जनरल मोटर्स सभी इलेक्ट्रिक 2017 शेवरलेट बोल्ट को विकसित कर रहा है, जो कि लगभग 200 मील की ड्राइविंग रेंज के लिए डिज़ाइन किया गया है। जनरल मोटर्स

इलेक्ट्रिकिंग ट्रांसपोर्ट वाहनों से ग्रीनहाउस गैस के उत्सर्जन में कटौती करने के लिए सबसे ज्यादा आकर्षक तरीके से एक है, लेकिन तथाकथित रेंज चिंता - एक अप्रभावी कार बैटरी से फंसे होने की चिंता - इलेक्ट्रिक वाहन अपनाने के लिए एक बाधा बनी हुई है। क्या मौजूदा कारों और इंफ्रास्ट्रक्चर चार्ज करने के लिए उचित चिंता है?

यह एक प्रश्न मेरे शोध समूह है और मैंने इसमें प्रकाशित एक पेपर में संबोधित किया प्रकृति ऊर्जा, एक नए मॉडल के साथ इस समस्या पर एक करीब से नज़र रखकर।

विशेष रूप से हमने पूछा: जब पक्षी के आँखों के दृश्य से यू.एस. के भौगोलिक क्षेत्र को देखते हुए रोज़ाना चार्जिंग उपलब्ध नहीं है, तो दैनिक रोज़ाना कितने व्यक्तिगत वाहनों को कम-लागत वाली बैटरी इलेक्ट्रिक वाहन से बदला जा सकता है? हमारा विश्लेषण, हमारे ज्ञान के लिए है, वर्तमान और भविष्य में सुधारित इलेक्ट्रिक वाहन प्रौद्योगिकी लोगों की ऊर्जा-उपभोक्ता व्यवहार के लिए उपाय करने की तिथि के लिए सबसे विशाल विस्तृत विस्तृत अध्ययन है।

हमें पाया गया कि सड़क पर करीब 90 वाहनों की जगह एक कम लागत वाले इलेक्ट्रिक वाहन की जगह पर आज उपलब्ध हो सकती है। क्या अधिक है, यह संख्या न्यूयॉर्क से ह्यूस्टन तक लॉस एंजिल्स के बहुत अलग शहरों में उल्लेखनीय रूप से समान है यही है, संयुक्त राज्य अमेरिका में घने और अधिक विशाल शहरों में कारों के विद्युतीकरण की एक उच्च क्षमता है।

इस क्षमता का एहसास करने के लिए, हालांकि, भावी इलेक्ट्रिक वाहन चालकों की जरूरतों को पूरा दिन पूरा करना है, यहां तक ​​कि उच्च ऊर्जा वाले, जैसे कि लंबी दूरी की यात्रा की आवश्यकता होती है।

दो महत्वपूर्ण नवाचार इसे सक्षम कर सकते हैं। सबसे पहले उन दिनों की भविष्यवाणी करना है जिन पर ड्राइवर कार की सीमा से अधिक होने की संभावना रखते हैं, जिसे हमारे मॉडल को करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। और दूसरा उन उच्च ऊर्जा वाले दिनों पर वैकल्पिक लंबी दूरी के वाहन प्रदान करने के लिए संस्थागत या व्यावसायिक मॉडल नवाचार है। उदाहरण के लिए, पारंपरिक कारें और अंततः कम कार्बन, लंबी दूरी के विकल्प, बटन के क्लिक पर उपयोगकर्ता के दरवाजे पर दिखाई दे सकते हैं। यह आवश्यकता कुछ समय तक चल सकती है, भले ही बैटरी तकनीक में सुधार होता है और बुनियादी ढांचे का विस्तार होता है।

वाहन श्रेणी एक भी संख्या नहीं है

एक इलेक्ट्रिक वाहन की श्रेणी को एक निश्चित संख्या के संदर्भ में सोचा जाता है, लेकिन ड्राइविंग गति और शैली, और बाहरी तापमान सहित कारकों के साथ एक भी शुल्क में आने वाले मील की संख्या में परिवर्तन होता है। को समझने के लिए एक कार की श्रेणी हमें कार से परे देखना चाहिए कि लोग कैसे व्यवहार कर रहे हैं।

मेरे अनुसंधान समूह में पिछले चार वर्षों में, हमने संयुक्त राज्य भर में लोगों के दूसरे द्वितीय श्रेणी के ड्राइविंग व्यवहार के एक मॉडल (जिसे 'ट्रिपएनेर्जी' कहा जाता है) बनाया है, कैसे वे अपने में हीटिंग और कूलिंग सिस्टम का उपयोग कर सकते हैं कारों, और कैसे इस तरह से संचालित अगर विभिन्न बिजली और पारंपरिक वाहनों ऊर्जा का उपभोग करेगा।

यह दृष्टिकोण हमें एक प्रदान करता है इलेक्ट्रिक वाहन रेंज का संभाव्य दृश्य। उदाहरण के लिए, निसान लीफ के लिए, हमें पता चलता है कि 74 मील दूरी सीमा है - ड्राइविंग पैटर्न के आधार पर, अमेरिका में सड़क पर आधे कारें इस दूर तक यात्रा कर सकती हैं, और आधा नहीं होगी। (एक फोर्ड फोकस इलेक्ट्रिक इसी तरह प्रदर्शन करता है।) इस श्रेणी में एक वितरण होता है, जो दर्शाता है कि वास्तविक प्रदर्शन कितने भिन्न हो सकते हैं उदाहरण के लिए, हम अनुमान लगाते हैं कि 58-मील यात्रा का पांच प्रतिशत एक शुल्क पर शामिल नहीं किया जा सकता था, और 90-मील यात्रा का पांच प्रतिशत भी हो सकता था।

ड्राइविंग व्यवहार के खिलाफ इलेक्ट्रिक वाहन प्रौद्योगिकी का मूल्यांकन

हाथ में ट्रिप एनर्जी मॉडल के साथ, हमने पूछा कि सड़क पर कितनी कारों को एक कम लागत वाला इलेक्ट्रिक वाहन उपलब्ध करवाया जा सकता है। हम ऐसे मामले पर विचार करते हैं जहां ड्राइवर रोजाना एक बार चार्ज कर सकते हैं, उदाहरण के लिए रात में घर पर। इससे हमें ऐसी स्थिति का अध्ययन करने की अनुमति मिल गई, जहां मौजूदा सार्वजनिक चार्जिंग बुनियादी ढांचे के लिए केवल सीमित बदलावों की ज़रूरत होती है और कार बिजली संयंत्रों का उपयोग कर सकती है जो कि रात भर बेकार बैठेगी।

हमने पाया कि, कैसे अमेरिका में लोग चला रहे हैं, औसत दिन पर 87 प्रतिशत कारों को एक मौजूदा पीढ़ी के साथ बदल दिया जा सकता है, कम लागत वाली इलेक्ट्रिक वाहन, केवल एक बार दैनिक चार्जिंग के साथ। यह विविध शहरों और सामाजिक-आर्थिक कक्षाओं में अमेरिका के लाखों लोगों के ड्राइविंग व्यवहार पर आधारित है।

उन कारों के लिए पारंपरिक से इलेक्ट्रिक वाहनों पर स्विचिंग, अनुमानित 30 प्रतिशत से उत्सर्जन में कटौती करेगा, यहां तक ​​कि आज के जीवाश्म ईंधन आधारित आपूर्ति मिश्रण के साथ। कुल में, उन कारों द्वारा ली गई यात्राएं यूएस में लगभग 23% गैसोलीन खपत का प्रतिनिधित्व करती हैं

इस बड़े दैनिक अपनाने की क्षमता, घने और अधिक विशाल अमेरिकी शहरों में, दोनों से मिलकर उल्लेखनीय रूप से समान है 84 प्रतिशत करने 93 प्रतिशत.

हालांकि यह सच है कि लोग शहरों में अलग तरीके से व्यवहार करें - में वे सार्वजनिक परिवहन का उपयोग कैसे करते हैं, क्या वे एक कार के मालिक हैं, और कैसे अक्सर वे कारों ड्राइव वे स्वयं करते हैं - जब वे ड्राइव करते हैं, तो हमने पाया कि एक अलग-अलग शहरों में कारों की एक समान संख्या एक कम-लागत वाली इलेक्ट्रिक वाहन द्वारा प्रदान की गई सीमा के भीतर होती है।

प्रौद्योगिकी सुधार पर रिटर्न

यदि बैटरी में सुधार होता है, और वर्तमान पीढ़ी के लिथियम आयन बैटरी जैसी लागत के लिए लंबी ड्राइविंग श्रेणी की अनुमति देता है तो क्या होगा?

संघीय शोध एजेंसी एआरपीए-ई ने एक लक्ष्य निर्धारित किया है बैटरी के लिए बिजली के वाहनों में आज की बैटरी की तुलना में मोटे तौर पर दो गुणा अधिक ऊर्जा की बचत होती है यदि उस तकनीकी लक्ष्य पर पहुंच गया है, तो हम अनुमान लगाते हैं कि 87 प्रतिशत दैनिक अपनाने की संभावित अनुमान 98 प्रतिशत तक बढ़ेगा और गैसोलीन प्रतिस्थापन क्षमता 61 प्रतिशत से 88 प्रतिशत तक बढ़ जाएगी। 2017 चेवी बोल्ट और 2018 टेस्ला मॉडल 3 से आज की निसान लीफ की तुलना में क्षमता में लगभग समान वृद्धि हो सकती है, हालांकि ये लागत अभी भी नई कारों की औसत लागत के करीब हैं। टेस्ला मॉडल एस आगे भी यात्रा करता है लेकिन लागत काफी अधिक है।

यहां तक ​​कि पर्याप्त बैटरी सुधारों के साथ, हालांकि, उच्चतर ऊर्जा खपत के साथ उन दिनों को कवर करने के लिए अन्य प्रकार की पाउर्ट्रेन तकनीकों की आवश्यकता होगी। यह आवश्यकता कुछ समय तक जारी रह सकती है, यहां तक ​​कि विस्तारित चार्जिंग इन्फ्रास्ट्रक्चर के साथ, बहुत कम उच्च-ऊर्जा दिनों के कारण।

रेंज बाधाओं पर नतीजे

लोगों के लिए रेंज की चिंता को दूर करने और बिजली के वाहन को आसानी से खरीदने में सहज महसूस करने के लिए, उन्हें यह जानने की जरूरत है कि उनकी जरूरतें सभी दिनों में पूरी तरह से मिलेंगी, जिनमें उच्च ऊर्जा वाले दिन शामिल हैं। भविष्यवाणी करते समय यह पूर्वानुमान होगा - और अग्रिम में वाहन खरीदने पर कितने दिन होंगे - यह ऐसा कुछ है जो हमारे मॉडल के लिए उपयुक्त है।

हमारा मॉडल, यात्रा दूरी, समय और स्थान पर सीमित इनपुट के साथ, कार की सीमा से अधिक होने की संभावना का अनुमान लगा सकता है, और उन दिनों को इंगित करता है जहां ड्राइवरों को अन्य, लंबी-सीमा वाली कारों की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए परिवारों के साथ या यहां तक ​​कि समुदायों में भी और वाणिज्यिक कार साझा कार्यक्रमों के माध्यम से। नतीजतन, लंबी दूरी की कारों की मात्रा पर भी प्रकाश डाला जाता है जो कि आबादी स्तर पर आवश्यक होगा, निजी क्षेत्र की नवाचार के साथ-साथ राष्ट्रीय और स्थानीय नीति से भरा होगा।

कार के जीवनकाल में अग्रिम लागतों को वितरित करने और चार्ज करने के अवसरों को बढ़ाने में मदद करने के लिए उचित वित्तपोषण, भले ही केवल एक बार दैनिक हो, EV दायित्व को प्रोत्साहित भी करेगा।

कुल मिलाकर, हमारा विश्लेषण बताता है कि वर्तमान विद्युत वाहन अमेरिका में सबसे अधिक दैनिक ड्राइविंग की जरूरतों को पूरा कर सकते हैं, आगे-उन्नत बैटरी और कारों और डेकोर्बोनाइज्ड बिजली के साथ साझा, लंबी दूरी की परिवहन के लिए बेहतर पहुंच प्राप्त कर सकते हैं, एक बड़े पैमाने पर निर्बाध निजी वाहन तक पहुंचने का मार्ग प्रदान करते हैं बेड़ा।

के बारे में लेखक

जेसिका ई। ट्रान्सिक, इंजीनियरिंग सिस्टम के सहायक प्रोफेसर, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी

यह आलेख मूलतः पर प्रकाशित हुआ था वार्तालाप। को पढ़िए मूल लेख.

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