và các phương tiện điện và thông thường khác nhau sẽ tiêu thụ năng lượng như thế nào nếu lái theo cách này.

Cách tiếp cận này cho chúng ta một quan điểm xác suất của phạm vi xe điện. Ví dụ, đối với Nissan Leaf, chúng tôi thấy rằng 74 dặm là phạm vi trung bình - dựa trên các mẫu xe, một nửa trong số những chiếc xe trên đường ở Mỹ sẽ có thể đi du lịch này đến nay, và một nửa sẽ không được. (Một chiếc Ford Focus điện hoạt động tương tự.) Có một phân phối trong phạm vi này, điều này cho thấy hiệu suất thực tế có thể thay đổi rộng rãi như thế nào. Ví dụ, chúng tôi ước tính rằng năm phần trăm của các chuyến đi dặm 58 không thể được chi trả cho một khoản phí và năm phần trăm của các chuyến đi dặm 90 có thể.

Đánh giá công nghệ xe điện chống lại hành vi lái xe

Với mô hình TripEnergy trong tay, chúng tôi đã hỏi có bao nhiêu chiếc xe trên đường có thể được thay thế bằng một chiếc xe điện giá rẻ hiện có. Chúng tôi đã xem xét một trường hợp tài xế chỉ có thể sạc một lần mỗi ngày, ví dụ như ở nhà qua đêm. Điều này cho phép chúng tôi nghiên cứu một tình huống chỉ cần thay đổi hạn chế đối với cơ sở hạ tầng thu phí công cộng hiện có và ô tô có thể sử dụng các nhà máy điện nếu không sẽ ngồi yên qua đêm.

Chúng tôi thấy rằng, dựa trên cách mọi người lái xe trên khắp Hoa Kỳ, 87 phần trăm ô tô trong một ngày trung bình có thể được thay thế bằng một chiếc xe điện giá rẻ thế hệ hiện tại, chỉ với một lần sạc mỗi ngày. Điều này dựa trên hành vi lái xe của hàng triệu người trên khắp Hoa Kỳ trên các thành phố và tầng lớp kinh tế xã hội khác nhau.

Chuyển đổi từ xe thông thường sang xe điện cho những chiếc xe đó sẽ cắt giảm lượng khí thải ước tính bằng phần trăm 30, ngay cả với hỗn hợp cung cấp nhiên liệu hóa thạch ngày nay. Tổng cộng, các chuyến đi được thực hiện bởi những chiếc xe này chiếm khoảng% phần trăm lượng xăng tiêu thụ ở Mỹ

Tiềm năng áp dụng hàng ngày lớn này tương tự đáng chú ý trên cả các thành phố dày đặc và ngày càng rộng lớn của Hoa Kỳ, từ 84 phần trăm để 93 phần trăm.

Trong khi đó là sự thật rằng mọi người cư xử khác nhau giữa các thành phố - Trong họ sử dụng phương tiện giao thông công cộng như thế nào, cho dù họ sở hữu một chiếc xe hơi, và làm thế nào họ thường lái xe họ sở hữu - khi họ lái xe, chúng tôi thấy rằng một số lượng xe tương tự ở các thành phố khác nhau nằm trong phạm vi được cung cấp bởi một chiếc xe điện giá rẻ.

Lợi nhuận của cải tiến công nghệ

Điều gì sẽ xảy ra nếu pin được cải thiện và cho phép phạm vi lái xe dài hơn với cùng chi phí như pin lithium ion thế hệ hiện tại?

Cơ quan nghiên cứu liên bang ARPA-E đã đặt mục tiêu để pin dự trữ năng lượng gấp khoảng hai lần trọng lượng so với pin ngày nay trong xe điện. Nếu đạt được mục tiêu kỹ thuật đó, chúng tôi ước tính rằng ước tính tiềm năng áp dụng hàng ngày của 87 phần trăm sẽ tăng lên phần trăm 98 và tiềm năng thay thế xăng sẽ tăng từ phần trăm 61 lên phần trăm 88. 2017 Chevy Bolt và 2018 Tesla Model 3 dự kiến ​​sẽ đạt được mức tăng tiềm năng tương tự với chi phí tăng so với Nissan Leaf ngày nay, mặc dù những chi phí này vẫn gần bằng chi phí trung bình của xe mới. Tesla Model S thậm chí còn đi xa hơn nhưng chi phí cao hơn đáng kể.

Tuy nhiên, ngay cả với những cải tiến đáng kể về pin, các loại công nghệ hệ thống truyền lực khác sẽ cần thiết để đáp ứng những ngày đó với mức tiêu thụ năng lượng cao nhất. Nhu cầu này có thể tồn tại trong một thời gian, ngay cả với cơ sở hạ tầng tính phí được mở rộng, do một số ít ngày rất năng lượng.

Ảnh chụp nhanh về các ràng buộc phạm vi

Để mọi người vượt qua nỗi lo lắng và cảm thấy thoải mái khi mua một chiếc xe điện, họ cần biết nhu cầu của họ sẽ được đáp ứng vào tất cả các ngày, kể cả những ngày năng lượng cao. Dự đoán khi nào điều này sẽ xảy ra - và trước khi mua một chiếc xe trong bao nhiêu ngày điều này sẽ xảy ra - là điều mà mô hình của chúng tôi rất phù hợp.

Mô hình của chúng tôi có thể, với đầu vào hạn chế về khoảng cách di chuyển, thời gian và địa điểm, dự đoán xác suất vượt quá phạm vi của xe và chỉ ra những ngày mà tài xế cần chuyển sang những chiếc xe khác, tầm xa hơn, ví dụ như với các hộ gia đình hoặc thậm chí trong cộng đồng và thông qua các chương trình chia sẻ xe thương mại. Kết quả cũng làm sáng tỏ số lượng xe ô tô tầm xa cần thiết ở cấp độ dân số, một khoảng trống cần được lấp đầy bởi sự đổi mới của khu vực tư nhân cũng như chính sách quốc gia và địa phương.

Tài chính hợp lý để giúp phân phối chi phí trả trước trong suốt vòng đời của xe và tăng cơ hội tính phí, ngay cả khi chỉ một lần mỗi ngày, cũng sẽ khuyến khích áp dụng EV.

Tóm lại, phân tích của chúng tôi cho thấy các phương tiện chạy điện hiện tại có thể đáp ứng hầu hết các nhu cầu lái xe hàng ngày ở Hoa Kỳ Cải thiện khả năng tiếp cận với phương tiện giao thông tầm xa, cùng với ắc quy và ô tô tiên tiến hơn và cung cấp điện khử cacbon hạm đội.

Giới thiệu về Tác giả

Jessika E. Trancik, Trợ lý Giáo sư Hệ thống Kỹ thuật, Viện Công nghệ Massachusetts

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

Thị trường nội địa

đàn bà gan dạ

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

theo dõi Nội bộ trên

icon facebookicon twitterbiểu tượng youtubebiểu tượng instagrambiểu tượng pintrestbiểu tượng rss

 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

NHỮNG VIDEO MỚI NHẤT

Cuộc di cư khí hậu vĩ đại đã bắt đầu
Cuộc di cư khí hậu vĩ đại đã bắt đầu
by super User
Cuộc khủng hoảng khí hậu đang buộc hàng nghìn người trên thế giới phải chạy trốn khi nhà cửa của họ ngày càng trở nên không thể ở được.
Kỷ băng hà cuối cùng cho chúng ta biết lý do tại sao chúng ta cần quan tâm đến sự thay đổi nhiệt độ 2oC
Kỷ băng hà cuối cùng cho chúng ta biết lý do tại sao chúng ta cần quan tâm đến sự thay đổi nhiệt độ 2oC
by Alan N Williams và cộng sự
Báo cáo mới nhất từ ​​Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) tuyên bố rằng không có sự sụt giảm đáng kể
Trái đất đã tồn tại được môi trường sống trong hàng tỷ năm - Chính xác là chúng ta đã may mắn đến mức nào?
Trái đất đã tồn tại được môi trường sống trong hàng tỷ năm - Chính xác là chúng ta đã may mắn đến mức nào?
by Toby Tyrrell
Phải mất 3 hoặc 4 tỷ năm tiến hóa để tạo ra Homo sapiens. Nếu khí hậu hoàn toàn thất bại chỉ một lần trong đó…
Lập bản đồ thời tiết 12,000 năm trước có thể giúp dự đoán biến đổi khí hậu trong tương lai như thế nào
Lập bản đồ thời tiết 12,000 năm trước có thể giúp dự đoán biến đổi khí hậu trong tương lai như thế nào
by Brice Rea
Sự kết thúc của kỷ băng hà cuối cùng, khoảng 12,000 năm trước, được đặc trưng bởi một giai đoạn lạnh cuối cùng được gọi là Younger Dryas.…
Biển Caspi sẽ giảm 9 mét hoặc hơn thế kỷ này
Biển Caspi sẽ giảm 9 mét hoặc hơn thế kỷ này
by Frank Wesselingh và Matteo Lattuada
Hãy tưởng tượng bạn đang ở trên bờ biển, nhìn ra biển. Trước mặt bạn là 100 mét cát cằn cỗi trông giống như một…
Sao Kim giống Trái đất hơn, nhưng biến đổi khí hậu khiến nó không thể ở được
Sao Kim giống Trái đất hơn, nhưng biến đổi khí hậu khiến nó không thể ở được
by Richard Ernst
Chúng ta có thể học được nhiều điều về biến đổi khí hậu từ Sao Kim, hành tinh chị em của chúng ta. Sao Kim hiện có nhiệt độ bề mặt là…
Năm sự hoài nghi về khí hậu: Khóa học về sự cố trong thông tin sai lệch về khí hậu
Năm sự hoài nghi về khí hậu: Khóa học về sự cố trong thông tin sai lệch về khí hậu
by John Cook
Video này là một khóa học về thông tin sai lệch về khí hậu, tóm tắt các lập luận chính được sử dụng để gây nghi ngờ về thực tế…
Bắc Cực đã không ấm thế này trong 3 triệu năm và điều đó có nghĩa là những thay đổi lớn đối với hành tinh
Bắc Cực đã không ấm thế này trong 3 triệu năm và điều đó có nghĩa là những thay đổi lớn đối với hành tinh
by Julie Brigham-Grette và Steve Petsch
Hàng năm, lượng băng biển bao phủ ở Bắc Băng Dương giảm xuống mức thấp vào giữa tháng 1.44. Năm nay, nó chỉ đo được XNUMX…

BÀI VIẾT MỚI NHẤT

năng lượng xanh2 3
Bốn cơ hội về hydro xanh cho vùng Trung Tây
by Christian Tae
Để ngăn chặn một cuộc khủng hoảng khí hậu, Trung Tây, giống như phần còn lại của đất nước, sẽ cần phải khử cacbon hoàn toàn nền kinh tế của mình bằng cách…
ug83qrfw
Rào cản chính đối với nhu cầu đáp ứng nhu cầu cần kết thúc
by John Moore, Trên Trái đất
Nếu các cơ quan quản lý liên bang làm đúng, khách hàng sử dụng điện trên khắp Trung Tây có thể sớm kiếm được tiền trong khi…
cây để trồng cho khí hậu2
Trồng những cây này để cải thiện cuộc sống thành phố
by Mike Williams-Rice
Một nghiên cứu mới xác định cây sồi sống và cây sung Mỹ là những nhà vô địch trong số 17 “siêu cây” sẽ giúp tạo ra các thành phố…
đáy biển phía bắc
Tại sao chúng ta phải hiểu địa chất đáy biển để khai thác gió
by Natasha Barlow, Phó Giáo sư về Thay đổi Môi trường Đệ tứ, Đại học Leeds
Đối với bất kỳ quốc gia nào được thiên nhiên ưu đãi dễ dàng tiếp cận Biển Bắc cạn và nhiều gió, gió ngoài khơi sẽ là chìa khóa để đáp ứng mạng lưới…
3 bài học về cháy rừng cho các thị trấn trong rừng khi Dixie Fire phá hủy lịch sử Greenville, California
3 bài học về cháy rừng cho các thị trấn trong rừng khi Dixie Fire phá hủy lịch sử Greenville, California
by Bart Johnson, Giáo sư Kiến trúc Cảnh quan, Đại học Oregon
Một đám cháy rừng bùng cháy trong khu rừng núi khô nóng quét qua thị trấn Cơn sốt vàng ở Greenville, California, vào ngày 4 tháng XNUMX,…
Trung Quốc có thể đáp ứng các mục tiêu về năng lượng và khí hậu Giới hạn năng lượng than
Trung Quốc có thể đáp ứng các mục tiêu về năng lượng và khí hậu Giới hạn năng lượng than
by Alvin Lin
Tại Hội nghị thượng đỉnh về khí hậu của Nhà lãnh đạo vào tháng XNUMX, Tập Cận Bình cam kết rằng Trung Quốc sẽ “kiểm soát chặt chẽ nhiệt điện than…
Nước trong xanh bao quanh bởi cỏ trắng chết chóc
Bản đồ theo dõi 30 năm tuyết tan khắc nghiệt trên khắp Hoa Kỳ
by Mikayla Mace-Arizona
Một bản đồ mới về các hiện tượng tuyết tan khắc nghiệt trong 30 năm qua làm rõ các quá trình thúc đẩy quá trình tan chảy nhanh chóng.
Một chiếc máy bay thả chất chống cháy đỏ vào đám cháy rừng khi các nhân viên cứu hỏa đậu dọc con đường nhìn lên bầu trời màu cam
Mô hình dự đoán đợt cháy rừng kéo dài 10 năm, sau đó suy giảm dần
by Hannah Hickey-U. Washington
Nhìn vào tương lai dài hạn của cháy rừng dự đoán một đợt bùng phát cháy rừng ban đầu kéo dài khoảng một thập kỷ,…

 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

Thái độ mới - Khả năng mới

Nội địa.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Thị trường nội địa
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Tất cả các quyền.