美国新政策将有助于推动电动汽车革命加速发展

多年来,对大多数人来说,美国的电动汽车不过是一种新奇事物,早期采用者来自少数几个沿海州,可供选择的车型和制造商数量有限。

虽然2021年美国汽车总销量仅略有增长(比上一年增长3.4%)但相比之下,电动汽车销量飙升了85%。这一趋势一直持续到2022年,第一季度的销售额比2021年同期增长了60%,尽管内燃机(ICE)汽车(不需要插头的车辆)的销售额下降了18%。

引入更多车型,特别是皮卡和SUV,只会加速这一轨迹,预计未来几年每个类别都会有几十个新车型。

通过联邦政府对国家充电基础设施的支持,美国制造业和买家的税收减免,以及汽车制造商承诺将提供更多的电动汽车,我们为个人运输提供动力的方式也将发生变化。

更清洁的电动汽车

纯电动汽车的生产排放是最高的,因此,如果你已经开了一辆节油的新款汽车,那么现在改用电动汽车可能不会在短期内帮助你减少碳足迹。直到您当前的车辆性能下降。然而,总体而言,电动汽车产生的污染较少 ,与柴油和汽油车辆相比,分别减少了73%和89%。

确切的减排水平取决于当地电网基础发电资源的碳强度。尽管如此,即使是美国最依赖煤炭的西弗吉尼亚州的电动汽车,其碳排放量也低于同等的汽油或柴油燃料汽车。

作为拜登政府计划到2030年在全国高速公路上安装50万个电动汽车快速充电器的一部分,联邦公路管理局最近宣布,所有50个州,加上波多黎各和华盛顿特区,都提交了电动汽车基础设施部署计划。如果获得批准,它将允许各州获得初始的五年期50亿美元资金,以建立必要的充电基础设施。

电动汽车越来越受欢迎,新车型和激励措施吸引驾驶员放弃依赖汽油的交通工具。

“三巨头”美国汽车制造商正在加快电动汽车生产,订单已准备就绪,而充电设施的数量和质量也在扩大。

即将到来的电动汽车使用的繁荣可能意味着对电网的空前需求。

为了刺激美国人购买电动汽车和对国家汽车制造商的投资,最近通过的《降低通货膨胀法案》要求为符合条件的买家购买美国制造的电动汽车提供7,500美元的税收抵免,并为二手车提供更多小额信贷。它还拨出200亿美元在美国建造清洁汽车制造设施,以支持汽车制造商满足需求。环境和消费者权益倡导组织坚持认为,尽管标价很高,但这种信用和储蓄使电动汽车的驾驶成本更低。

随着充电基础设施的出现和大规模投资的进行,现在快速增长的道路已经明确。

扩大规模

“三巨头”美国汽车制造商现在发誓要加快生产,尽管他们需要确保电池材料在国内采购以获得税收抵免。

通用汽车(GM),福特汽车公司和Stellantis(去年吸收了克莱斯勒)已经宣布他们将如何确保足够的电池材料。到2023年至2030年,每个国家都将提供足够的材料来制造60万至500万辆电动汽车。

通用汽车已经宣布,电动Sierra皮卡即将问世,而其将于2024年推出的雪佛兰Silverado迄今已收到15万辆新电动汽车的订单。与此同时,福特推出了其F-150 Lightning,其中包含一个“Frunk” – 一个代替发动机的后备箱,包括四个电源插座和两个USB充电端口。在2021年在美国销售的约1500万辆汽车和轻型卡车中,它占了725,000多辆。

此外,大众汽车庆祝其在田纳西州查塔努加的装配线上推出的第一款电动ID.4。韩国的现代汽车,瑞典的沃尔沃和越南的VinFast都计划建造价值数十亿美元的工厂,使他们能够进入北美市场。特斯拉还将扩大其德克萨斯州的超级工厂。

高度焦虑

随着充电基础设施的出现和大规模投资的进行,快速增长的道路现在已经变得清晰。

也就是说,由于成本,选择和所谓的“里程焦虑”,特别是在几乎没有充电器的地区,因为电池组以前未能提供良好的行驶里程,而驾驶员也担心充电时间。最快的车辆和充电器 (带有快速充电器的Lucid Air)在20分钟内提供约300英里的续航里程;通常每充电1小时可行驶100-200英里。

通过在全国范围内快速建设快速充电网络,这种担忧正在得到缓解,支持性的公用事业公司希望出售更多的电力。超过60家公用事业公司成立了国家电力公路联盟,以在美国主要干道沿线开发一个全国性的快速充电网络。可用的快速充电器数量已经呈指数级增长,目前已达到6,500个,比6月下旬以来增加了500个,更多的承诺正在迅速建立。

充电器也在不断发展,以支持更快的充电速度,最大的充电功率为350 kW的乘用车,与普通杂货店的功耗相同。此外,汽车电池组正变得越来越强大,提供持续的更大续航里程,从2021年的中位数范围234英里(占汽油车的60%)延伸到2022年的500英里以上,甚至一次充电甚至破纪录的746英里。

TAE技术还通过其融合技术开发用于任何电动汽车的电源管理平台,从而解决范围问题。首先,TAE解决了其第五代聚变反应堆诺曼带来的电力赤字挑战,该反应堆需要750兆瓦才能在峰值功率下运行,但只能从电网获得2兆瓦。它通过开发一种高度专业化的模块化架构来实现这一目标,该架构比现有技术更具可扩展性,多功能性和效率,并且可以使电动汽车更快,更远。TAE目前正在与一级汽车供应商马瑞利进行试点计划。

系统过载

随着数百万辆汽车可能很快上路,需求的激增可能会进一步给已经紧张的电网带来负担。它还将不必要地增加在最高使用率期间提供能源的基础设施成本。

因此,下一个挑战是如何管理这一负担:例如,如果电动汽车可以作为分布式能源(DERS)与电网互连,并将电力反馈给电网,那么它们可以在高使用率时期帮助支持电网。虽然许多汽车制造商正在准备使他们的车辆能够向电网发送能量,但它还没有无处不在。

与此同时,司机应该意识到他们何时充电并利用非高峰期。

电动汽车游戏才刚刚开始,但具有明确的潜力和轨迹,电动汽车很可能成为我们未来能源系统的基本组成部分,并改变我们所知道的交通和能源。