随着对气候变化的日益关注,新冠肺炎带来的新的通勤行为,以及迫在眉睫的政策变化,全球向电动汽车(EVS)的过渡正在顺利进行。
到2040年,电动汽车的销量预计将占新车销量的58%,而目前这一比例仅为2.7%。
但从汽油车转向电动汽车并不是天衣无缝的。由于要考虑充电和续航能力,而配套基础设施在世界许多地区仍在缓慢铺设,了解电动汽车运输的现实至关重要。
上面,我们重点介绍了2020款全电动汽车在公认的路线上的应用,从美国加州的I-5到德国的A3高速公路。有关估计范围和成本的数据来自美国环保署,也直接来自制造商网站。
对于许多消费者来说,电动汽车最重要的方面是一次充电可以行驶多远。
无论是长途通勤还是城外旅行,车辆必须达到一个最低门槛,才能被许多家庭认为是实用的。正如下表所示,特斯拉知名的电动汽车无疑是长途司机的最佳选择。
在一个创新和效率至关重要的行业,特斯拉的先发优势显而易见。从更实惠的Model 3到更豪华的Model S,续航里程最长的前八名电动车都是特斯拉汽车。
排名第一的汽车(特斯拉Model S Long Range Plus)的续航里程为402英里(647公里),比排名第一的非特斯拉汽车北极星2(Polestar 2)每次充电多127英里。北极星2是沃尔沃独立性能品牌生产的电动汽车。
尽管特斯拉在总续航里程和电池容量方面处于领先地位,但考虑到每辆车的价格显示,成本效益在各品牌之间更具竞争力。
通过将零售价除以每辆车的最大续航里程,我们可以更清楚地描绘出效率的图景。领跑的是雪佛兰博尔特,2020年每英里的成本为141.39美元,但仍以259英里(417公里)的里程跻身前10名。
紧随其后的是现代科纳电动汽车,每英里行驶里程144.15美元,紧随其后的是特斯拉Model3,这是该汽车制造商目前阵容中效率最高的。排在前十位的还有日产聆风(Nissan Leaf)和特斯拉(Tesla)Model S,但从第一名到第十名的差距很小,每英里只有45美元多一点。
然而,最需要考虑的是,电动汽车行业正进入关键阶段。
一方面,电动汽车电气化和创新的推动推动了电池容量的提高和成本的显著降低。由于电池在电动汽车的重量、成本和性能中占据了大部分,这些红利将在更新车型的更长续航里程和更高的效率上得到回报。
同样重要的是,全球对电动汽车采用的推动力度不断加大。在挪威等国家,电动汽车已经跻身市场上最畅销的汽车之列,而中国和美国的采用率正在稳步攀升。这也受到政策决定的影响,比如加州最近宣布,将在2035年之前禁止销售汽油车。
与此同时,唯一超过不断增长的特斯拉增压器网络的是该公司不断上涨的股价。不满足于袖手旁观,竞争对手的汽车制造商正迅速试图迎头赶上。日产的Leaf仅次于特斯拉Model 3,成为全球第二畅销的电动汽车,奥迪最近推出了一个增压器网络,可以比特斯拉更快的速度将其汽车从0%充电到80%。
随着电动汽车需求和采用的浪潮继续升温,消费者可以预期,不断增加的创新将提高续航里程,降低成本,并打开选择余地。
在过去的50年里,化石燃料一直主导着能源消费。这张图表展示了60多个国家的能源结构是如何变化的。
在过去的50年里,世界见证了能源消耗的巨大增长-随着向可再生能源的持续过渡,看看这些能源是如何随着时间的推移而演变的是很有趣的。
虽然一些国家继续严重依赖石油、煤炭和天然气等化石燃料,但另一些国家已经将替代能源纳入其组合。
这是布莱恩·摩尔提供给我们的可视化图像,它绘制了64个国家的能源消耗演变图,这些国家拥有过去50年的全部数据。
首先,让我们来看看在过去十年的数据中,哪些来源产生的能量最多。能源消耗是以太瓦时(TWh)来衡量的,太瓦时是一种能源单位,相当于一小时输出一万亿瓦。
看看这些数据,很明显,化石燃料的使用量远远超过了替代能源。深入研究这个话题有助于解释其中的原因。
作为主要能源,化石燃料在2009-2018年总共占总能源消费的86.2%,约合120万太瓦时。如果你想知道,这足以为1090亿个美国家庭供电一年。
在化石燃料来源中,石油成为明显的领头羊,占2009-2018年能源消费的34.3%或509,800太瓦时。除了在历史上一直是运输的主要燃料外,石油仍然相对便宜-这使得它对生产者和消费者来说都是一个容易的选择。
紧随石油之后的是煤炭,各国因其储量丰富、成本低和基础设施要求低而依赖煤炭。在过去十年的数据中,来自煤炭的能源占总能源的29.2%,相当于43.43万千瓦时。
作为煤炭的清洁替代品,天然气越来越受欢迎。2009-2018年期间,天然气占能源消费的22.8%,即339,300太瓦时,主要归因于其充足的供应和负担能力。
2009-2018年的能源消费中,只有13.8%来自可再生能源或替代能源,其中水电占了近一半。为什么环保能源的使用率如此之低?
建立替代发电厂-特别是风能、太阳能和核能-需要大量的资本投资,同时面临来自更便宜、更方便的化石燃料的竞争。采用可再生能源的障碍一直在减弱,但对低收入国家来说仍然相当高。
风能和太阳能仅占能源消耗的1.7%。与石油和煤炭等化石燃料相比,这一比例似乎比其本身更微不足道-主要是由于传统上与风能和太阳能相关的高昂成本。
多年来,化石燃料一直是主要的能源来源。毕竟,在2009-2018年期间,这64个国家中有43个国家80%以上的能源来自化石燃料。
尽管看到几个国家100%依赖化石燃料令人吃惊,但这些国家拥有丰富的石油或天然气储量也就不足为奇了。化石燃料不仅是中东和北非(MENA)某些经济体的核心,而且对于这些地方的消费者来说,它们仍然非常实惠。
在更广泛的范围内,发展中国家和低收入国家严重依赖煤炭等化石燃料来获得廉价电力和易于安装。
向替代能源的过渡受到许多国家的欢迎,但只有少数国家将其纳入能源组合的优先事项。以下是前十名的排行榜:
冰岛是2009-2018年期间唯一一个80%以上的能源来自替代能源的国家。总体而言,欧洲发达国家引领着这股潮流-冰岛、挪威、瑞典、瑞士和法国跻身前五名。
水电的优势明显,风能和太阳能的匮乏也是如此。丹麦的风能比例最高,为14.5%,而意大利的太阳能比例最高,仅为2.4%。
应该记住,这个百分比没有考虑到人口差异。例如,尽管意大利的太阳能在其能源组合中所占比例最高,为2.4%,但中国消耗的太阳能最多-尽管它只占中国总能源消费的0.3%。
尽管如此,太阳能和风能的成本一直在不断下降,可再生能源领域的增长潜力比以往任何时候都要高。
自工业革命以来,化石燃料一直是世界范围内的主要能源。最近,可再生能源的使用有所增加,但还不够充分。
这种对化石燃料的主要依赖对向可再生能源的过渡没有任何好处,但它揭示了替代能源的巨大未开发潜力,特别是在发展中国家。
随着可再生能源价格创历史新低,投资流量不断增加,未来十年将是全球向清洁能源过渡的决定性十年。
更正:布莱恩·摩尔(Brian Moore)可视化的修改版本之前曾在这里发表。后来我们把它更新为原来的设计。
哪些国家正在转向核能,哪些国家正在远离核能?绘制并分解世界核反应堆的版图。
继2011年日本福岛核灾难(自切尔诺贝利事故以来最严重的核事故)之后,许多国家重申了摆脱对能源的依赖的意图。
然而,这种情绪并不普遍-在世界上许多其他地区,核能仍在加速发展,预计它将在未来几十年成为关键的能源来源。
利用国际原子能机构维护的动力反应堆信息系统的数据,上面的地图全面展示了核反应堆正在下沉的地方,以及未来的产能将在哪里。
尽管去年总装机容量和活跃的反应堆有所下降,但2019年核电发电量仍占全球发电量的10%左右。
部分产能增加是因为日本重启了一些工厂,欧洲国家寻求更换老化的反应堆。但大部分增长是由亚洲和中东的新反应堆上线推动的。
中国很快将拥有50多个核反应堆,而一旦新反应堆的建设完成,印度将成为前十大生产国。
运行中的反应堆从2018年的450座略微下降到2019年的443座,是欧洲和北美持续关闭的结果。这两大洲拥有世界上大多数反应堆,也拥有最古老的反应堆,其中许多已经退役。
与此同时,欧洲国家在减少对能源的依赖方面走在了前列。德国承诺在2022年之前关闭所有核电站,意大利已经成为第一个完全关闭核电站的国家。
尽管欧洲在关闭方面处于领先地位,但欧洲仍然是最依赖核的地区,拥有大部分电力生产和消费。
此外,一些国家开始重新评估核能作为应对气候变化的手段。反应堆在运行期间不会产生温室气体,而且每单位电力比风能和太阳能更有效(也更安全)。
面对苛刻的减排要求,许多国家都在寻求扩大核能力,或者开始规划他们的第一个反应堆。
对于那些对核电的好处感兴趣的各方来说,过去的事故也导致了对该领域创新的推动。这包括对更容易管理的微型核反应堆的研究,以及对具有稳健冗余措施的全尺寸反应堆的研究,这些措施不会在物理上熔毁。
此外,一些反应堆的设计意图是利用积累的核废料-核能和武器生产的副产品,往往不得不无限期储存-作为燃料来源。
随着一些地区旨在减少对核能的依赖,另一些地区开始拥抱核能,情况肯定会改变。