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2024年6月12日 星期三

TESLA Model S:原裝電池跑了8年69萬公里


電動車的電池遲早要更換,但「遲早」到底是指多久?到底是需要跑多少公里?這好像沒有一個標準。

英國媒體《AutoTrader》發現了一個很極端的案例,有一輛TESLA Model S ,用原廠電池跑了超過 69 萬公里!

目前,AutoTrader 媒體已經借走Paul的車,將在未來對這輛高里程的 Model S ,進行一系列測試,看看它的老化程度和性能表現如何。

其實我也很好奇,在台灣的特斯拉,目前還沒有換過電池的車輛,到底已經開了幾公里了?有人知道嗎?歡迎在評論區告訴我。

至於大陸的朋友,你們那邊開最長距離,還沒換過電池的自主品牌電動車,是跑了幾公里?我也很好奇。

2024年5月30日 星期四

Recurrent 研究:TESLA電池三年剩64%里程


Recurrent 是一家位於美國西雅圖的電動車電池分析公司,專門研究電動車電池的健康和性能。他們透過收集和分析大量電動車的數據,提供電池壽命預測、電池健康報告等服務,以幫助消費者和企業,更能了解電動車電池的狀況。

他們最近的報告顯示,Tesla 電池在 3 年後僅能提供 EPA 里程的 64%而已,其中Model 3 和 Y 的電池,在保固期滿之前就會有顯著的效能衰退。

這份報告有三個重點: 

  • 1.Tesla Model 3 和 Y 的電池在三年後,可能只能提供原始 EPA 里程的 65% 以下。 
  • 2.數據來自 Recurrent 對 14000 輛 Tesla 的分析。 
  • 3.Tesla 電池保固是說,在 8 年或 16萬公里內,保持原始健康狀態的 70%。 

就我以上面的數字計算一下,如果把拿到新車時的電量當作100%來看待,三年後電池效能下降的範圍,大概是那顆電池的90%左右,其實我覺得狀況已經非常非常好了。 

這份報告唯一讓我理解的地方,大概就是新車的官方公布續航里程,在他們研究單位的統計數據中,其實大部分車主,都只能發揮70%上下的水準;也就是說,那些官方的測試流程,還是含有太多的水分, 跟現實環境不夠吻合。 

有沒有三年以上的電車車主,可以分享一下你的使用心得呢?

2024年5月22日 星期三

Honda推動氫燃料卡車:突破電池技術瓶頸


HONDA他們相信,氫能源的半掛卡車,將成為燃料電池的最佳案例。半掛卡車就是我們路上常見的那種,拖著大貨櫃、大貨斗的拖車頭。

雖說如此,HONDA仍然致力於氫燃料電池的乘用車開發,但這些車輛的市場仍然有限。因此,HONDA正在尋找燃料電池的其他用途,包括商用卡車。

為了展示這一點,HONDA將一輛半掛卡車,改裝為燃料電池動力,用三個燃料電池模組,取代了柴油引擎。這三個模組總共可產生321馬力的動力,並可讓卡車達到時速約112公里的最高速度。HONDA表示,滿載時,有足夠的車載氫氣儲存容量,可行駛約643公里。

但,就現在看來, 現階段很多動力的來源,還是離不開原油,不管是充電能轉換成氫能源,或者是將電能充滿離子電池。

這最初的能量來源,許多還是我們地底,那些黑漆抹烏的石油。不曉得以後會不會還有什麼新招出現,你說呢?

2024年4月20日 星期六

電動車、PHEV、Hybrid的大電池幾時降價?


今天來跟各位聊一下,電動車的大電池,會不會越來越便宜?

直接告訴各位:「絕對不會!!」

嚴格說起來,不只是電動車的電池,包括「Hybrid油電車、Plug-in Hybrid插電油電車、增程電動車」, 只要是裝電池的,他們的電池組,未來就不會越來越便宜。

很多朋友以為電池在未來,會因為技術門檻降低、原物料來源成本降低等等原因,會變得比較便宜,這完全是一廂情願的想法。

我們今天站在「人性」,及「過往經驗」的角度,來看待這件事情, 就可以很明顯找到答案了。

就硬體來說,本來電動車就應該比油車便宜,就好像以前柴油車剛來台灣的時候,硬生生地就是要比汽油車貴上一截,而賣到最後,根本就可以賣跟汽油車一樣的價錢...所以那一開始的那幾年是怎樣了?

最後,有些朋友還在等電車或油電車降價之後,再考慮入手,就依照我上面的邏輯來看,如果沒有新的競爭者或銷售策略來攪亂市場,這類車種的價格是不會往下調整的,繼續等下去也等不到那一天。

你覺得呢?

2024年1月18日 星期四

「粉末電池」10分鐘充飽、續航800公里!Panasonic攜手Sila一起狂!



Sila,這家位於加州、由特斯拉第七位員工,於2011年共同創立的公司,將向Panasonic提供美國製造的矽粉末,用於電動車電池,這很可能將消除里程焦慮、縮短充電時間,甚至減少對中國大陸的依賴。 

Panasonic在美國的主要客戶是特斯拉,並生產全球大約10%的電動車電池。去年,Sila與M-Benz賓士簽署了一項供應協議,用於賓士長續航G-class電動SUV,預計將於2025年亮相。(其實賓士早在2019年,就投資了Sila公司。) 

Sila的Titan矽陽極粉末,由納米矽的微米級粒子組成,取代了傳統鋰離子電池中的石墨。 這種替換對於電動車來說,不久的將來很可能達到800公里的續航里程,和10分鐘的超快速充電目標。 

更重要的是,陽極更換不需要新的製造技術。 

這種黑色粉末已經應用於最新的「Whoop活動追踪穿戴設備」(就是類似智慧手環的東西),提供長達五天的電池壽命。

Sila 聯合創辦人兼 CEO ,Gene Berdichevsky 表示: 「我們花了12年和8萬次嘗試才達到目標,這是高度複雜的科學。」

Berdichevsky於2004年成為特斯拉第七位員工。 他曾負責特斯拉Roadster電池系統,離開時公司大約有300名員工。 他與特斯拉同事Alex Jacobs,和喬治亞理工學院的材料科學教授Gleb Yushin共同創辦了Sila。 

與石墨相比,矽能存儲多達10倍的能量,因此使用矽代替石墨作為陽極——就是放電時釋放電子的部分——可以顯著提高電池的能量密度。 但,材料在重複充電過程中會膨脹,此時產生的裂紋會大幅降低電池壽命。 

Sila的技術通過納米級碳“支架”來控制矽的膨脹。 

Berdichevsky說:「Titan矽是一種納米複合材料。它就像葡萄乾麵包,葡萄乾是矽,周圍有軟糯的基質,粒子本身有一個大外皮。外皮保持空間,葡萄乾膨脹時麵包會讓位。支架不是固定矽的——它是為了適應膨脹。」

這個專利支架過程,產生的微米級粉末隨後運送給電池製造商。 

Berdichevsky表示:「我們可以替換鋰離子電池中50%到100%的石墨。」

全面替換可能為傳統電動車增加40%的續航里程,並將充電至80%所需時間縮短到「加滿一箱汽油」的時間而已。 

Sila表示,Titan矽比石墨輕約五倍,且在完全充電時占用的空間大約是一半而已。 

Panasonic在宣布與Sila達成協議的新聞稿中表示,其目標是到2030年將電池的容積能量密度提高到每升1kWh。 

Berdichevsky說:「這是一個非常高的指標。今天世界上最好的電池大約是每升0.74kWh,這也是固態電池開發商聲稱他們可以達到的數字。而我們很快就能用現在就有的技術,達到這個水平。」

石墨是世界上最普及的陽極材料,幾乎存在於每一塊鋰離子電池中,並佔電池體積的高達60%。根據國際能源署的報告,目前約有四分之三的電動車電池在中國大陸製造。

礦業諮詢公司Benchmark Mineral Intelligence估計,中國大陸生產全球61%的天然石墨,並精煉98%的成品石墨材料。

矽是地殼中第二豐富的元素(氧氣排第一),用於矽烷氣生產的高純度石英在美國開採。自2017年以來,Sila為消費電子產品製造的陽極粉末,一直在位於加州的公司總部試驗設施中製造。

然而,為了實現汽車級的生產規模,該公司目前正在華盛頓州,摩西湖的一個60萬平方英尺玻璃纖維工廠,進行設備安裝,最初聘用100名當地人,隨著公司發展,計劃再增加600人。

摩西湖以其馬鈴薯聞名,但僅僅是地圖上西雅圖和斯波坎之間的一個小點,現在成為一個水電中心,吸引了關注該地區廉價、清潔能源的下一代產業。

Berdichevsky表示,如果你要向歐洲客戶供貨,現在有必要脫離所謂「骯髒的電網」。 因為歐洲議會在6月通過的一項法規,使Sila選擇在該鎮設立基地,成為明智之舉。布魯塞爾現要求,每一塊銷往歐盟市場的電動車電池,都必須貼上標籤,聲明其「碳足跡」。

「電池護照」必須通過供應鏈,數位追蹤電池及其材料。 

2022年的降低通貨膨脹法案 (IRA),也有供應鏈的要求。 要獲得電動車補貼,電池礦物必須在國內或盟友國家採購。這項專注於氣候變化的法案要求,從今年開始,美國必須自行採購40%的礦物,並從2027年起上升到80%。

IRA還禁止使用來自「外國關注實體」的關鍵礦物、電池材料和其他組件。

Berdichevsky說:「如果你的電池使用了來自中國的任何材料,那麼你的客戶將無法享受7500美元(約新台幣21萬元)的稅收抵免。」

很明顯,所謂的「外國關注實體」,針對的就是中國大陸。 

Sila並不是唯一被摩西湖清潔能源吸引的、專注於汽車的,矽納米複合材料製造商。在前玻璃纖維工廠下路一英里處,Group14 Technologies公司,已經開始建設一座新廠,將為保時捷生產類似的粉末。

這家德國汽車製造商去年投資Group14公司6.14億美元(約台幣180億,人民幣41億元)融資。 

當這家成立7年的公司於2024年開廠時,它將每年生產,足夠其SCC55陽極粉末,供應20萬輛電動車。

Berdichevsky還說:「有些公司有合作夥伴一起研究,但他們都還在開發階段,而我們已經準備好進行大規模生產製造。」

並非巧合的是,摩西湖還是REC Silicon的所在地,這是一家之前被關閉的光伏行業供應商,現在是美國僅有的兩家矽烷氣製造商之一。 

Group14將在當地採購;而Berdichevsky並未透露Sila的矽烷氣採購來源。

這兩家公司都獲得了1億美元(約新台幣30億元、人民幣7億)的聯邦補助金,用於建設他們的矽陽極工廠。然而,他們僅僅是美國矽陽極生產商中的兩個。

加州的OneD Battery Sciences和Amprius公司正在發展矽納米線,他們聲稱這些矽納米線比納米矽粉末更不容易膨脹。

Amprius由斯坦福材料科學教授崔毅於2008年創立,專注於航空領域的矽陽極,而OneD Battery Sciences將其矽納米技術應用於通用汽車的Ultium電池。

加州的Enevate公司不是製造矽納米粒子或納米線,而是直接在銅箔上沉積納米級矽膜。他們的矽陽極電池,已經用於電動摩托車。

芝加哥初創公司NanoGraf,製造用於陽極的矽氧化物材料,並對其進行預膨脹以確保穩定性。他們的產品則用於軍用電子產品。

其他電池化學技術的開發者,正尋求途徑完全取代傳統鋰離子電池。

特斯拉已經在生產使用鋰鐵磷電池的汽車,豐田向業界內部人士展示了其固態電池,中國大陸的企業也正在開發幾乎不需要鋰、鎳或鈷的鈉離子(Na-ion)技術,此外,三星SDI正在完善自家的高錳電池。

在不斷增長的全球電動車市場中,以上所有技術都可能有一席之地。

實際上,英國的「高級推進中心」( Advanced Propulsion Centre)(他們專注於新興電池技術)表示:

『這種電力技術的轉變,並不是關於一種「電池化學」類型戰勝另一種,由於性能特點的緣故,這只是意味著需求各不相同而已。』

隨著現在車廠推出的車型,幾乎都帶電池裝置了,未來電池技術、百家爭鳴的場景將更加明顯,我想應該5年內就能實現「5分鐘充電80%的願望」吧。 

你怎麼看?

2024年1月16日 星期二

電動車衝擊石化產業的影響及氫電池製造儲存的難點


我們今天來聊聊「電動車時代對石化產業的影響」,以及「氫燃料電池的儲存裝置」。

所謂「石化產業」的定義與範圍,是指以「石油或天然氣為原料,製造化學品的產業,其製成品稱為石化產品」。

石化產業的範圍,「不包括」石油、天然氣、汽油、輕油等原料,而是涵蓋由此原料衍生出的「乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等基本原料的上游工業」。

這些基本原料在經化學反應的製程後,就是常見的「合成樹脂及塑膠」、「合成橡膠」、「人纖原料」與「石油化學品」的中游工業。

當車子都不用汽柴油燃料後,當然原油的需求會因此受影響,那些產油國會如何應對這個狀況,我們影片後面會有說明。

我們先來看一下石化產業面對原油減產而帶來的高油價效應,以致於製造成本增加後,他們可能的變通辦法。

石化產業可能需要尋找新的商業模式和收入來源。

他們可能會轉向生產更多用於「電池和電動車相關技術的化學品」,或者投資再生能源領域。

而環境規範的變化也可能影響石化產業。

隨著全球對減少碳排放的關注增加,石化產業可能會面臨更嚴格的規範和政策挑戰。

這個轉變不會一夜之間發生,但長期來看,電動車的普及確實代表著石化產業必須適應新的市場現實。

這個現象當然會在全球都禁售燃油車後達到頂峰,那哪一年會實現全球都不再賣燃油車呢?

其實目前全球範圍內,沒有一個統一的時間表,來實現完全停售燃油乘用車,轉而全面銷售電動車。各個國家和地區,都根據自己的環境政策、經濟狀況和技術發展,設定了不同的目標。

例如,一些國家已經宣佈了具體的目標年份,來禁止銷售新的燃油車。

挪威計劃在明年2025年達成這目標,而英國和法國則設定了2030年是最後期限。其他一些國家和地區也在制定類似的計劃。

然而,這些目標都受到技術進程、市場接受度、基礎設施發展,以及政治和經濟因素的影響。

因此,全球範圍內完全停售燃油車,並全面轉向電動車的具體時間,仍然是不確定的。

即使目前看起來時間表還不確定,但石化產業的轉型可不敢繼續等下去,它已經開始佈局轉型方向,朝著他們上游原料產業的替代品來投資,例如:

  • 發展生物燃料:從生物質中提煉燃料,作為傳統石油的替代品。 
  • 投資可再生能源:比如太陽能、風能或水能,多元化能源來源。 
  • 電池技術:研發更高效、成本更低的電池技術,供應電動車和儲能系統。 
  • 碳捕獲與儲存:減少工業排放,實現更環保的生產過程。 
  • 化學品和塑料的循環利用:開發可回收和可降解的材料。 
  • 氫能技術:開發氫燃料和相關技術,作為清潔能源的替代品。 
  • 數位化和自動化:提高生產效率和降低成本。 
  • 綠色化學品:生產更環保的化學品,減少對環境的影響。 
  • 地熱能源:開發地熱能作為熱能和電力的來源。 
  • 能源儲存解決方案:開發新型儲能技術,支持可再生能源的穩定輸出。 
這些轉型方向看起來都有利於環境,也可以為石化產業帶來新的商業機會。

不過其中有一環,關於「碳捕獲與儲存」,據了解效果不彰,且涉及石油大廠的虛假數據報表,甚至也有人說這是個斂財騙局... 不過這個內容跟我們這次的影片沒有直接關係,所以我們跳過,有興趣的朋友可以自行上網搜尋。

至於產油國,例如沙烏地阿拉伯、聯合酋長國等,對於全球降低原油需求,目前有什麼應對方案呢?

首先,這些國家正積極多元化經濟,減少對石油出口的依賴。他們投資於非石油行業,如旅遊、金融服務和技術。

其次,它們也在可再生能源領域進行投資,尤其是太陽能和風能。這些國家擁有豐富的自然資源,非常適合發展這些技術。

再者,一些產油國也在開發氫能和碳捕獲技術(對,又說到這個了),以降低碳排放,並在未來能源市場中保持競爭力。

此外,它們也在尋求發展高價值的化學品和煉油產品,而不僅僅是出口原油。

最後,這些國家還在國內推廣數位化和創新,以提高石油產業的效率和可持續性。

這些策略表明,即使是傳統的石油出口國,也在積極應對能源轉型的挑戰,尋求在新的全球能源佈局中,保持重要地位。

之前我們提過,目前氫燃料電池使用的原料,仍是以石化產業中提煉而得。

具體來說,大多數氫氣是通過天然氣的蒸汽甲烷重組過程產生,這個過程涉及到高溫下將天然氣(主要成分是甲烷)與蒸汽反應,產生氫氣和二氧化碳。

這種方法目前是商業化生產氫氣最經濟的方式,但它並非是可持續的,因為這個過程會產生二氧化碳,這是一種溫室氣體。

因此,這種方法並不完全符合「氫能」作為一種清潔能源的目標。

為了使「氫能」更加環保,正在研究和開發其他生產氫氣的方法,例如水的電解(使用電流將水分解成氫氣和氧氣)和生物質氣化。

如果這些過程使用可再生能源,就可以生產出所謂的「綠色氫氣」,也就是真正環保無污染的氫氣。

現在說到:「水電解的方法得到氫氣」,那麼一公斤的水大概可以得到多少莫耳的氫氣呢?大約是55.5mol(mole)。

這裡說的莫耳是「化學物質的實體個數」,可不是一般容積單位ml、毫升,不是millilitre。

這是根據水的化學式和「電解水」的過程來計算得出的。這個計算假設過程是完全理想狀態,實際操作可能會有些許差異。

55.5mol氫氣,透過它的「能量密度及能量轉換」,變成氫燃料電池的電能後,可支援電動車行駛大約多少里程的距離呢?約13~15公里上下。

當然,實際行駛距離可能會因車輛型號、駕駛條件等因素而有所不同。

所以1公斤(也就是一公升)的水,經加工變成氫氣,就可以讓車子跑13公里上...

這到底值不值得?就完全看「工序,及電池儲存容器」的成本了。

那如果把一公斤的水轉換成氫氣(55.5mol),這中間會消耗多少電能呢?大約2kWh,也就是一小時花兩度電來完成!

兩度電拿來給電動車使用,其實也差不多可以跑10~15公里之間。

也就是說花了差不多兩度的電能、把水變成氫氣,最後兜了一圈放到電動車上面後,也差不多得到兩度的電量...

那要不要這樣兜一圈?

這個議題太複雜了,不會只是單單以綠能環保來解釋,背後甚至還要牽涉到集團利益,或政府風向了。

總之,理論上相較鋰離子電池,氫燃料電池在電動車上的應用,是一個非常有前景的領域。

這些電池利用氫氣和氧氣發生化學反應,產生電能,僅僅排放出水,將非常環保。這特點也使得氫燃料電池,有機會成為可持續交通發展的一個重要選項。

至於儲存氫氣的「氫燃料電池儲存罐」,需要怎樣的科技、有什麼困難?

因為氫氣的性質,例如低密度、高擴散率和易燃性,有些關鍵很重要:
  1. 必須高壓儲存:氫氣通常在高壓條件下儲存,可能高達七百個大氣壓。需要強化的儲氫罐來承受這樣的壓力,通常使用高強度的鋼材或先進的複合材料製造。 
  2. 如果低溫液態儲存:液態氫需要在極低溫(接近絕對零度)下儲存,這需要高度隔熱的容器,並且伴隨著較高的能量消耗。 
  3. 如果固體儲存:這種方法涉及將氫氣吸附到固體材料上,或以化學方式與材料結合。這類技術正在開發中,尋求提高儲存密度和安全性。 
  4. 安全性問題:由於氫氣的易燃性,儲存系統必須能夠防止洩漏,並在極端條件下保持穩定。 
  5. 成本和效率:開發高效能、安全且經濟的儲氫技術仍然是一大挑戰。儲存和運輸氫氣的成本對氫能的商業化至關重要。 
  6. 體積和重量:在車輛應用中,儲氫罐的體積和重量需要最小化,以提高空間利用率和效率。 
相較於氫氣儲存罐的700個大氣壓,那一般瓦斯車的瓦斯罐裡面的壓力值大約是多少個大氣壓呢?

使用壓縮天然氣(CNG)的車輛,其瓦斯罐裡的壓力通常在大約200~250個大氣壓左右。

而一般家用20公斤瓦斯罐的壓力,約15個大氣壓而已。

天然氣和氫氣在壓縮和儲存時面臨的技術和安全挑戰都類似,但由於氫氣較高的壓力,對材料和設計的要求更為嚴格。

看完今天的介紹會不會有一種感覺,就開發氫能源太貴、技術門檻太高;而開發鋰電池又擔心污染、或礦山資源耗盡...

如果你是老闆,怎麼辦?

對這話題有興趣的朋友,可以留言分享一下你的想法。

2019年5月6日 星期一

【工商服務】Audi 回收電動車鋰離子電池導入再生計畫


  • Audi 維護環境永續發展及資源的循環利用,將電動車上除役下來的鋰離子電池回收後提供給工廠作業車輛使用。
  • Audi 將在總部德國英戈爾施塔特(Ingolstadt)實施鋰離子電池回收利用。