Die Zukunft des britischen Automobils? Bubble_Tea Stock / Shutterstock
Die britische Regierung hat kürzlich zugesagt, den Verkauf neuer Diesel- und Benzinfahrzeuge von 2040 bis 2035 zu verbieten. Der Schritt überraschte einige, aber am meisten überraschte die Bestätigung, dass das Verbot auch Hybridfahrzeuge mit Verbrennungsmotor einschließen wird auf fossilen Brennstoffen und einem elektrischen Batteriepack.
Sie hätten den Lärm und die Dämpfe an Straßenrändern für selbstverständlich gehalten, aber das Verbot würde bedeuten, dass Benzin und Diesel innerhalb von 15 Jahren aus neuen Personenkraftwagen verbannt werden. Dies hätte offensichtliche Vorteile für die Reduzierung der COXNUMX-Emissionen und die Verbesserung der Luftqualität, aber es gibt erhebliche Hindernisse für die britische Autoindustrie, die in der Zwischenzeit überwunden werden müssen.
Im Jahr 2019 wurden nur 1.6% der Pkw-Neuwagen verkauft ElektrofahrzeugeAber ab 2035 werden sie den größten Teil des Umsatzes machen müssen. Wie können die nächsten anderthalb Jahrzehnte Großbritannien auf den Weg bringen, kohlenstofffreie Autos zu fahren?
1. Fähigkeiten und Ausbildung
Großbritannien verfügt über eine Fülle von Talenten und Fachkenntnissen, wenn es um die Konstruktion und den Bau von Fahrzeugen mit Benzin- und Dieselantrieb geht. Im Jahr 2018 produzierte Großbritannien 2.72 Millionen Motoren und war das viertgrößte Autoherstellerland in der EU, gemessen an der Gesamtproduktion von Fahrzeugen.
Wenn das Vereinigte Königreich diese Branche im Wert von 82 Milliarden Pfund im Jahr 2035 beibehalten oder ausbauen will, muss ein Großteil der vorhandenen Belegschaft in der Herstellung von Elektrofahrzeugen umgeschult werden. Für die Entwicklung der nächsten Generation von Elektrofahrzeugen wird auch eine Welle von Ingenieuren mit Kenntnissen in elektrischen und autonomen Fahrzeugen erforderlich sein.
2. Innovation und Infrastruktur
Die gute Nachricht ist, dass Universitäten und Start-ups in Großbritannien hinter der weltweit führenden Erforschung neuer Batterietechnologien stehen. Es gibt mehr als eine Möglichkeit, ein Elektroauto mit Strom zu versorgen, und diese Batterien gibt es in einer schwindelerregenden Vielfalt: Festkörperelektrolytbatterien, kostengünstige Natriumionenbatterien und Lithium-Luft-Batterien, die viel mehr Energie speichern können als herkömmliche Lithiumionenbatterien Batterien.
Die Regierung investiert über einen Zeitraum von vier Jahren 274 Millionen Pfund in die Forschung und Herstellung von Batterien Faraday-Herausforderung. Danach müssen die Investitionen jedoch noch weiterverfolgt werden, um sicherzustellen, dass diese Technologien den schwierigen Übergang vom Prototyp zur Massenproduktion ermöglichen.
Alle diese Elektrofahrzeuge benötigen ebenfalls Ladestationen, und ihr erhöhter Strombedarf im nationalen Netz muss durch erneuerbare Energien gedeckt werden. Das könnten über 80 Terawattstunden (TWh) sein - steigende Nachfrage um ein Viertel. Neue Solarparks und Windkraftanlagen müssen gebaut werden, zusammen mit neuen Stromleitungen, Umspannwerken und Schnellladungsnetzen, um den Strom zu verteilen. Wenn all dies bis 2035 erreicht sein soll, sind Maßnahmen und Investitionen fast sofort erforderlich.
Um den Übergang zum Elektromobilität nachhaltig zu gestalten, muss das Vereinigte Königreich seine Stromversorgung dekarbonisieren. Bubble_Tea Stock / Shutterstock
3. Lebensdauer und Recycling
Viele Elektroautos werden mit Lithium-Ionen-Batterien betrieben, die zu altern beginnen und von dem Moment an, in dem sie hergestellt werden, die Menge an Strom verlieren, die sie speichern können. Dies ist bei unseren Handys, die über kleine Batterien verfügen und alle paar Jahre ausgetauscht werden, kein großes Problem. Bei Elektrofahrzeugen ist der Akku jedoch in der Regel der teuerste Teil des Fahrzeugs.
Im Jahr 2017 betrug die durchschnittliche Lebensdauer eines Akkupacks für Elektrofahrzeuge acht Jahre und nur 10-50% davon konnten recycelt werden. Das Ziel für 2035 sind Akkus, die 15 Jahre halten und zu 95% recycelbar sind. Die Forscher müssen das Design dieser Batterien und der Autos selbst verbessern, um dies zu erreichen, und die Regierung muss Einrichtungen bauen, in denen Batterien recycelt werden können. Dabei werden die Rohstoffe Lithium, Kobalt, Nickel und Kohlenstoff getrennt, damit sie wiederverwendet werden können in der nächsten Generation von Batterien.
4. Wasserstoff
Batterieelektrofahrzeuge sind nicht die einzige Lösung. Wasserstoffbrennstoffzellen kombinieren Wasserstoff und Sauerstoff aus der Luft, um Wasser zu erzeugen und Elektrizität zu erzeugen. Wenn der Wasserstoffbrennstoff durch Elektrolyse mit erneuerbarer Energie erzeugt wird, kann der Prozess eine CO₂-Nullemission aufweisen.
Wasserstoffbrennstoffzellen sind weniger energieeffizient als Batterien, aber der komprimierte Wasserstofftank kann in weniger als fünf Minuten wie ein Benzin- oder Dieselauto betankt werden. Dies macht Wasserstoff ideal für Fahrzeuge, die wiederholte Langstreckenfahrten unternehmen und derzeit durch die Reichweite und Ladezeiten von Batteriefahrzeugen wie Taxis und Transportern begrenzt sind.
In London wurden Wasserstoffbusse eingeführt, um die Luftverschmutzung zu verringern. Pajor Pawel / Shutterstock
Lastkraftwagen und Busse fallen nicht unter das Verbot von 2035, doch Wasserstoff ist für sie auch ein idealer alternativer Kraftstoff. London hat acht Wasserstoffbusse, aber es gibt eben 17 Wasserstofftankstellen in Großbritannien im Vergleich zu 15,000 Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Ein Wasserstofftanknetz ist dringend erforderlich, um die für Elektrofahrzeuge schwer erreichbaren Teile des britischen Verkehrsnetzes zu entkohlen.
In all diesen Punkten ist das gemeinsame Thema die Investition. Wenn die britische Regierung wirklich beabsichtigt, ihr ehrgeiziges neues Ziel zu erreichen, muss sie kräftig und bald investieren. Wenn dies richtig gemacht wird, könnte dies die Automobilindustrie wieder in Schwung bringen und Großbritannien als Weltmarktführer in der Produktion von Elektrofahrzeugen positionieren.
Über den Autor
Ashley Fly, Dozentin für Fahrzeugelektrifizierung, Loughborough University
Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.
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