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Interview mit Michael Brylawski von RMI Teil drei - Hypercars und Vehicle to Grid Theorie

2007-01-26 0
   
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Interview mit Michael Brylawski von RMI Teil drei - Hypercars und Vehicle to Grid Theorie
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Dies ist der dritte Teil in einem Interview mit Michael Brylawski des Rocky Mountain Institute, wo er über die Geschichte des Hypercar spricht und wo dieses spannende Konzept ist bis heute. Im zweiten Teil des Interviews teilte Michael seine Gedanken darüber, wie das Hypercar Konzept hat sich im Laufe der Zeit verändert und was ist die beste Antriebsstrang-Technologie heute zur Verfügung einen Hypercar zu versorgen. Klicken Sie hier, um zum ersten Teil des Interviews. Wenn Sie nicht bereits haben, empfehle ich, dass Sie die Hypercar Geschichte Artikel zuerst als Hintergrund für diese weitreichende und aufschlussreiche Interview lesen.

ABG: Sie sagten , dass Plug-in - Elektrofahrzeuge letztlich einen billigen Strom liefern könnte Speicher- und Transfereinrichtung für variable Quellen wie Wind und Sonne, so dass sie mobile Energiespeicher zu werden. Könnten Sie bitte auf diesen Punkt näher erläutern?

MB: Das Konzept der "Vehicle to Grid" (V2G) ist etwas Amory Lovins reden seit mehr als einem Jahrzehnt wurde. Zunächst einmal dachte ich, es Science-Fiction war, aber in der letzten Zeit diese Idee viel Traktion und eine Tonne ernsthafte Spieler wird immer untersuchen sein Potenzial. Von der Arbeit mit Amory jetzt 12 Jahre, wenn alles, was ich wirklich gelernt habe, um einige seiner "abwegig" Ideen zu hören. Oft sind sie recht. Als eine Person über Amory sagte, "überschätzt er oft Dinge, die kurzfristig, aber unterschätzt Dinge lange Sicht."

Die Idee der Fahrzeug-zu-Raster ist, dass, wenn Sie eine sinnvolle Anzahl von Plug-in-Hybriden oder Brennstoffzellen-Fahrzeugen auf dem Markt, von denen die meisten geparkt werden (und möglicherweise eingesteckt) rund 95 Prozent des Tages, du plötzlich haben einen großen Stromspeicher-Puffer direkt in das Stromnetz angeschlossen ist. Und mit Brennstoff-Zellen, haben Sie eigentlich mobilen Kraftwerke.

Als Gedankenexperiment, wenn alle Fahrzeuge effizient waren (mit 35-50 Kilowatt Leistung Brennstoffzelle) und durch Brennstoffzellen angetrieben, würden wir etwa rund 5 Terawatt Stromerzeugungskapazitäten in unseren Autos haben. Dies ist sechs Mal die elektrische Erzeugungskapazität aller US-stationäre Kraftwerke - Kohle, Öl, Atom, Wasser. Natürlich würden wir benutzen Autos als unsere primäre Kraftwerke nie als Wasserstoff nur ein Energieträger ist - nicht eine Quelle der Energie - und es hat letztlich entweder durch Reformierung von Erdgas oder Elektrolyse Wasser hergestellt werden. Wir würden diese Autos eher für Spitzenleistung zu verwenden, zum Beispiel Hochsommer, wenn unsere Klimaanlagen auf Hochtouren, und wenn große US-Städte braun outs aufgrund einer zunehmend fragilen Gitter erlebt haben.

(Was zerbrechlich Gitter? Weiter nach dem Sprung zu lesen)
Zu diesen Zeiten können die Kosten für die Spitzenleistung mehr als 30-mal die Kosten für die Grundlastkraft (ab 600 $ pro Megawattstunde im Vergleich zu einer Stromschiene (ins Netz) Kosten von $ 20 pro Megawattstunde Grundlast Kohle). Brennstoffzellen-Autos können in den Zeiten der intensivsten Strombedarf als eine sehr kostengünstige Energiequelle handeln. Für die Autobesitzer in der Tat, übertragen Sie im Wesentlichen Strom oder Energie bei Niedrigverbrauchszeiten, auf die billige Tour gekauft, und es bei hoher Nachfrage Zeiten bieten, wenn es mehr wert sein wird. Sehr wahrscheinlich, könnte der Autobesitzer für die Bereitstellung der Service sehr gut bezahlt werden, während letztlich die Energieverbraucher oder geregelt Dienstprogramm Geld zu sparen (das 30-fache Preisspitze vermieden wird) und einen öffentlichen Service Providing (in Form machen das Gitter robuster ) gleichzeitig. Verzeihen Sie meine (sehr schlecht) pun, aber fortschrittliche Fahrzeuge ermöglicht der Buy-low, sell hohen Strom könnte eine Form von "Auto" batrage bieten, die eine Menge von Win-Siegen zu schaffen.

Suchen Sie kürzere Laufzeit, mit Plug-in-Hybriden, wenn man sich die typische Größe eines Batteriepacks in eine erweiterte Plug-in-Hybrid (8 Kilowattstunden) aussehen, wäre es nicht sehr viele Plug-in nehmen Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEVs) eine ernsthafte Speicherpuffer für das Netz zu bieten. Die Logik der Spitzenleistung bieten kostengünstig gilt nach wie vor - und ein noch wertvolle Gelegenheit können entstehen, wenn man über die Grenzen hinweg zu erneuerbaren Stromerzeugung aussehen.

PHEVs könnte eine Synergie von Art mit "sporadisch" erneuerbare Energien wie Wind und Sonne bilden, deren Wachstum in der letzten Zeit die Höhe schnellen, aber im Grunde durch die Tatsache, dass sie Strom etwas unvorhersehbar produzieren. Solar- und Wind offensichtlich erzeugen Strom, wenn die Sonne und die Schläge Wind scheint; aber wir können unser kaltes Bier und warme Duschen zu unterschiedlichen Zeiten wollen. Gerade jetzt, werden erneuerbare Systeme oft ins Netz eingespeist, die mehr oder weniger als Puffer wirkt. Aber für das Gitter als Puffer zu wirken, so die gängige Meinung, dass es muss eine Grundlast von "berechenbar" Energieversorgung zur Verfügung (dh mehr Gas oder Kohle Pflanzen) und / oder die Kapazität von Wind- oder Solar hinzugefügt werden eine zu bekommen "Kredit" muss sein, drei bis vier mal die tatsächliche Strom zur Verfügung gestellt. Beide Annahmen erheblich einschränken erneuerbare Energien "wirtschaftliche Attraktivität und höchste Marktdurchdringung.

PHEVs sind in der Nacht eingesteckt, und möglicherweise im Büro während des Tages, konnte für die Pufferung erneuerbaren Energien eine starke Alternative bieten. Auch hier bei rund 8 Kilowattstunden Speicher pro PHEV, eine kleine Flotte dieser Fahrzeuge leicht Puffer könnte, sagen wir, stellen eine Photovoltaik-Anlage in einem Büropark auf. Stellen Sie sich eine Erkältung, aber sonnigen Tag. Hier kann die PHEV tatsächlich in umgekehrter Richtung arbeiten: Sie stecken Sie es würde im Büro in und stattdessen das Gitter mit Bordstrom zu ergänzen, würden Sie tatsächlich in überschüssige Energie der PHEVs nehmen später zu verteilen. Oder im Fall von Wind, ein Konzept namens "windfirming" (dh die Windversorgung Straffung) entsteht, in dem Plug-in-Fahrzeuge mit Windparks verbinden sich zu einem "virtuellen" Grundlastkraftwerk mit einer konsequenten Zufuhr von Elektronen zur Verfügung zu stellen.

Die Szenarien sind zahlreich, und in der Masse das Problem ist komplex: es ein "intelligentes" Grid erfordert, dass die Preise (und in gewisser Weise Angebot und Nachfrage) in Echtzeit bei Plug-in-Punkte-Spuren; Smart-Fahrzeuge, die mit dem Netz und sorgen für die Bedürfnisse der Netzmasche mit den Bedürfnissen der Autos (zB seine Ladezustand, Batteriepack Gesundheit, und die voraussichtlichen Fahranforderungen des Tages) in Wechselwirkung treten kann; und Batterietechnologie, die die zusätzlichen Radfahren standhalten kann, dass V2G wird zur Folge haben.

Aber noch einmal, während das Problem komplex ist, ist es nicht schwer zu, und es gibt echte Marktanreize dieses Problem in Form von 1 zu lösen) machen erneuerbare Energien wirtschaftlich attraktiver, 2) die Notwendigkeit für zusätzliche Grundlastkraftwerke zu reduzieren, und 3) zu machen PHEVs sich lukrativer zu besitzen. Mit mehr als $ 60 Milliarden in erneuerbare Energien im vergangenen Jahr weltweit investiert (einschließlich High-Profil Investitionen von Venture-Kapitalisten und Bankengruppen), die Erhöhung Kohlenstoff Gesetzgebung Herstellung herkömmlicher Kraftwerke teurer für Versorgungsunternehmen und Automobilhersteller wie GM in dem Wunsch, eine PHEV machen, sondern wollen das Geschäft machen Fall attraktiver zu machen, einige mächtige Akteure - Banken, Energieversorger, carmakers - ein Anreiz geschaffen, um dieses Problem zu lösen. Ich würde diesen Raum zu beobachten.

ABG: Ist die zunehmende Verfügbarkeit von Biokraftstoffen (Ethanol und Biodiesel) keine Auswirkungen auf Ihre Antwort?

MB: Wieder ist es dem Argument "Hypercars sie besser arbeiten zu machen". Reduzierte Zuglasten meinen Sie weniger Kraftstoff benötigen Sie Ihr Auto zu bewegen. Effizienz arbeitet Hand in Hand mit Biokraftstoffen, und es ist wichtig für die Industrie Biokraftstoffe Effizienz als die Mittel zu schieben ihre Annahme zu beschleunigen. Mit einer doppelten Effizienz Flotte, zum Beispiel, können wir die Kapazität (zumindest in der Automobil) müssen die meisten unserer Kraftstoff wachsen. Der Mittlere Westen könnte unsere Saudi-Arabien sein. Ein Teil unserer " Strategie für eine erfolgreiche Oil Endgame " Lösung beinhaltet die Herstellung der Fahrzeugflotte effizienter zu gestalten , und dann einige der begrenzten Brennstoffe ersetzen wir durch Biokraftstoffe brauchen würde. Aber ohne dabei die Effizienz, die Wirtschaftlichkeit und Leistungsfähigkeit von Biokraftstoffen nicht stark genug, um uns aus der importierten Öl.

Wie für Einzelheiten, wir besonders wie Zellulose-Ethanol und Biodiesel und große Fortschritte in dieser Art von Kraftstoff abgegeben wurden. Wir sind keine Fans von Mais-sourced Ethanol.

ABG: Hat sich die Kosten für die Massenproduktion von leichten Kohlefaser - Verbundteile sich in den letzten 15 Jahren reduziert?

MB: Ja, aber nicht so schnell , wie wir möchten.

Im einfachsten Fall sind die Kosten der Verbundstoffe eine Funktion der Materialien, Arbeit und Kapital. Traditionell Verbunde gegenüber Stahl haben viel teurer in den beiden ersten Bereichen und billiger in der letzteren ist. Ein Schwerpunkt wurde reduziert die Materialkosten, in erster Linie Kohlenstoff-Fasern, und Arbeit, durch fortschrittlichere, schnellere, automatisierte Fertigungstechnologien hergestellt.

Kohlefaser-Kosten bei den Low-End ist seit Jahren über dem mythischen "$ 5 pro Pfund" -Bereich schwebte, und von den Unternehmen geführten Bemühungen wie Zoltek nicht sinnvoll durch diese Kostenbarriere geschoben. Theoretisch gibt es keine technischen Show-Stopper preiswerteren Fasern zu verhindern, sondern organisatorische Fragen, Prozess Unreife und inkonsistent Nachfrage haben die Verfügbarkeit von qualitativ hochwertigen, Low-Cost-Fasern, und in gewissem Maße "Prepreg" Band (Faser gehalten Band mit Harz imprägniert). Da die Nachfrage insgesamt steigt (zB Boeing meist Composite-Dreamliner nächsten Generation 787 verschlungen hat einen bedeutenden Anteil der Luftfahrt-Kohlefaser-Produktionskapazität in den nächsten paar Jahren) und mehr Investitionen in diesen Markt gebracht wird, sehen wir, Low-Cost-Faser als eine Unvermeidlichkeit.

Wie für Arbeit, neue Prozesse wie Hypercar des Spin-Off Fiberforge bieten eine wesentlich höhere Leistung Teile bei deutlich niedrigeren Lohnkosten. Historisch gesehen ein Kompromiss zwischen Kosten und Leistung gab es hat; niedrigere Kosten, bot Niedriglohnherstellungsverfahren wie Random-Matte Preforms und Sheet Molding Compound höhere Volumina und geringere Kosten, aber nur semistrukturelle Anwendungen; Kosten höher, arbeitsintensive Prozesse wie Hand-lay up bot eine überlegene Leistung, aber überhöhte Kosten im Volumen. Fiberforge den Prozess, für einen, ermöglicht Handlaminier- Typ Leistung und minimiert Schrott durch eine neuartige Fasergelege-down-Ansatz verwendet.

Die Kombination von niedrigeren Kosten Faser und neuartige Herstellungsverfahren, kombiniert mit dem bereits überdurchschnittlich hohen Kapital und Werkzeug Wirtschaftlichkeit von Verbundwerkstoffen und deren Potential für radikale Teilekonsolidierung, macht diese Materialien viel attraktiver in der Automobil Raum. RMI-Analyse in den frühen 1990er Jahren an dieser angedeutet, und neuere Analyse bei Fiberforge, mit validierten, realen Produktionsdaten, bestätigt es. Aber mehr Arbeit bleibt, und wir brauchen ein Auto gebaut und in den Markt zu bringen, um wirklich Dinge zu beschleunigen.

ABG: Fühlen Sie sich, dass entweder 11.09 oder der Dot - Com - Büste , die Einführung von Hypercars zurückgeschoben?

MB: Was unsere besondere Anstrengungen im Hinblick auf Hypercar, auf jeden Fall die dot com Büste-wir unseren zweiten Finanzierungsrunde suchten uns durch die Entwicklung von Prototypen zu nehmen und Test Maultiere bauen, wenn die Tech - Blase in den Jahren 2000-2001 zusammenbrach. Noch bevor diese Investitionen in Fertigung und Hardware wurden als "unsexy" gesehen als Software und Internet (1,0 zu der Zeit) waren die heißen Sektoren. "Cleantech" als heiße Investmentbranche war fünf Jahre entfernt.

Der extrem niedrige Preis für Benzin (1,15 $ pro Gallone) hat auch nicht geholfen! Damals war Benzin viel billiger als Mineralwasser. Es war schwierig, in den USA die Investorenbasis aufgeregt über eine Kraftstoff sparende Autos zu bekommen, wenn SUVs von den vielen Fliegen wurden, ein Barrel Öl südlich von $ 30 war, und die Verbraucher-Marketing-Experten sagten, dass Cupholder ein wichtiger Kauf Überlegung waren als Kraftstoff Effizienz.

Die Zeiten haben sich geändert. Cleantech ist zig Milliarden Investitionen bekommen; Benzin ist jetzt in der $ Bereich von 2-3; der Prius ist für 175k US-Verkäufe auf dem richtigen Weg im Jahr 2007 (die es in die Top Ten Gesamt setzen würde); und es gibt mehrere Start-ups wollen einen Durchbruch Fahrzeug (zB Tesla) zu erzeugen. Im Ernst, auf diesem Punkt würden die Anleger immer für "comparables" zu Hypercar bitten, um ihr Geschäftsmodell zu bewerten und geplanten Maßnahmen, aber es gab keine. Oft ist es einfacher Anschubfinanzierung zu erhalten, wenn Sie zweite oder dritte auf die Idee, nicht zuerst.

Wie für die Industrie im Allgemeinen, sind die Hindernisse zu bekommen Hypercar-ähnliche Fahrzeuge viel größer und komplexer. Die Barrieren zu einem großen Teil sind mehr kulturelle als technischen oder wirtschaftlichen.

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