零排放汽车——我们还没有做到

日期:2021-02-10


 
作者:Kevin Parmenter,应用工程总监,Taiwan Semiconductor北美
 
无论哪家分析机构提供了这些信息,零排放汽车(ZEV)的前景都是光明的。平均而言,他们预测到2040年电动汽车(EV)将占所有乘用车销量的60%左右。此外,预计全球乘用车车队的30%将是ZEV,即电动汽车、混合动力电动汽车(HEV)甚至氢动力汽车的总称,前提是它们已准备好供消费者使用。然而,要解决实现这一令人兴奋的未来所需克服的最大挑战,还需要大量研发资金和创新的飞跃。
北美大约有35万个加油站需要更换或改装ZEV充电器。(否则,我们将如何在ZEV专用充电站获得苗条的吉姆(Slim Jims)和解渴冲剂。首先,改造加油站需要碳排放。其次,制造充电站用电的发电厂将继续排放温室气体和其他污染物。至少在不久的将来,除非充电能源来自核能、太阳能,甚至风能(风能本身也有环境问题),否则为电动汽车充电的电力的产生和分配将涉及碳排放。
另一个问题是:电动车电池的开采和生产,以及它们的塑料外壳,导致了碳排放。而使用大型、黄色柴油燃烧的重型设备挖掘和提取电池材料,绝非绿色。此外,这些材料本身也是有毒的。各组织正致力于回收电池,但其中一部分过程是将电池长时间浸泡在酸缸中。那酸用了以后去哪儿了?(这不会变成独角兽的梦想。)那么,当重型电池到达报废回收点时,把它们运到汽车生产厂和处理场怎么样?近期,所有这些运输都将使用化石燃料。
当然,无论使用哪种类型的电池,都需要正确充电,这就导致了电池化学成分的问题。我曾领导一个电池管理IC产品定义、开发和应用团队,由一名电子工程师和九名化学工程师组成,显然电池主要是一个化学工程问题。他们明确表示,电池管理面临工程挑战。而这些化学物质本身并不是由豆腐制成的——它们是反应性的、有毒的和令人讨厌的。除非发明新的东西来取代它们,否则有毒化学品是另一个需要解决的技术挑战。
事实上,零排放汽车的未来仍然非常光明,电力电子工程师和相关组织解决其不利问题的机会是巨大的。我们将需要解决消除用于充电和建立ZEV基础设施的化石燃料排放,以及处理电池化学物质和有毒化学品的挑战。电动汽车、混合动力汽车,也许有一天还有氢动力汽车,都会留下来。但是,尽管有关于交通电气化的乐观报告,但我们还没有做到。
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