Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Fire måder, den britiske regering skal udfase benzin på, diesel- og hybridbiler i 2035

Fremtiden for britisk bilkørsel? Kredit:Bubble_Tea Stock/Shutterstock

Den britiske regering lovede for nylig at fremsætte et forbud mod salg af nye diesel- og benzinbiler fra 2040, til 2035. Trækket overraskede nogle, men måske mest overraskende var bekræftelsen af, at forbuddet også vil omfatte hybridbiler, som bruger en forbrændingsmotor, der kører på fossilt brændstof og en elektrisk batteripakke.

Du har måske taget støj og dampe for givet i vejkanterne, men forbuddet ville betyde, at benzin og dieselolie elimineres fra nye personbiler inden for 15 år. Dette ville have indlysende fordele ved at reducere kulstofemissioner og forbedre luftkvaliteten, men der er betydelige forhindringer for Storbritanniens bilindustri at overvinde i mellemtiden.

I 2019, kun 1,6% af de solgte nye personbiler var elbiler, men de bliver nødt til at danne størstedelen af ​​salget fra 2035. Så hvordan kan det næste halvandet årti sætte Storbritannien på sporet efter nul-kulstofbilture?

1. Færdigheder og træning

Når det kommer til at designe og bygge benzin- og dieseldrevne køretøjer, Storbritannien har et væld af talent og ekspertise. I 2018, Storbritannien producerede 2,72 millioner motorer og var det fjerde største bilproduktionsland i EU i alt producerede køretøjer.

Hvis Storbritannien vil beholde eller vokse denne industri på 82 milliarder pund i 2035, meget af den eksisterende arbejdsstyrke skal omskoles til fremstilling af elektriske køretøjer. En bølge af ingeniøreksaminerede med ekspertise inden for elektriske og autonome køretøjer vil også være nødvendig for at udvikle den næste generation af elbiler.

2. Innovation og infrastruktur

Den gode nyhed er, at universiteter og nystartede virksomheder i Storbritannien står bag verdensførende forskning i nye batteriteknologier. Der er mere end én måde at drive en elbil på, og disse batterier findes i en svimlende sort, fra elektrolytbatterier i fast tilstand, lavpris natrium-ion batterier, og lithium-luftbatterier, som kan lagre meget mere energi end konventionelle lithium-ion-batterier.

Regeringen investerer 274 millioner pund i batteriforskning og fremstilling over fire år gennem Faraday Challenge. Men investeringerne bliver nødt til at fortsætte godt efter det for at sikre, at disse teknologier gør den vanskelige overgang fra prototype til masseproduktion.

Alle disse elbiler har også brug for ladepunkter, og deres øgede elbehov på det nationale net skal dækkes af vedvarende energikilder. Det kan udgøre over 80 terawatt -timer (TWh) - hvilket øger efterspørgslen med en fjerdedel. Nye solcelleanlæg og vindmøller skal bygges, sammen med nye kraftledninger, transformerstationer og hurtige opladningsnet til distribution af elektricitet. Hvis alt dette skal være på plads inden 2035, handling og investering er nødvendig næsten øjeblikkeligt.

3. Levetid og genbrug

Mange elbiler kører på lithium-ion-batterier, som begynder at ældes og mister mængden af ​​elektricitet, de kan lagre fra det øjeblik, de er fremstillet. Dette er ikke så meget et problem i vores telefoner, som har små batterier og udskiftes hvert par år. Men når det kommer til elbiler, batteripakken er typisk den dyreste del af køretøjet.

I 2017, den gennemsnitlige levetid for et elbilbatteri var otte år, og kun 10-50% af det kunne genbruges. Mål for 2035 skal have batteripakker, der holder i 15 år og er 95% genanvendelige. Forskere bliver nødt til at forbedre designet af disse batterier og bilerne selv for at opnå dette, mens regeringen bliver nødt til at bygge faciliteter, der kan genbruge batterier, adskillelse af råvarer - lithium, kobolt, nikkel og kulstof - så de kan genbruges i den næste generation af batterier.

4. Brint

Batteri elbiler er ikke den eneste løsning. Brintbrændstofceller kombinerer brint og ilt fra luften for at producere vand, producerer elektricitet. Hvis brintbrændstoffet produceres ved elektrolyse ved hjælp af vedvarende energi, så kan processen have nul CO₂ -emissioner.

Hydrogenbrændstofceller er mindre energieffektive end batterier, men den komprimerede brinttank kan tankes på mindre end fem minutter og på samme måde som tankning af en benzin- eller dieselbil. Dette gør brint ideelt til køretøjer, der foretager gentagne langdistancerejser og i øjeblikket er begrænset af rækkevidden og opladningstiden for batterikøretøjer, såsom taxaer og varevogne.

Lastbiler og busser er ikke omfattet af forbuddet i 2035, men brint er også et ideelt alternativt brændstof til dem. London har otte brintbusser, men der er kun 17 brændstoftankstationer i Storbritannien, sammenlignet med 15, 000 ladestationer til elbiler. Et brintpåfyldningsnetværk er presserende nødvendigt for at hjælpe med at afkarbonisere de dele af Storbritanniens transportnet, der er svære at nå frem til elektriske køretøjer.

The common theme across all of these points is investment. If the UK government really intends to meet its ambitious new target, then it will need to invest heavily and soon. If done right, this could reignite the automotive industry and position the UK as a world leader in electric vehicle production.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler