政策解决方案

电气化

电动汽车减少温室气体排放
运输

锂离子电池的成本自2010年以来已经下降了87%,使电动车辆(EVS)与其气体供应的对应物越来越竞争。

在同一时期,美国电乘用车的年销售额从每年10,000岁以下的销售额超过360,000。电动公共汽车和电动卡车也开始袭击街道和市场。

尽管如此,如果EVS将改变美国排放的整体轨迹,则必须得到关键技术创新的支持。这些包括带有与内燃机竞争力的电池;市场改革,如设计精心设计的基于市场的标准,以加速车辆部署;和聪明的公共政策,如在公共,私人和舰队充电基础设施中更大的投资,特别是在边缘化社区中。

市场的挑战

  1. 公众感知

    作为一种交通燃料,电力仍然面临着高度的公众不确定性。消费者往往会抵制那些被认为是未经验证的新技术,而且他们经常如此表达焦虑超过电动汽车的续航里程和充电能力。虽然远程电动汽车目前可以满足美国人每周的平均工作里程电池成本稳步下降在美国,公众观念继续限制电动汽车市场的渗透。此外,传统的汽车经销商往往无法向消费者提供有关电动汽车好处的信息,这进一步阻碍了汽车的采用。此外,还应优先推广使用电动汽车的好处和剩余效用,以鼓励低收入社区广泛采用电动汽车,并扩大清洁交通技术的公平获得。

  2. 充电基础设施

    由于许多司机和车主对家庭收费来说是不可行的,因此需要一种强大的公共收费基础设施网络来扩大公平访问EVS。最近的一项调查发现杂货店、餐馆、商场是最方便的公共充电地点。然而到目前为止,在这些和其他公共场所安装充电器并没有克服人们对车辆行驶里程的焦虑。公共充电设施的使用降低了电动汽车使用的障碍,因为低收入社区往往包括更多无法对其房屋进行结构调整的租户。公共充电设施也为居住在公寓小区的人提供了获取这项服务的途径,这反过来又可能导致更多的电动汽车被采用。

  3. 成本壁垒

    电动汽车的价格和可用性是广泛采用的主要障碍。从2010年到2019年,锂离子电池的成本下降了87%,目前的预测表明,成本将达到100美元/千瓦时马克到2023年。尽管如此,电池目前是EV最昂贵的组件。尽管成本下降和节省了燃料,但高速公路的购买价格仍然是广泛采用的障碍,专门用于低收入司机。此外,建筑物EV基础设施的成本可以延迟公共收费选项,这些选项会降低对范围焦虑的公众看法。

技术创新示例

技术阶段
研究和开发
验证和早期部署
大规模部署
研发
验证
规模

减少交通运输排放最有希望的机会之一是电动汽车和卡车。但是要使插电式汽车无处不在,它们需要接近今天的汽油和柴油动力汽车的性能、成本、里程和加油时间——这反过来又需要电池和电池充电技术的持续显著改进。

新一代极其廉价、能量密集、快速充电电池的开发,将使电动汽车和卡车更迅速地取代传统汽车。远程电池技术的例子包括全固态锂金属电池(使用锂金属作为阳极和固体电解质)和相对轻的锂硫电池。这些技术的商业化版本可以生产出更小的电池,每千瓦时便宜一美元。

长期的电池
与目前的技术相比,正在开发的新电池化学制剂有潜力解锁更便宜、更远距离的电池。(原稿来自Nature Materials, nature.com)
研发
验证
规模

随着对电动汽车的需求增长,对电池材料的需求 - 特别是钴,镍和锂 - 以及电池处理的需求将生长。尽管人权问题促进了远离钴的钴向其他材料,但数字化和利用地质数据的数字化和利用地质数据的新方法可以识别和开放新的钴供应。同时,锂在盐水和硬岩沉积物中发现,并分别通过蒸发池或硬岩挖掘提取。然而,蒸发池是土地利用密集且难以发展的,而硬岩挖掘具有高的环境影响和成本更高。

直接从盐水中提取锂可以以较低的成本使锂产量能够实现。此外,电池回收可作为新电池的重要材料来源,并为使用的新电池启用负责任的寿命终身处理。为了实现WideScale电池回收,必须提高收集系统,并且必须开发回收技术和能力。

电池材料
在阿塔卡马盐滩上的Soquimich锂矿的盐水池和加工区的鸟瞰图。锂是电池的关键材料,直接从卤水中提取锂可以降低锂生产和电池存储的成本。
研发
验证
规模

为了在交通运输领域实现深度脱碳,还需要扩大和加速电动和氢汽车充电的技术。推动氢储存和运输的创新,包括冷或低温压缩氢储存和低温液体罐车或气体管拖车,是大规模部署燃料电池汽车所必需的。

电动汽车和设备充电技术的进步包括增加直流快速充电器的部署、车辆到电网(V2G)连接的进步和感应充电。这些可以减少充电时间,优化可再生电力的使用,并提高运输效率。

充电基础设施的材料
增加直流快速充电器的部署、车辆到电网(V2G)连接的进步和感应充电等技术可以减少电动汽车充电时间,优化可再生电力的使用,并提高交通效率。

电气化政策建议