关于eFuels你需要知道的一切

未来的交通和机动性正面临着一个有趣的问题。实际上是一系列的问题。首先,人类正在加剧一场需要纠正的气候危机。其次,全球有太多的内燃机,不能简单地把它们全部扔掉,然后重新开始电气化。第三,正如我们早就知道的那样,最终我们的死恐龙汁液供应将会枯竭,我们将无法再生产化石燃料。虽然这可以解决第一个问题(如果到那时地球还没有完全完蛋的话),但它只会让第二个问题更加严重。那么,我们该怎么做呢?

如果你相信汽车和摩托车行业告诉我们的,那么电池驱动的汽车是未来的发展方向。这不是一场关于电动汽车是否真的能解决我们的气候问题的辩论,相反,我们只是从物流的角度来看待电动汽车。全球基础设施需要大幅提升,才能接近满足需求。

随着越来越多的制造商采用电力推进技术,问题仍然存在——我们如何处理目前路上的现有车辆?

无论你对电动汽车或我们的摩托车持何种立场,对话的焦点往往都是我们未来将使用什么汽车,以及未来的摩托车将如何成为电动的。有一件事我们没有听到太多提及,那就是如何处理目前路上现有的ICE车辆。昨天和今天的自行车在短时间内不会消失,据我们所知,在可预见的未来,每个目前使用内燃机的摩托车制造商都将继续这样做。再乘以其他使用内燃机的行业,你就会发现,为了支持电动汽车而忽视这个问题是多么虚伪。我们如何在帮助大幅减少排放的同时保持所有这些车辆的运转?

答案可能是合成燃料,或eFuels。不要和生物燃料混淆,生物燃料是从植物中提取的,电子燃料是一种碳中和的燃料生产方法,它可能代表内燃机的救世主。或者至少延长它的存在。事实上,这是欧洲摩托车制造商协会(ACEM)的目标之一,他们最近加入了eFuel联盟,这是一个专注于如何解决机动车气候危机的欧洲委员会。ACEM和eFuel联盟认为,解决方案应该多管齐下,而不是只专注于一项技术——主要是电池——来修复地球。电力推进在其中起到了一定作用,但这只是这棵树上的一个分支,它的分支还包括氢、电子燃料、生物燃料和其他可能还不存在的技术。

然而,出于本文的目的,我们将重点关注电子燃料(术语电子燃料和合成燃料将在这里互换使用),因为它的应用和分支是非常重要的。

eFuel是什么?

先做重要的事。首先,什么是合成燃料?简单地说,eFuel通过电解过程将水分解为氢和氧两种成分。至关重要的是,为了保持电解过程的碳中和,进行电解的电力来自可再生能源,如太阳能和风力发电场。接下来,直接从大气中(而不是从地面)捕获二氧化碳(CO2),并与氢结合生成合成甲醇。然后,甲醇被提炼成汽油,你可以把它放进你的油箱里,骑、开车、航行、飞行等等。

可再生合成燃料是如何从二氧化碳和水中生产出来的。插图:Dimitrios Karamitros/Shutterstock.com

为什么这是一个大问题

从表面上看,eFuels可能正是我们一直在寻找的答案。忘记未来的摩托车吧,一种接近碳中和的燃料来源,比今天的化石燃料清洁85%,意味着现有的摩托车(以及汽车、卡车、飞机、船舶、割草机、农用设备等)可以继续上路。是的,这对像美国这样的市场是很好的,在那里摩托车基本上是奢侈品,但当你想到全球有13亿辆汽车根据保时捷的说法,eFuel的重要性上升了一个数量级。

就经济规模而言,考虑一下这一点:根据ACEM的数据,摩托车行业带来了214亿欧元欧洲的GDP。一个逐步淘汰液体燃料的世界将彻底改变这个数字。更别提全球其他市场了,尤其是亚洲,在那里动力双轮车是必需品。考虑到因为eFuels而节省和/或创造的就业和经济,它的重要性再次攀升。

在一些国家,滑板车是出行的主要工具,而且在很长一段时间内,即使电动汽车价格下降,基础设施建设完善,滑板车也将继续如此。图片来源:Nelson Antoine/Shutterstock.com

事实上,一些知名制造商正在积极参与这一游戏。在汽车方面,迈凯轮宣布将生产一款使用eFuel的研发车表示只需要做最小的改变就能适应它,这也是它如此吸引人的原因之一。至于把钱花在嘴上,保时捷已率先在智利投资7500万美元,向西门子的一家eFuel工厂投资。智利拥有世界上最大的风力发电阵列。作为该公司每年生产13万升eFuel的试点项目的一部分,该公司将首先将其用于赛车项目,然后将其用于公路汽车的动力。都是为了保住911的性命。特别是旧的。

考虑到汽车行业在控制排放方面处于领先地位,合成燃料在中国成为热门话题也就不足为奇了。相比之下,摩托车只是雷达上的一个光点,但政治和监管对话从四轮转向两轮只是时间问题。这就是为什么ACEM试图走在它前面的原因,这样摩托车制造商(至少是欧洲的制造商)就有了一个开始的框架,当时机到来时,可以帮助主导对话。

智利的Haru Oni项目——保时捷和西门子能源的一个联合项目——的动画。

在一个化石燃料驱动的世界里,摩托车行业并没有盲目前进。显然,像Zero、Energica、KTM等公司生产的电动摩托车已经存在,但针对摩托车行业的eFuel开发正在悄然成型。到2024年,MotoGP要求使用至少40%的非化石燃料2027该系列将要求其燃料100%碳中和。这些都是大目标,实现它们的时间并不多。

杜卡迪和KTM都是MotoGP锦标赛的参与者,他们正在采取积极的方法来合成燃料和一个更可持续的未来。在最近的ACEM新闻发布会上,KTM的匹配和监管事务主管Karl-Maria Grugl指出,KTM正在采取一种多路径的方式,在“正确的车辆、正确的地点、正确的能源载体”范式下,包括电力推进和eFuel。

KTM已经在电动摩托车游戏几年了,现在freeeride电动平台。说到小排量的性能,你可以期待看到更多来自奥地利公司的电动车型。

KTM已经在Freeride的旗帜下生产电动摩托车,Grugl认为进一步的电气化是该公司朝着250cc以下性能类别发展的方向。超过250cc的门槛,KTM目前坚持使用内燃机,部分或全部由eFuels提供动力。Grugl希望eFuel在全球范围内流行起来,特别是在像美国这样的巨大市场,但他承认,采用eFuel将是困难的。他表示:“美国在要求方面存在分歧。”“加州为脱碳奠定了基础,与欧盟有着类似的雄心,但加州也有一种非技术中立的方法。”该州最近颁布了一项法律,禁止在2035年前销售新型汽油汽车和卡车,以支持电池动力。格鲁格尔担心,把所有的鸡蛋都扔到电池驱动的篮子里,将阻碍全球采用多种策略并行减少排放的努力。

杜卡迪首席执行官克劳迪奥•多梅尼卡利(Claudio Domenicali)也采用了多管齐下的方法,但原因略有不同。在Domenicali看来,杜卡迪是一个奢侈品牌,而不是一个移动品牌。该公司不可能像本田(Honda)那样靠销量数百万辆的滑板车维持运营。该公司声称,通过提供同类产品中最好的摩托车,为客户提供优质的体验。与所有不确定的围绕什么将动力车辆的未来,杜卡迪希望做好准备,无论结果如何。

然而KTM只使用电力为小排量性能,杜卡迪正在走另一个方向。从2023年开始,杜卡迪将成为MotoE赛车系列的唯一制造商,在那里它将开发其所能开发的最高性能的电动自行车。这个试验台将在杜卡迪最终为大众的公路产品中结出果实。betvictro伟德app

这也是该公司同意成为MotoE系列摩托车唯一制造商的原因之一,合同从2023年开始,为期四年。没有比赛车更残酷的考验了,这种制造最好的电动摩托车的试火方法最终会渗透到未来的消费车型中。

对合成燃料的采用也是如此。MotoGP的授权已经迫使该系列的所有制造商采取行动,但Domenicali认为采用eFuels对杜卡迪来说是一个有趣的挑战,无论是从性能方面,还是从量产方面,因为理论上,现有的燃料基础设施可以立即使用。和保时捷在某种程度上一样,杜卡迪特别希望看到eFuels变得更加突出Ducatisti可以继续骑自行车。

如果没气了,我们要怎么做我们的Panigales?

杜卡迪这样的小公司在eFuel研发上投入资金,当然会带来一些风险,但有趣的是,Domenicali说,这种投入是必要的,“因为世界上有很多不确定性”,特别是在未来的推进技术方面。他继续说道:“在开发过程中赔钱的风险并没有在我们未为未来做好准备时赔钱那么糟糕。”

的挑战

如果合成燃料是我们所有问题的答案,那为什么我们没有听到更多关于它的消息?事实上,关于汽车行业的争论已经持续了几年,但正如前面提到的,摩托车行业要小得多,因此不那么重要。尽管如此,采用合成燃料,特别是用于摩托车,还是有点棘手的,原因可以分为三个要点:效率、成本和可用性。这些原因还导致另外两个相互关联的点:制造商的购买和政治的不确定性。

效率

图片来源:蓝色星球工作室/Shutterstock.com

尽管电动摩托车(以及电动汽车)被认为是一种无聊、没有灵魂的交通方式(这是我们不同意的,顺便说一句),但就能源生产而言,电动汽车非常高效,可以将其输送到摩托车的后轮。各种各样的研究已经表明,一辆电动汽车的效率可以在40% - 70%之间,这意味着从能源生产过程开始,多达70%的能源在到达后轮后仍然保留。

相比之下,合成燃料则令人沮丧。考虑到电解过程、二氧化碳捕获、合成和精炼过程以及内燃机固有的低效率,上述研究表明,只有18%的能量流向了后轮在最好的情况下.在最坏的情况下,这个数字会下降到个位数。这就是为什么梅赛德斯不像它的一些竞争对手,没有购买eFuels的股票.然而,就井到轮的效率而言,传统汽油的效率只有13%左右.请注意,这两个数字都不是特别好,但如果我们要降低效率,我们不妨使用碳中和燃料。

当考虑从油井到汽车车轮的燃油效率时,合成汽油和传统汽油的得分都相当低。但是,这个解决方案至少可以让现在的车辆在路上行驶,同时仍然有助于降低净排放量。图像gmobility

换句话说,目前的估计表明,使用eFuel和电池至少需要四倍的发电量来为目前的车辆提供动力。

成本

图片来源:Heather A. Craig/Shutterstock.com

这就决定了制造合成燃料的成本。根据这项研究到2030年,eFuel的价格将在每升3欧元左右,或每加仑超过13美元。欧洲人已经习惯了接近这个价格的汽油价格,但美国观众绝对会在如此高的油价面前失去理智(尽管这可能会说服更多的人放弃汽车而选择摩托车……)。

抵消和/或减少这种成本的一个部分方法是利用世界上阳光和风能充足的地区,这样发电的成本几乎为零。这就是为什么智利、德国和海上风力发电场正在开发风能,而世界各地的太阳带正在被用来收集太阳能。但事实仍然是,目前存在的风力或太阳能发电场远远不够,增加这些数量将是非常昂贵和困难的。

可用性

图片来源:Engineer Studio/Shutterstock.com

成本问题与eFuel目前缺乏可用性密切相关。由于这项技术还处于起步阶段,目前生产合成燃料的炼油厂并不多,这并不奇怪。至少不是大规模的。之前我们提到保时捷投资了西门子在智利的一家工厂。预计到2026年,它将生产5亿升(5亿升)的电子燃料。这很好,除了美国一个人消费4670亿年2020年的升燃料。这意味着智利工厂的供应不足美国消费的0.1%。如果这是真的,那么对于一株植物来说,这实际上是一个相当可观的数量。可扩展性将是关键。

目前,eFuel联盟预测合成燃料将逐渐以越来越快的速度与传统燃料混合,直到合成燃料在泵排出的燃料中占到100%。问题是100%的接管到2050年才会发生

制造商和政治收买

图片来源:Alexandros Michailidis/Shutterstock.com

推广新兴技术并不是什么新鲜事。你只需要看看个人电子行业就能找到证据。但当涉及到对全球气候有影响的新兴技术时,大规模采用的障碍要大得多。就像电池技术和电动汽车最近蓬勃发展一样,由于世界各地的制造商、政府和监管机构都与该技术保持一致,并为此投入资金,合成燃料面临的问题至少可以通过类似的投资得到部分缓解。

事实仍然是,内燃机不会去任何地方。不是在不久的将来,也不是在中间的将来。还有一开始提到的一点——今天已经有数百万辆ICE摩托车在世界各地运行。我们要怎么处理这些东西?很少有人关注用现有的汽车和未来的汽车来帮助遏制我们的气候危机。

结论

我们不知道未来的摩托车会是什么样子或由什么驱动,但至少,我们希望今天的摩托车能够在道路上继续行驶,这要感谢电子燃料——或另一种我们还没有发明的燃料。

理论上,eFuel看起来非常有前途。与其把我们所有的卵子都投入到电池中去推动我们走向未来,不如采取多管齐下的方法来使用各种替代能源。合成燃料只是其中的一条途径,还有一个巨大的额外好处,那就是能够利用现有的基础设施为已经上路的车辆提供动力。目前还没有完美的解决方案,还有几个主要障碍需要克服。对于许多不肯放弃内燃机的摩托车手来说,还是有希望的。


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