посмотрел веселую дискуссию в комментах к Причиной следующего обвала рынка нефти станут электромобилиа
немножко подумал. сходил к гуглу. еще подумал. решил написать коротенькую аналитическую заметочку по результатам беглого гугления:
для экономных- для обвала рынка нефти надо добыть весь разведанный литий раза два-три и весь кобальт- раз пять, сделать из этого аккумуляторы, и может быть тогда... если найти для этих аккумов безнефтяной зарядник...
доказательная часть под катом...
вроде как в 2010 году количество автомобилей стало больше миллиарда. если каждый такой авто заменить на аккумуляторный с аккумом на 100 кг- то получается, что надо 100 мегатонн аккумуляторов. в литий-ионном (на базе литий-кобальт-о2) аккумуляторе где-то 8,5% по массе лития, то есть, надо что-то около десяти мегатонн лития. если верить интернету, то разведанные запасы лития- около 6,5 мегатонн.
то есть, при весе аккума в среднем 100 кг надо нарыть где-то 10 мегатонн лития, а известно где лежит всего 6,5 мегатонн. и это я взял вес аккумулятора по нижней планке. а если по тесловской- то 10 МТ превращаются в 50МТ. упс. сворачиваемся, фантазеры, на то, чтобы к 40 году увеличить долю аккумуляторных авто до 50%, надо немножко разведать лития, раз так в пять больше, чем известно на сегодня.
затем видим, что в таком аккумуляторе кроме лития еще где-то 70% кобальта, т.о. к 10 Мт лития надо добавить еще 100 Мт кобальта. быстрое гугление дает http://www.infomine.ru/files/catalog/35/file_35_eng.pdf, что кобальта в мире разведано от 7,5 до 13 Мт. то есть, в десять-пятнадцать раз меньше, чем надо для перевода половины авто на аккумуляторы.
да, есть литий-феррум-фосфор-о4 аккумуляторы, что не особо отменяет требуемых запасов лития, и добавляет в суп вместо кобальта где-то от 40 до 200 Мт фосфора (на один атом лития идет или один кобальт, или один фосфор, литий примерно 7г/моль, кобальт-60г/моль, фосфор- 30г/моль). с этим проще, фосфатов много, мировая добыча фосфатов на 2002 год составляла что-то около 135 МТ. но это фосфатов, фосфора в них процентов 20 максимум, то есть, добывается получается порядка 20-30 Мт фосфора в год (без выделения фосфора из аппатитов) для того, чтобы за 20 лет нарастить объем аккумуляторов до предполагаемого, надо увеличить мировую добычу фосфатов от 10% до 50%. да еще и из этой увеличенной добычи этот фосфор выделить и переработать в соединения лития. Гигафабрика Теслы на фоне этих масштабов превращается в наношарагу. но да не суть. фактически, надо поднять в мировом масштабе отрасль по добыче фосфора, и все это на фоне кризиса.
разведанные запасы свинца- порядка 90МТ . однако, он менее энергоемкий, и свинцовые аккумуляторы весят намного больше, так что при хотелках по литию на 50МТ, свинца надо будет где-то раз в 30 больше. то есть, от 300 МТ. а разведано, еще раз, 90 Мт, и при этоме еще и годовое потребление составляет ТАДАМММ 10Мт (да да, свинцовый песец приползет быстрее, чем успеет развиться тесла-жигуль ).
в общем, после всего это мое имховое резюме: не станут электромобили причиной обвала рынка нефти. они станут причиной резкого роста рынка лития, кобальта, фосфора и особенно- свинца.
ОБНОВЛЕНИЕ. Уважаемые камрады, я изложил критику вполне конкретной статьи, с вполне конкретными технологиями- современные электромобили, с реальными аккумуляторами: литий-полимерные, заряжаемые от розетки, возимые в самом авто. Сабжевая статья (а значит и я) не рассматривали графеновые аккумуляторы, портативные торсионные генераторы и прочую фантастику, сабж обещал в ближайшие двадцать лет резкий рост количества электромобилей. я изложил причины, по которым сейчас это невозможно. основная- энергетическая база современных (не будущих) электромобилей завязана на литий и кобальт, которые есть (опять же, на сегодня) очень сильно ограниченный ресурс, которого на порядки меньше, чем нефти и который уже кончился. Перспективные технологии на то и перспективные, что может выстрелит, а может и нет. Станут промышленными- тогда и поговорим.
Также я не касался вопроса о том, откуда возьмется энергия для заряда аккумуляторов- мне кажется, что при недостатке аккумуляторов этот вопрос совершенно не важен.
Также я не касался вопроса о том, откуда возьмется такое количество электродвигателей постоянного тока (электромобили пока ездят на них). А это тоже проблема в связи с тем, что двигатель постоянного тока- это устройство с большим количеством редкоземельного неодима- которого сейчас наблюдается растущий дефицит и монополизм производителя (Китай), а тут еще ветряки его жрут килотоннами- он у них в генераторах незаменим (пока незаменим). Так что прошу не увлекаться в обсуждении фантастикой и не приплетать фентези. Впрочем, кого это остановит :-)
Комментарии
баяним
эээ, можно пруф? текст писал сам только что, потому очень хочу увидеть ссылочку- где это я бояню.
Он, похоже, только заголовок прочитал :-).
уже рефлекс )
виноват-с
Придется Печкину обломиться и по старинке ножками почту разносить.
Что то мне вспоминается Тесла и 440 киловатт которые ей насчитали в Сингапуре. Это скорее электромобили вызовут дефицит при таком аццком КПД.
Спасибо за расклад, с этой точки зрения на это не смотрел. В принципе, автомобиль самый экономичный транспорт, алюминия на планете много, железа тоже, медь пока не в дефиците. Единственный затык нефть, но переход на метан снимет и этот вопрос.
С чего бы это? Сравните с точки зрения энергозатрат перевозку контейнера по ж.д, воде и фурой.
Извините, не раскрыл мысль, транспорт, по сравнению с электромобилем.
Насчёт меди - погорячились. Дефицит её в мире уже имеется.
http://voprosik.net/deficit-medi-v-mire-neizbezhen/
Я не говорю, что медь можно черпать лопатой, однако её больше чем того же лития, и кстати, в электромобилях используется меди больше в разы, обмотки генераторов, электромоторов, мощные провода от генератора к аккумулятору и к электромотору. В принципе авто с двс возможен вообще без проводов.
пьезоэлектрическая свеча зажигания
а заводить с помощью инерциального привода с педалью.
В принципе ДВС без проводов существует. Дизель называется. Можно даже без стартера обойтись. Называется пневмозапуск.
Я знаю, пневмозапуск тяжелее и сложнее. в принципе можно заводить и кик-стартером.
Про дизель не подумал, они тоже на метане ходят, да, выгода в том, что в принципе почти весь парк авто можно перевести на метан. Сэкономив на производстве новых авто.
Между простым кикстартером и сложным пневмозапуском я выбираю пневмозапуск.
Что там в пневмопуске сложного? Компрессор, баллон со сжатым воздухом и пневмопривод вместо стартера. Большинство современных грузовиков имеют гидро-пневматическую систему тормозов, и компрессоры с баллонами там уже есть.
Дизельный трактор на метане, отечественного производства.
Причем он имеется уже 3000 лет как.
ваще-то, самый экономичный транспорт - дирижабль на водороде \зы: и баржа\
тока он ещё и самый опасный
Любому, знакомому с литиевыми аккумуляторами, понятно: электромобили на литии суть игрушка. И вообще, по сю пору ёмкость аккумуляторных батарей - функция от их масы. А значит, и объёма.
Наиболее адекватная схема электромобиля на сегодняшний день - ДВС гибриты типа Ё-мобиля.
Электромобиль заменит автомобиль только после изобретения микрореакторов. Или офигительно ёмких батарей, что мне лично видится сказками.
Двухцилиндровый двигатель на метане, типа Fiat TwinAir уделает любой Ёмобильный гибрид как бык овцу, Как в виде экономичности, так и в виде соотношения мощность/масса.
Позвольте усомниться. Все эти свистоперделки, способные кого-то обогать, работают на предельных режимах, агрегаты же гибрида, наоборот, в оптимальных. Боюсь, на длинной дистанции электропривод выиграет. Посмотрите хотя бы тяговые характеристики электромотора, они идеальны: чем меньше скорость, тем выше момент. ДВС и близко не стоял.
Не хотел бы я ездить на двухгоршковом! газовом! фиате! Все мои дурные сны в одной фразе :)
Как городская жоповозка очень даже ничего.
Всё упирается в источник тока, в случае с гибридом в аккум и двс.
Гибриду не нужен аккум. Ему нужен генератор, обеспечивающий ровную езду, и буфер для разгона. Буфер на батареях лажа - ток маленький. Для Ё буфер Планировался из суперконденсаторов, это правильно.
Вот у меня, к примеру, Нива - не самый мощный авто. 80 лошадей всего. Или, по научному, 60 кВт.
Теперь смотрим на массу электрогенератора, мощностью 60 кВт. 310 кг однако. И это без ДВС, только генератор.
А ведь ещё нужны электродвигатели в качестве привода..... И аккумуляторы в качестве буфера.....
Чтобы Ваша Нива ехала, ей не нужно 60 кВт, достаточно примерно 15-и. 60 нужны на разгон, да и то редко - не чаще, чем Вы кладёте стрелку тахометра на правый ограничитель. Так что Вам хватит генератора на 20 кВт и электромоторов на 60 в сумме. А момент на колёсах будет такой, какой Вы никогда и не чувствовали :)
Кстати, не забудьте выкинуть массу коробки и раздатки.
Окееееей.
Если верить гуглю, бензиновый генератор 15 кВт весит в районе 200 кг.
Мотор-колёса не рассматриваем как вариант. Почему - уже в предыдущей теме обсудили. Пусть будет 2 двигателя по 30 квт, на двух мостах. Ну или один на 60 кВт, на одном мосту. Двигатель на 30 кВт весит в районе 170 кг. 2х170 = 340 кг. На 60 кВт весит так-же приблизительно.
Итого 540 кг.
С барского плеча, урежем осетра в полтора раза (в надежде на волшебные японские технологии). Пусть всё вместе будет 360 кг.
Добавим 100 кг аккумуляторов.
Нива - маленький и лёгкий автомобиль. У неё полная снаряжённая масса колеблется в районе тонны.
460 кг для неё - многовато.
А если автомобиль будет побольше и по мощней???
Все так, только аккумы лишние.
Аккумы не лишние. 2 двигателя по 30 кВт никак не завести от генератора на 15 кВт, мимо аккумуляторов.
Бензиновый генератор может и весит 200 кг, но снижение его веса целью не ставилось, + последовательный гибрид (вроде о нем вы говорите) не самая лучшая конструкция с т.з. КПД и веса, их применяют там где это целесообразно (тепловозы, самосвалы) потому что такую трансмиссию не просто сделать.
Не так все страшно, например prius имеет 2 эл двигателя 18 и 50 кВт и hsd не выглядит очень тяжелой( по слухам 120 кг весит).
Пусковой ток у всех электродвигателей огромный, в разы больше рабочего... Без акка никака..;-)
Вот с супер конденсаторами тут и не складывается, при параллельном соединении можно суммировать мощность, но это будет на малом напряжении, а вот для увеличения напряжения их надо соединять последовательно, почитайте что тогда происходит с ёмкостью...
На батареях то-же лажа согласен, но технология понемногу отрабатывается.
у Ё-мобиля схема гибрида предполагалась последовательной, что очень не хорошо для КПД, сделать то конечно можно, но выигрыша не так уж чтобы и много.
Электромобили могут работать не только от аккумуляторов, но и от "розетки". (электрички и троллейбусы тому пример).
Пример способа реализации (еще без практического воплощения к сожалению) электромобиля от розетки(может изобрел велосипед без понятия): https://aftershock.news/?q=comment/2419304#comment-2419304
Т. е. столько лития сколько указал ТС - не надо.
Кроме того идея "один аккумулятор на 10 машин": https://aftershock.news/?q=comment/2401885#comment-2401885
Проблема не в хранении или передаче электричества, а том откуда берется электричество в розетке и можно ли его столько там получить.
Вот в РБ построят АЭС и будет лишнее электричество.Правительство уже задумалось о внедрении электромобилей.
Класс, будем в РБ приезжать на троллейбусах кататься
простите, в критикуемой мной статье речь шла про аккумуляторные электромобили. вот про них я и написал. Ваша идея с аккумулятором на 10 машин- это 100 кг аккумулятора, взятые мной за минимум (которые в самой машине, чтоб до булочной доехать и обратно), и еще немножко больших тяжелых аккумуляторов, которые используются по случаю (на выходных на дачу), такая система не снимает проблему, а из абсолютно неподъемной делает ее просто неподъемной. не велика разница. И с Вашим последним тезисом не согласен в корне и совершенно- проблема именно в хранении и передаче электричества и только в этом. если бы электричество легко хранилось- то все автомобили мгновенно перешли бы на электродвигатели и все были бы счастливы- КПД 98%, прогревать не надо, масло не ест вообще, трансмиссия прямо в колесе, в пробке энергия не тратится, при торможении рекуперируется, и разгон до сотни за 4 секунды даже на тракторе. но электричество не хранится и не передается, и потому всех этих прелестей нет. а так- ну, нет у тебя розетки, но есть дизельгенератор (который работает всегда в идеальном для двигателя режиме- с оптимальными оборотами и с оптимальной нагрузкой) и от него заряжается ночью твой электромобиль. расходы бензина-дизеля-нефти в два-три раза ниже, чем у простого ДВС в машине, потому что там разгон- неудобный режим, обороты маленькие, момент большой, КПД низкий, торможение- вся наколенная энергия ушла в колодки. а оптимальный режим- только на пустой ровной трассе на скорости 90 км/ч. два раза в год, все остальное время- хозяин, прости, дай пожрать...
Даешь в каждую квартиру по дизель-генератору!
12 рубликов за киловатт вместо 2,40р. от сети
tiriet
Да там про аккумуляторы (не сказано что именно литиевые) и электромобили большой дальности. И там указано что 35% авто будут электромобили.
Это не меняет сути (про аки указано в комментах ниже). Думать надо ширше.
Главная проблема не в аккумуляторах, в том проблема как сгенерировать столько электричества, если нет нефти и такого количества атомных станций (никто их не клепает в товарных количествах и надеяться что Китай бесплатно всех спасет - это хрень). Зеленая энергетика тоже под вопросом, хотя бы из-за того что сегодня низок КПД передачи энергии. Хотя вроде однопроводную передачу энергии осваивают, и, возможно, освоят сверхпроводящую передачу энергии(вряд ли это будет дешево).
Аккумуляторы это меньшая проблема чем проблема генерации энергии. Аккумуляторы может клепать любой подвал. АЭС это другой уровень, масштаб и культура производства. Еще не научились делать АЭС с полной автоматикой. Расчеты по электротранспорту надо делать от АЭС (которые в США закрываются) и других доступных источников энергии (всех кроме углеводородов - эти только для НЗ). "Сжигать нефть, все равно, что топить печку ассигнациями."
подвал конечно клепать может, но клепать ему будет не из чего. лития и кобальта столько нет. нефти столько есть, а лития и кобальта- нет.
Про АЭС AlredyYet года два назад прям тут на АШе популярно расписывал про "атомную спичку"- АЭС не спасут. да, у нас есть уран, но его- тадаммм, тоже не хватает. уже вчера не хватает. причем, сильно. нам же не надо какой попало, нам надо Ю235, а его нетути. есть Ю238, но его чтобы поджечь- надо или плутончику (20 тонн на один реактор) а его тоже нетути, или этого мерзкого недостающего Ю235. есть бридеры- которые могут лет за пять из Ю238 наработать Ю235, но чтобы бридер запустить- надо в него засунуть, тадамммм, 20 тонн Ю235, которого нетути. замкнутый круг, однакож. есть немножко 235, которого едва-едва хватает, чтобы работали уже построенные АЭС, и есть представление, как в теории сделать замкнутый ядерный цикл, который будет из условно бесплатного Ю238 нарабатывать Ю235, но для запуска этой отрасли (а это отрасль почти-то новая) нужно сначала в нее вложить очень-очень много урана235, которого нет. приплыли. а если делать это все постепенно, при текущем положении на переход на АЭС замкнутого цикла и обеспечение атомным электричеством только одной России надо лет 60, и то, если у нас в России будут вводить в строй по 4-5 реакторов в год, каждый год. пятьдесят лет. :) а если мы построим сразу 250 реакторов- то у нас тупо нет для них топлива. мы можем загрузить только десяток. а через пять лет- они наработают немножко топлива, чтобы загрузить по новой себя и еще пяток реакторов. и вот наши внуки может быть доживут до загрузки пустых реакторов и победного перехода полностью на АЭС.
И тебя вылечат.
Массу автомобилей (включая электромобили) можно уменьшить в 2-3 раза (а потом и более), с соответствующим снижением потребления энергии. Конечно для обеспечения достаточной (и равной/справедливой) безопасности придётся существенно модернизировать технико-правовую организацию дорожного движения. Зато для автомобилей, управляемых компьютером, дороги можно делать в полтора раза ýже (и с увеличенной пропускной способностью выше в несколько раз, за счёт снижения интервалов движения и автоматической перемаршрутизацией по необходимости), а то и раз в десять ýже если не по всей ширине твёрдое покрытие укладывать, а ровно сколько надо по ширине для стандартных колёс и стандартной колеи.
Это конечно займёт десятилетия, но для мотивированного общества задача вполне решаемая.
в калифорнии может и можно, а в средней полосе России- нельзя. у нас тут лед бывает, гололед бывает, и "местами гололед" бывает. нам нельзя тут дороги делать уже и плотность движения повышать. плотность и так предельная, все жмутся, прям номером в ведерко упираются, и дороги снегом заваливает так, что из шести полос две остается.
масса авто- моя табуретка весит девятьсот. в ней я с семьей- полтора центнера в сумме. ну снизили вы массу авто в трое. было 1050 загруженная масса, стала 450. объем не уменьшился все равно, лобовое сопротивление тоже. хотя, как вы из 900 килограмовой тачки сделаете 300кг электрокара? аккумуляторы, углепластиковые велосипедные колеса и пластиковые стульчики сверху? снизишь ты в три раза массу, ага, щас. а Вы же хотите "потом и более". это, простите, до скольки? до 20 кг? чтоб в сумку влезал? "не верю". идея с укладкой асфальта не по всей ширине- это и смешно, и не смешно. смешно, если вы хотите, чтобы автопилот так аккуратно рулил, а не смешно- потому что он и так у нас тут в Сибири не по всей ширине, ниче, рулим как-то.
Кстати почему то вы обошли проблему замены аккумуляторов. Больше 5 лет литий не проходит.
мне кажется, что на фоне недостатка базовых ресурсов эта проблема несколько теряется.
Ну вот ты и молодец (причём без всякой иронии). Вот только навстречу тебе, среди десятка таких же нормальных людей, едет трёхтонное чудо, везущее одну тушу с пальцами веером. И если, не дай бог, не важно по чьей вине, будет лобовое - то ты ведь хорошо знаешь, из твоей семьи фарш получится, или из той туши. Если бы там ещё грузовик бы был, везущий еду в магазин около твоего дома (с профессиональным водителем за рулём, и дополнительным ограничением скорости), это ещё понятно почему риск и зачем - а так, отдельные фраера обеспечивают свою безопасность за счёт других, причём разница в транспортном налоге даже близко не компенсирует такие разные права на жизнь. И в такой ситуации производитель твоего авто понижать массу далее и не может, даже если есть идеи и наработки, до тех пор пока масса машин на дороге не станет более равной.
Гололёд - да, проблема (впрочем, в пределе, она в основном решаема, в виде рельсового транспорта, а ещё для транспорта без вредных выбросов над-вдоль дороги можно строить лёгкую крышу-трубу). Ещё почему-то тут никто не упоминает, что в машине зимой без отопления - холодно (а на существенно улучшенную термоизоляцию салона требуется лишняя масса). Куча проблем и вопросов, но решать-то их надо начинать, тем более в тех моментах, которые не зависят от типа двигателя.
Очень хорошая подача темы.
До управлямого термояда в энергетике не будет ничего, кроме углеводородов. Все остальное - паллиативы и дешевые спекуляции.
не факт. суперконденсаторы теоретически могут заменить аккумуляторы, а например, приливные электростанции у нас в районе Мурманска теоретически могут покрыть электричеством все человечество и еще останется запас раз в сто. В свою очередь, управляемый термояд токомачного типа еще Капица популярно на пальцах критиковал.
Страницы