在本文中，我想详细展示每种技术在移动能源成本方面或多或少的有效性。 它不会影响这种驱动器，服务，基础设施等等的运输生产成本的经济或其他方面。
因此，让我们从汽油开始。 我们知道什么 一公升的重量约为750克。 以及大约10kWh的存储能量。 但是，将1升汽油加到汽车油箱中需要多少能量？ 我们忽略了运输，存储等内容，仅讨论生产和加工。 石油生产和提炼成汽油的平均EROI（
能源投资回报率-所获得的能源与所消耗的能源之比，能源收益率。 ）为5，即 我们给出了第五部分，即20％。 这意味着每升汽油将消耗约2千瓦时的能源。 但它也有大约10 kWh的存储能量，这似乎是有利可图的，但要考虑到内燃机，变速器等的效率。 如果总效率等于20％，那就已经不错了。 事实证明这是一种疯狂，起初他们花了2千瓦时的能源用于生产和加工，然后他们仅用了2千瓦时的运动，而其余的则以热量的形式散失到了大气中……当我们比较两种型号的能耗时，这将变得更加有趣，一种是汽油ICE，另一种是电池。
例如，福特福克斯。 在汽油版本中，实际消耗量约为7l / 100km，而在电动版本中，实际消耗量约为14kWh / 100km（不包括来自网络的电池，我们将返回到这一点）。 我们最终拥有的：
- 福特的汽油尚未开表，但油箱中的7升汽油已经用掉了14千瓦时的能源；
- 电动福特汽车在相同能量下的行程将达到约100公里！
但是对于电动汽车，您需要精确到最后一个细节，我在本文中没有涉及环境方面，但是在EM方面，我们也需要谈论它。 即，充电器（充电器）也具有用于从网络向EM再充电的损耗。 充电器和高压电池（VVB）的平均效率约为90％。 即 如果网络的能耗为14kWh / 100km，则行驶100 km大约需要15.5kWh。 当然，在冬季甚至更多，因为 电炉的使用使能耗显着增长，尽管许多新兴市场企业使用热泵，但网络能耗可超过20kWh / 100km，但ICE的汽车在冬季也会消耗更多的燃料...
但这可以结束吗？ 不行 网络中的输电也有损耗，很难确定它们，但值得一提。 在不同的情况下，我们有几种将电能转换成高压的方法，以便长距离传输电能，然后降低最终用户的电压。 我什至不敢表示任何平均损失数字，但我将展示一张图片，显示架空电力线的损失约为64％，即 几乎占所有损失的2/3。 即 电站离用户越远，自然损失越大。
典型电力公司的平均统计损失明细表。 来源asutpp.ru本地能源软化了该指标，如果它仍然是可再生能源（RES），那就更好了，但是环境又是另一回事了。 事实证明，使用电动汽车很难说出在行驶中花费了多少能量，但是如果我们把输电损失放在一边，就像我们没有考虑运输石油和汽油的额外成本一样，我们得出上述结论：“新兴市场将通过以相同的能量消耗大约相同的距离，以消耗ICE汽车生产X升的汽油。”
如果暂时让我们分心并记住EM充电需要多长时间并且一次充电的里程并不总是适合每个人，但是使用ICE的汽车在每件事上行驶的速度和距离有多远，您想弄清楚氢能汽车能否解决所有问题？
我正在考虑使用氢燃料电池（FC）的汽车，其中氢与燃料电池中的氧气混合，然后利用电动机将产生的电能用于移动，我不选择将氢注入内燃机作为HBO（甲烷）的汽车。
如果很短，可以用燃料电池的汽车行驶：它可以快速加油（尽管到目前为止加油次数不多），大约5分钟即可装满一个“满油箱”，行驶范围约为400-500公里。 虽然例如昂贵的特斯拉不仅具有400-500km的动力储备（自2012年以来为400km的车型），但充其量最多只能在5分钟内以120km的速度充电，但燃料电池汽车也不便宜。 对不起，我撤退了。
但是汽车在燃料电池上的效果如何。 平均而言，每100公里的实际消耗量限制为每100公里1公斤氢气。 1公斤氢是什么？ 首先，让我们谈谈一个事实，根据来自不同来源的信息，汽车平均需要在一个储罐中使用1千克氢气，大约需要消耗50千瓦时的能源。 如果是这样，那么它的效率比带电池的电动汽车BEV行驶的效率低2-3倍，因为燃料电池上的汽车本质上也是电动汽车，顺便说一下，该电动汽车还具有较小的缓冲器VVB。
让我们检查一下，每1公斤氢气有50千瓦时的能量。 因为 一升氢重0.09克，那么在1千克氢中，我们大约有11.111升。 例如，要通过工业规模的水电解生产1000升氢气，需要约4 kWh的能量，那么11.111升将达到44.444 kWh。 但是，为了将超过一万一千升的气体放入合理大小的储罐中，氢气会通过多级冷却而液化，这也是高能耗的！ 因此，对于1kg的氢气，50kWh似乎是正确的。
也许过高估计了1kg / 100km的消耗量，但实际上它要低得多吗？ 我们检查。 在氢气与氧气反应期间，当使用1000升氢气时，大约释放3 kWh的能量。 不幸的是，现代燃料电池的效率约为50％，这意味着在1千克或11.111升的氢中，而不是33.33 kWh的势能中，只有一半被“捕获”，即 〜16.67千瓦时 即 有损失，还需要体面的冷却。 缓冲的VVB的充电会损失电量，因此，我们得到的是同一辆福特汽车在电池上的消耗...物理上不能被愚弄，每100公里消耗1公斤氢气也与事实相近。 对于所有类型的汽车，都有很长的评论，测试，测量结果，而且汽油/电/氢的消耗在很长一段时间内都不是秘密。
如您所见，今天没有理想的选择：
- 到目前为止，内燃机上的汽车仍然是最方便的，但效率最低。
- 电池驱动的汽车是最高效的，但不是最方便的；
- 如果有许多加氢站，则燃料电池汽车几乎与天然气汽车一样舒适，但在效率方面却处于中等水平。
现在让我们考虑一下未来的前景。
ICE的潜力已得到最大程度的发挥，电动机及其控制（控制器）的效率处于相当高的水平，为90-95％，并且效率的提高不会带来能源效率的明显提高。 例如，特斯拉Model S电动汽车在转换为控制器使用不同类型的发动机和材料时，在单次充电且电池容量相同的情况下，里程数有所增加。 消耗量略有降低，我认为电池化学领域无处可改进，而且将有进一步的改进。 但是使用燃料电池的汽车仍有潜力。 首先，将制氢成本从每1000升4ex降低到3ex kWh。 其次，例如将燃料电池的效率提高到至少75％，然后在输出时，每1千克氢气获得约39 kWh的成本（电解34 kWh +液化约5 kWh），在此基础上已经可以行驶150 km，即 现在的流量为26kWh / 100km，而不是今天的50kWh / 100km。
除了所有这些之外，世界上每天都越来越需要有效和负担得起的储能技术，但是这个话题是另一篇文章。
谢谢您的关注。