6 โซลูชั่นสำหรับความท้าทายด้านแร่แบตเตอรี่

เผยแพร่ซ้ำโดยเพลโต

ผู้ติดตาม: 0

บทความล่าสุดที่หลั่งไหลเข้ามามากมาย ไม่ว่าจะเกิดขึ้นเองหรือมีการประสานงานกัน พยายามที่จะทำลายชื่อเสียงของพลังงานหมุนเวียน ยานยนต์ไฟฟ้า และองค์ประกอบอื่นๆ ของการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่ช่วยรักษาสภาพภูมิอากาศ คำติชมมีตั้งแต่ความน่าเชื่อถือของกริดไปจนถึงการใช้ที่ดิน ตั้งแต่ความประหยัดไปจนถึงความเท่าเทียม การกล่าวอ้างที่แพร่หลายและขัดแย้งกันมากที่สุดก็คือ การทำลายล้างอย่างใหญ่หลวง หากไม่มีแร่ธาตุเพียงพอที่จะผลิตแบตเตอรี่ทั้งหมดที่ยานยนต์ไฟฟ้า (EV) ทั่วโลกต้องการ ความกังวลเรื่องแร่ธาตุเหล่านี้ไม่ใช่เรื่องเล็กน้อย แต่มักพูดเกินจริง ฉันจะร่างรายละเอียดไว้ที่นี่ว่าจะสามารถจัดการได้อย่างไรหากเรารวมวิธีแก้ปัญหาที่มักถูกมองข้าม

วัสดุแบตเตอรี่ เช่น ลิเธียม นิกเกิล และโคบอลต์เป็นกรณีพิเศษของไดนามิกที่กว้างขึ้น เมื่อคาดว่าวัสดุที่ขุดจะหายาก ราคาก็จะสูงขึ้น สัญญาณดังกล่าวกระตุ้นให้เกิดการใช้งาน การรีไซเคิล การทดแทน การสำรวจ นวัตกรรม และการตอบสนองของตลาดอื่นๆ อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตามที่ผมได้อธิบายไว้ ธาตุหายาก. (ภาพประกอบวิทยานิพนธ์การทดแทนบทความนั้น the เหล็กไนไตรด์ supermagnets ที่กล่าวถึงเมื่อสี่ปีที่แล้วว่าความทะเยอทะยานในการทดลองได้มาถึงแล้ว ตลาด; พวกมันไม่มีธาตุหายากและในทางทฤษฎีอาจมีความแข็งแรงเป็นสองเท่าของแม่เหล็กหายากที่ดีที่สุด)

การขาดแคลนแร่อาจเป็นของจริงหรือเกินจริง ตัวอย่างเช่น เพื่อลดการแข่งขันของรถยนต์ไฟฟ้าด้วยน้ำมัน หรือเพื่อเพิ่มราคาสินค้าโภคภัณฑ์หรือหุ้นเหมืองแร่สำหรับผู้เก็งกำไร แร่ธาตุบางชนิดอาจก่อให้เกิดความกังวลที่ถูกต้องตามกฎหมายนอกเหนือจากการขาดแคลน เช่น แรงงานเด็ก การทุจริต และการละเมิดอื่นๆ ในการขุดโคบอลต์ด้วยฝีมือช่างฝีมือ การพึ่งพาแร่จีนและโรงงานแปรรูปอย่างไม่เหมาะสม หรือการใช้น้ำและความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมของการทำเหมือง

ความกังวลที่แท้จริงอาจต้องการบริบท เช่นเดียวกับคำกล่าวเมื่อไม่นานนี้ ซึ่งความถูกต้องขึ้นอยู่กับสมมติฐานหลายประการ การปลูกอัลมอนด์ในแคลิฟอร์เนียใช้น้ำมากกว่าการขุดลิเธียมในทะเลทรายถึงหกเท่าต่อปอนด์ อัลมอนด์ก็สามารถรับประทานได้เพียงครั้งเดียวเช่นกัน แต่เมื่อสกัดออกมาแล้ว ลิเธียมก็สามารถให้ประโยชน์ต่อไปได้ไม่มากก็น้อย และแน่นอนว่า EVs ที่ใช้พลังงานหมุนเวียนจะเข้ามาแทนที่ยานพาหนะที่ใช้น้ำมันซึ่งเป็นอันตรายต่อพื้นดิน อากาศ สุขภาพ และสภาพอากาศ

แม้ว่าจะมีข้อกังวลที่เหมาะสมเกี่ยวกับการขุดแร่แบตเตอรี่ แต่ก็มีวิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพและทวีคูณหลายอย่างที่การคาดการณ์แบบเดิมมักจะมองข้ามหรือเพิกเฉย ทำให้ความต้องการการขุดในอนาคตเกินจริงเกินจริง ตอนนี้ เรามาสำรวจส่วนที่ต่อเนื่องกันและทวีคูณของพื้นที่โซลูชันกัน

1. การจัดเก็บพลังงานเพิ่มเติมต่อกิโลกรัม

การปรับปรุงองค์ประกอบ การผลิต การออกแบบ การควบคุม และการชาร์จไฟของแบตเตอรี่สามารถเก็บพลังงานต่อหน่วยวัสดุได้มากขึ้น ตั้งแต่ปี 2010 เซลล์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมี เกือบสามเท่า การเก็บพลังงานต่อกิโลกรัม ราคาลดลง 89 เปอร์เซ็นต์ในช่วงทศวรรษเดียวกันนั้นส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากการใช้วัสดุที่ประหยัดกว่า คาดว่าจะมีกำไรเพิ่มขึ้นอีกในทศวรรษนี้ เป็นหนึ่งในหลายตัวอย่าง ซิลิกอนแอโนด กล่าวกันว่าจะเพิ่มความหนาแน่นพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขึ้น 20 เปอร์เซ็นต์ RMI ประเมิน ซึ่งเทคโนโลยีที่เพิ่มความหนาแน่นพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนรวมกันเป็นสองเท่าสามารถเข้าสู่การผลิตได้ภายในปี 2025 วันแบตเตอรี่ปี 2020 ของเทสลา การเสนอ ได้ประกาศการปรับปรุงครั้งใหญ่ซึ่งขณะนี้กำลังขยายสำหรับการผลิตจำนวนมากในปี 2022 ดังนั้นการคาดการณ์ที่อิงจากความหนาแน่นของพลังงานแบบเก่าจึงจำเป็นต้องพูดเกินจริงอย่างมากซึ่งจำเป็นต้องทำเหมือง

2. อยู่นานขึ้นแล้ว “กลับชาติมาเกิด”

แบตเตอรี่ยังใช้งานได้นานขึ้นเมื่อการออกแบบ วัสดุ การผลิต และการใช้งานดีขึ้น แค่โปรไฟล์การชาร์จใหม่ก็ทำได้ ย้อนกลับ การโยกย้ายลิเธียมที่ลดชีวิต แบตเตอรี่หลายล้านไมล์กำลังเกิดขึ้น ดังนั้นอายุการใช้งานของแบตเตอรี่อาจกลายเป็นปัญหาที่ไม่เกี่ยวข้องในเร็วๆ นี้ เช่นเดียวกับความเร็วของโมเด็มของคุณ ยิ่งแบตเตอรี่มีอายุการใช้งานนานขึ้น วัสดุของแบตเตอรี่ก็จะยิ่งสามารถรองรับระยะทางของรถได้มากเท่านั้น

เมื่อ EV หมดอายุการใช้งาน (หรือพัง) ก้อนแบตเตอรี่สามารถ "กลับชาติมาเกิด" ลงในที่เก็บถาวรที่มีค่าซึ่งยังคงให้คุณค่าที่ดีต่อไป ไม่ใช่โดยการเคลื่อนย้ายยานพาหนะ แต่ด้วยการสนับสนุนการเปลี่ยนแปลงทั่วโลกสู่พลังงานหมุนเวียน (ซึ่งจะช่วยลดการขุดของเชื้อเพลิงฟอสซิล และการปล่อยมลพิษ) ดังนั้น บ้านเคลื่อนที่ (ซูริค) มีรายได้ประมาณ 1000 ยูโรต่อก้อนแบตเตอรี่ EV ต่อปี โดยการขายบริการที่เป็นไปได้ประมาณ 13 รายการจาก 21 บริการจากชุดแบตเตอรี่ EV แบบอยู่กับที่หรือจอดไว้ให้กับโครงข่ายไฟฟ้าในหลายประเทศในยุโรป (ตัวอย่างเช่น ในปี 2018 บริษัทได้อนุญาตให้ EV เป็นโรงไฟฟ้าแห่งแรกของเยอรมนีบนล้อรถ ซึ่งสามารถขายบริการรักษาเสถียรภาพความถี่ให้กับกริดได้)

การประสานงานการจัดเก็บข้อมูลขนาดมหึมาและความสามารถอื่นๆ ใน EVs ของโลก ซึ่งจอดอยู่ประมาณ 95% และมักจะชาร์จใหม่ได้ในเวลาที่ยืดหยุ่น กำลังเกิดขึ้นในฐานะตัวขับเคลื่อนหลักที่ทำกำไรได้สำหรับการเติบโตอย่างรวดเร็วของพลังงานหมุนเวียนที่หลากหลาย — โซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม พื้นที่จัดเก็บระดับยูทิลิตี้และส่วนหลังมิเตอร์จะไม่เพียงแข่งขันกันเองเท่านั้น แต่ยังแข่งขันกับการจัดเก็บไฟฟ้าแบบ EV แบบรวมกริดด้วย นั่นและ แปด ทรัพยากรความยืดหยุ่นของกริดที่ปราศจากคาร์บอนประเภทอื่นๆ หมายความว่าแบตเตอรี่ระดับยูทิลิตี้มีประโยชน์แต่ไม่จำเป็นสำหรับการรักษากริด น่าเชื่อถือ เมื่อมันกลายเป็นสิ่งทดแทนได้ (อื่น การสนทนา). ดังนั้นแบตเตอรี่สำหรับ EV และกริดจึงไม่เป็นเช่นนั้น สารเติมแต่ง ข้อกำหนดแต่ เสริม แบ่งปัน และมักจะต่อเนื่องกัน ใช้วัสดุชนิดเดียวกัน ลดความต้องการในการขุดทั้งหมด

3. แบตเตอรี่รีไซเคิล

เซลล์แบตเตอรี่ลิเธียมที่นำกลับมาใช้ใหม่นั้นมีแหล่งนิกเกิลที่เข้มข้นกว่าถึง 17 เท่า ลิเธียม 4-5 เท่า และโคบอลต์ 10 เท่าเมื่อเทียบกับแร่ตามธรรมชาติ “การขุด” ที่ทรัพยากรรีไซเคิลเริ่มดีขึ้นแล้ว ความสัตย์ซื่อ. ฉันเพิ่งไปเยี่ยมชม Redwood Materials ของ JB Straubel ผู้ร่วมก่อตั้ง Tesla พืช ในเมืองคาร์สัน รัฐเนวาดา — บริษัทรีไซเคิลแบตเตอรี่ชั้นนำของสหรัฐฯ และเป็นผู้นำระดับโลกที่กำลังเกิดขึ้น โรงงานรีไซเคิลรถบรรทุกกึ่งบรรทุกหลายคันต่อวันด้วยแบตเตอรี่ที่หลากหลาย — ทุกชนิด รูปทรง ขนาด และการใช้งาน โดยมักจะเก็บรวบรวมจากผู้ค้าปลีกรายใหญ่ที่ได้รับจากลูกค้า โรงงานแปลงแบตเตอรี่ทั้งหมดเหล่านี้ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วมีประสิทธิภาพมากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ เป็นวัสดุบริสุทธิ์ที่นำกลับไปเป็นแบตเตอรี่ใหม่

ผลลัพธ์ก็คือ Redwood Materials เป็นสาร "เหมือง" ที่ปล่อยมลพิษอย่างไม่เป็นพิษเป็นภัยและเกือบจะเป็นศูนย์ ซึ่งผลิตลิเธียม นิกเกิล โคบอลต์ ทองแดง และกราไฟต์ โดยมีผลิตภัณฑ์อีกมากมายที่จะตามมา ด้วยการออกแบบที่ยอดเยี่ยม ทำให้ไม่เกิดของเสีย — มีค่าเท่านั้น สำหรับตอนนี้ จะใช้ก๊าซธรรมชาติเพียงเล็กน้อยเพื่อเริ่มต้นการประมวลผลอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายวัน ซึ่งขับเคลื่อนโดยอิเล็กโทรไลต์และปฏิกิริยาที่ยั่งยืนในตัวเอง กระบวนการในอนาคตจะบีบแก๊สนั้นออกและจับคาร์บอนที่เป็นของแข็ง

การประมวลผลทำเงินได้บนพื้นฐานกระแสเงินสดแล้ว แม้ว่ากำลังการผลิตจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยคาดว่าจะมีการนำเข้า 20,000 ตันต่อปีในปี 2021 แม้ในเดือนพฤษภาคม 2021 โรงงานจะสามารถกู้คืนวัสดุแบตเตอรี่เพียงพอในแต่ละปีเพื่อสร้าง 45,000 EV แพ็ค บริษัทเพิ่มทุน 0.7 พันล้านดอลลาร์ของบริษัทในเดือนกรกฎาคม 2021 มีการจองซื้อเกิน เมื่อวันที่ 14 กันยายน พ.ศ. 2021 Redwood Materials ได้ประกาศ แผน สำหรับโรงงานที่จะผลิตขั้วไฟฟ้าแบตเตอรี่ขั้นสูง โดยใช้วัสดุรีไซเคิลมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งเพียงพอสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าประมาณ 2025 ล้านคันต่อปีภายในปี 2030 แล้วเพิ่มเป็นห้าเท่าภายในปี XNUMX หนึ่งสัปดาห์ต่อมา ฟอร์ดประกาศความร่วมมือที่กว้างขวางเพื่อพัฒนาห่วงโซ่อุปทานแบตเตอรี่แบบปิดในอเมริกาเหนือ .

แหล่งสำคัญของแบตเตอรี่รีไซเคิลสำหรับวัสดุเรดวูดคือโรงงานเทสลา Gigafactory ซึ่งอยู่ห่างออกไปครึ่งชั่วโมงโดยรถยนต์ ซึ่งเป็นอีกแบบหนึ่งของการออกแบบของ JB มันส่งรถบรรทุกสองคันต่อวันของผลผลิตและเศษเหล็กที่มีข้อบกพร่อง และนำวัสดุรีไซเคิลกลับมาผลิตแบตเตอรี่มากขึ้น พืชทั้งสองชนิดนี้มีความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันเหมือนไลเคน โรงงานแบตเตอรี่ขนาดใหญ่อื่น ๆ ที่กำลังเติบโตทั่วโลกจะได้รับพันธมิตรที่ปิดลูปที่คล้ายกัน ขนาดใหญ่กว่ามากแต่ในภายหลัง (สำหรับรถยนต์ บ่อยครั้งอย่างน้อยหนึ่งทศวรรษต่อมา) การกู้คืนวัสดุจะมาจากแบตเตอรี่ที่จำหน่ายและใช้งาน

เนื่องจากแบตเตอรี่ที่มีพลังงานหนาแน่นมากขึ้นที่ใช้ใน EV ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นแข่งขันกับส่วนแบ่งตลาด EV ที่เพิ่มขึ้น การรีไซเคิลดังกล่าวจึงสามารถจัดหาวัสดุหนึ่งในสิบของวัสดุที่จำเป็นสำหรับกองยานพาหนะ EV ทั่วโลกได้แล้ว ในที่สุด การรีไซเคิลสามารถปรับขนาดได้ในที่สุดเพื่อให้อยู่ในสถานะคงตัว การกำจัด การขุดเพิ่มเติม ที่กำลังการผลิตขนาดใหญ่มากของอุตสาหกรรมตามคำสั่งของ (ประมาณมาก) 10 TWh/ปี — เนื่องจากการฟื้นตัวที่ล่าช้าตามทันการเติบโตของ EV ทั่วโลกที่อิ่มตัวตลอดหลายทศวรรษ การปิดแบบวนซ้ำนี้สามารถลด CO . ทั้งหมดของ EVs ลงครึ่งหนึ่ง₂ การปล่อยมลพิษ ในหลักการที่คล้ายคลึงกัน Apple ตั้งเป้าภายในปี 2030 เพื่อสร้าง iPhone ที่ไม่ต้องการการขุด

แนวความคิดที่คล้ายคลึงกันในระบบแบตเตอรี่ที่ใกล้เคียงกับความอิ่มตัวของตลาดคือประมาณสองในสามของโลก สารตะกั่วที่เป็นพิษต่อระบบประสาท และตะกั่วแบตเตอรี่ 99 เปอร์เซ็นต์ถูกนำกลับมาใช้ใหม่แล้ว (ประมาณครึ่งหนึ่งอย่างถูกต้อง ครึ่งหนึ่งอย่างไม่เป็นทางการ และ ฉกรรจ์): ในเกือบทุกรัฐของสหรัฐฯ คุณไม่สามารถซื้อแบตเตอรี่รถยนต์แบบตะกั่ว-กรดโดยไม่ได้เปลี่ยนแบตเตอรี่เก่า ดังนั้นลูปนั้นจึงเกือบจะปิดแล้ว และตะกั่วก็แทบไม่มีการขุดเลย ตอนนี้ Redwood Materials และคู่แข่งตั้งเป้าที่จะ "ขุด" แบตเตอรี่ที่ใช้แล้วประมาณ XNUMX พันล้านก้อนซึ่งไม่ได้ใช้ในแล็ปท็อป โทรศัพท์มือถือ และอื่นๆ ในบ้านเก่าของสหรัฐฯ ซึ่งเป็นแบตเตอรี่ที่โลหะมักจะมีค่ามากกว่าตะกั่วและมักอุดมด้วยโคบอลต์

เมื่อองค์ประกอบของแบตเตอรี่เปลี่ยนไป กระแสน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่ไม่ได้แปลเป็นความจุของแบตเตอรี่ที่เท่ากันโดยตรง ดังนั้น โดยทั่วไปแบตเตอรี่สมาร์ทโฟนจะมีปริมาณโคบอลต์สูง ในขณะที่ผู้ผลิตแบตเตอรี่รถยนต์กำลังลดปริมาณโคบอลต์ลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้น การรีไซเคิลแบตเตอรี่สมาร์ทโฟนเป็นแบตเตอรี่ EV จะใช้ความจุของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นประมาณ 30´ ต่อกรัมของโคบอลต์ ในการผลิตก้อนแบตเตอรี่ EV ต้องใช้แบตเตอรี่สมาร์ทโฟน 10,000 ก้อนสำหรับลิเธียม แต่สำหรับโคบอลต์เพียง 300 ก้อน เทสลา มีแผนที่จะ กำจัด การใช้โคบอลต์ของแบตเตอรี่ แต่ผู้ผลิตที่ยังต้องการโคบอลต์จะสามารถรับได้จากสมาร์ทโฟนรุ่นเก่า ไม่ใช่เครื่องขุดเด็กของคองโก

4. เคมีแบตเตอรี่นวนิยาย

บริษัทหลายแห่งได้สาธิตอิเล็กโทรไลต์แบบใหม่ (like วัสดุไอออนิก' โพลีเมอร์ที่เป็นของแข็ง) ที่ยอมให้เคมีเหมือนอัลคาไลน์แบบชาร์จไฟได้ สารเคมีดังกล่าว เช่น แมงกานีส-สังกะสี หรือแมงกานีส-อะลูมิเนียม ไม่จำเป็นต้องใช้วัสดุที่หายาก ราคาสูง เป็นพิษ หรือติดไฟได้ พวกเขาสามารถแทนที่ลิเธียม และ นิกเกิล และ โคบอลต์ ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เสียเปรียบ (โดยเฉพาะในจีน) แม้ว่าห่วงโซ่คุณค่าของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะแสดงบางแง่มุมของ "การล็อคอิน" ซึ่งเป็นแบตเตอรี่ประจำชาติของอินเดีย มิชชันนารี เน้น ใหม่ เคมี (อินเดียยังอุดมไปด้วยแมงกานีสและสังกะสีด้วย) และเช่นเดียวกับความพยายามอื่นๆ ในที่อื่นๆ อาจมีข้อได้เปรียบที่โดดเด่นซึ่งสามารถกระจายเคมีของแบตเตอรี่ได้ โลหะแบตเตอรีบางชนิด เช่น เหล็กและอะลูมิเนียม เป็นองค์ประกอบที่มีมากที่สุดในเปลือกโลก อิเล็กโทรไลต์นวนิยายก็ได้ ทำให้สามารถ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและลิเธียมซัลเฟอร์ที่ปลอดภัยเหมาะสำหรับการบิน

5. ยานพาหนะที่มีประสิทธิภาพ

ตัวแปรสำคัญที่นักวิเคราะห์เกือบทั้งหมดมองข้ามไปคือประสิทธิภาพของยานพาหนะที่กำลังไฟฟ้า การลดมวล แรงต้านตามหลักอากาศพลศาสตร์ และความต้านทานการหมุนได้เปรียบ — การปรับปรุงฟิสิกส์ของรถมากกว่าประสิทธิภาพของระบบส่งกำลังไฟฟ้า — สามารถลดความจุของแบตเตอรี่ที่จำเป็นสำหรับช่วงการขับขี่เดียวกันได้ 2-3´ บีเอ็มดับเบิลยู 2013–22 i3, ตัวอย่างเช่น จ่ายสำหรับตัวคาร์บอนไฟเบอร์ที่เบาเป็นพิเศษโดยต้องการแบตเตอรี่น้อยลงเพื่อให้เคลื่อนย้ายมวลน้อยลง และโดยการผลิตที่ง่ายกว่า (ด้วยการลงทุนและน้ำปกติหนึ่งในสามและพลังงาน พื้นที่ และเวลาปกติครึ่งหนึ่ง) ความจุของแบตเตอรี่ที่คาดการณ์ไว้ต่อรถยนต์หนึ่งคันจึงไม่ใช่ตัวเลขที่แน่นอน แต่ควรกำหนดพารามิเตอร์ให้เหมาะสมกับประสิทธิภาพของแพลตฟอร์ม ช่วงศักยภาพของตัวแปรที่นับไม่ได้นั้นคืออะไร? ในเดือนกันยายน 2021, 2-3′ — และปลายปีนี้ เพิ่มขึ้นอีกหลายเท่า!

นั่นเป็นเพราะว่ายานพาหนะรุ่นใหม่จะแสดงให้เห็นประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นอีกประมาณ 2-4 ฟุต โดยจะเข้าสู่ตลาดในปี 2022 และมีประสิทธิภาพมากจนสามารถจ่ายไฟให้กับวงจรการเดินทางปกติได้เพียงแค่ใช้เซลล์แสงอาทิตย์บนพื้นผิวด้านบน (การเปิดเผย: ฉันแนะนำสอง บริษัท ดังกล่าว - aptera.us ที่ 343 mpge ด้วยสองที่นั่งและ lightyear.one ที่ 251 mpge ด้วยห้า) การออกแบบทั้งสองสามารถปรับปรุงเพิ่มเติมได้ ยานพาหนะดังกล่าวต้องการแบตเตอรี่ที่มีขนาดเล็กลงตามสัดส่วนและโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จที่น้อยกว่าหรือไม่มีเลย ในแง่ตัวเลขกลม พวกมันมีประสิทธิภาพมากกว่ารถยนต์เทสลา 2-3 อัน 3 รุ่นซึ่งเป็นหนึ่งใน EV ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในตลาด ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นเหล่านี้ร่วมกันสามารถใช้แบตเตอรี่ได้ถึง ลำดับความสำคัญ (ประมาณ XNUMX เท่า) มีประสิทธิภาพมากกว่า EV หลายรุ่นในตลาดตอนนี้ และสามารถลดความต้องการแบตเตอรี่ได้ตามลำดับ ทั้งหมดนี้มาพร้อมความปลอดภัยที่ไม่มีใครยอมใครและคุณลักษณะของผู้ขับขี่ที่น่าดึงดูดใจ The Aptera ไม่เคยชาร์จ เป็นรถเฉพาะกลุ่ม แต่บริษัท Lightyear สัญชาติดัทช์เป็นรถกระแสหลัก ทั้งสองมีความสำคัญและจะมีมากขึ้น

6. ความคล่องตัวที่มีประสิทธิภาพ

นอกเหนือจากขอบเขตของระบบของตัวรถแล้ว การใช้ยานพาหนะให้เกิดประสิทธิผลมากขึ้น โมเดลธุรกิจการขับเคลื่อนแบบใหม่ การเคลื่อนไหวแบบเสมือนจริง (ส่งอิเล็กตรอน ปล่อยนิวเคลียสหนักๆ ไว้ที่บ้าน) และการออกแบบเมืองที่ดีขึ้นและนโยบายสาธารณะเพื่อให้เข้าถึงได้ดีขึ้นด้วยการขับรถน้อยลง ส่งผลอย่างมากต่อความต้องการในอนาคตของรถยนต์และการขับขี่ ตัวอย่างเช่น Sam Deutsch รายงาน ว่า “แอตแลนตาและบาร์เซโลนามีจำนวนผู้คนและความยาวของการขนส่งใกล้เคียงใกล้เคียงกัน แต่การปล่อยก๊าซคาร์บอนของบาร์เซโลนานั้นต่ำกว่า 83 เปอร์เซ็นต์ และจำนวนผู้โดยสารในระบบขนส่งมวลชนก็สูงขึ้น 565%”

ในฐานะปี 2017 ของฉัน การวิเคราะห์ พบในแรร์เอิร์ธ และตอนนี้ก็เช่นเดียวกันกับแร่ธาตุแบตเตอรี

… สารทดแทนที่มีประสิทธิภาพสูงสุด…ทั้งในมอเตอร์และแบตเตอรี่ ไม่ใช่วัสดุแปลกใหม่อีกชนิดหนึ่งสำหรับการผลิตมอเตอร์หรือแบตเตอรี่ มันคือการออกแบบรถยนต์ที่ชาญฉลาดยิ่งขึ้นที่ทำให้มอเตอร์มีขนาดเล็กลงและแบตเตอรี่น้อยลง หรือที่ดีไปกว่านั้น อาจเป็นรูปแบบธุรกิจใหม่ เช่น บริการที่แชร์ได้ เช่น Zipcar และ GetAround การดำเนินงานด้านการเคลื่อนไหวเหมือนเป็นบริการ เช่น Lyft และ Uber หรือยานยนต์ไร้คนขับ ที่บรรทุกผู้คนได้มากขึ้นในระยะทางไกลด้วยรถยนต์จำนวนน้อยกว่ามาก ลดต้นทุนได้อย่างน่าอัศจรรย์ประหยัดเงินได้ถึง 10 ล้านล้านดอลลาร์ทั่วโลก (ในมูลค่าปัจจุบันสุทธิ)

ตัวเลือกเหล่านี้ครอบคลุมหลากหลายในยานพาหนะที่อาจหลีกเลี่ยงได้ แต่ในใจกลางเมืองบางแห่งแล้ว บริการเรียกรถส่งกำลังแทนที่ยานพาหนะจำนวนมากเท่าที่พวกเขาใช้ ด้วยอัตราการใช้รถยนต์ส่วนตัวของสหรัฐฯ โดยเฉลี่ย ~4–5 เปอร์เซ็นต์ ศักยภาพนั้นยิ่งใหญ่กว่าอย่างเห็นได้ชัด รวมกับโอกาสอื่นๆ (ด้วยช่วงเวลาและโอกาสที่ต่างกันมาก) — ความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นในระยะสั้น ~2´, อายุการใช้งานแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นหลายเท่า, ~2–8⁺' ในด้านประสิทธิภาพของยานพาหนะ และการกำจัดวัสดุที่หายากในคุณสมบัติทางเคมีของแบตเตอรี่ที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างสมบูรณ์ และการคาดการณ์ความต้องการสูงสำหรับวัสดุแบตเตอรี่ที่ขุดได้นั้นมีความไม่แน่นอนอย่างมาก และอาจผิดพลาดได้จากปัจจัยขนาดใหญ่

สรุป

เรามีวิธีประหยัดวัสดุแบตเตอรี่ที่น่ากังวลมากกว่าการเพิ่มอุปทาน แต่โอกาสด้านอุปสงค์เหล่านี้ถูกละเลยอย่างกว้างขวาง แข่งขันหรือเปรียบเทียบ ทั้งหมด ทางเลือก — ในมุมมองของทั้งระบบที่เน้นคันโยกอุปสงค์มากเท่ากับการขยายอุปทาน และเปรียบเทียบหรือแข่งขันกับพวกมัน — จะให้ตัวเลือก การดำเนินการ และผลกระทบที่ดีกว่า และช่วยหลีกเลี่ยงฟองสบู่ของสินทรัพย์ อุปทานที่สร้างมากเกินไป การแทรกแซงที่ไม่จำเป็น และความเสี่ยงที่ไม่จำเป็น . นั่นเป็นเหตุผลที่การอภิปรายเกี่ยวกับวัสดุแบตเตอรี่หรือทรัพยากรอื่นๆ ที่คาดคะเนได้ไม่มากนัก จะต้องพิจารณาไม่เพียงแค่การคาดการณ์อุปสงค์อย่างง่ายหรือทุ่นระเบิดที่น่าเป็นห่วงเท่านั้น แต่ควรคำนึงถึงทั้งระบบด้วย ทั้งจากต้นทางถึงปลายทาง เชิงเส้นถึงวงกลม และมีส่วนร่วมอย่างเต็มที่กับนวัตกรรม เศรษฐศาสตร์ และ ซื้อขาย.

นักฟิสิกส์ อามอรี บี. โลวินส์ เป็นผู้ร่วมก่อตั้งและประธานกิตติคุณของ RMI และผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อมที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด

ชื่นชมความคิดริเริ่มของ CleanTechnica หรือไม่? พิจารณาเป็นไฟล์ CleanTechnica สมาชิกผู้สนับสนุนช่างเทคนิคหรือเอกอัครราชทูต - หรือผู้อุปถัมภ์ Patreon.