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Aug 31, 2023

ライトの法則により、ニッチなEVが未来に飛躍できるかどうか

OEM che desiderano introdurre soluzioni ingegneristiche su misura, prodotti chimici di nicchia o prodotti personalizzati

オーダーメイドの設計ソリューション、ニッチな化学製品、またはカスタム設計のバッテリーアセンブリを導入しようとする OEM は、誤った戦略的決定を下しています。

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水、風、土のニッチな交通分野はEV車から恩恵を受ける

ここ数週間、私はいくつかの会話を交わして、乗用車や小型トラックの電動化がどれほどの価値を持つのか、そして電動化から得られる善の触手がどのように世界中の隅々まで届くのかを理解するに至りました。 そしてもちろん、戦略的機会を無視し、場合によってはバックギアを持たずに果敢に袋小路に突入する企業もある。

あまり最近ではない会話から始めましょう。デンマークの騎士、オックスフォードとコペンハーゲンの教授であり、数十億ドルを超える巨大プロジェクトが成功する理由と失敗する理由についての世界的第一人者であるベント・フライビャク教授との私の会話です。 彼と彼の近著『How Big Things Get Done』の共著者であるダン・ガードナーが数年前に私に連絡を取ってきたのは、私が偶然にも再生可能エネルギーと原子力発電を巡る中国の自然実験を数年ごとに評価していたからである。 。 彼らの著書「What's Your Lego?」の第 9 章では、プロジェクトが存在する場合にそのプロジェクトを加速し、リスクを回避するためのメカニズムであるモジュール性について扱っていました。私の資料は非常に整合性が高く、彼らはそれを含めることを望んでおり、実際にそれを含めました。

2010 年から 2021 年まで、中国における風力、太陽光、原子力による発電量 (TWh) が毎年増加。 マイク・バーナードによるグラフ。

私の2014年の論文は、風力と太陽光のモジュール性により原子力よりもはるかに迅速な拡張が可能であり、原子力への障壁とされるものがすべて取り除かれた中国の経験がそれを明らかにするだろう、というものだった。 まさにそれが起こったのです。 中国の原子力計画は目標を達成しておらず、2016年と2018年にピークに達している。一方、風力発電と太陽光発電の計画は目標を大幅に上回っている。 同国は、2023年の最初の数か月間で48GWの新規太陽光発電を追加し、今年は100GWをはるかに超える新規太陽光発電に達すると予想されている。 Redefining EnergyのLaurent Segalen氏とGerard Reid氏が好んで指摘しているように、今年世界中で新たな太陽光発電容量が1日あたり1ギガワットに近づいています。

しかし、モジュール化はEVや輸送ニッチとどのような関係があるのでしょうか?

最初は、ケンブリッジ大学の機械工学教授であり、持続可能な道路輸送センターの所長であり、水素科学連合の創設メンバーでもあるデイビッド・セボンとの会話です。 私は数か月前に彼らの年次会議の議題を評価して、どのような洞察が飛び出すかを確認しましたが、議題には水素がほぼ完全に欠落していることに気づきました。 ポッドキャストは間もなく「エネルギーの再定義 — テクノロジー」に追加される予定ですので、注目してください。

セボンと私が指摘したことの 1 つは、道路貨物トラックは乗用道路車両に比べて数的にはニッチであるにもかかわらず、そのセグメントが製造している途方もない数のモーターとバッテリーを利用することができたということでした。 さらに、Tesla Semi でモーターとバッテリー パックの経験を再利用するという他の OEM に対する Tesla の大きな利点を調査しました。 セボン氏のプロジェクトには、電動貨物トラクターの大手 OEM 企業から見積もりを取得し、数値を書き留めさせることが含まれていました。また、テスラ以外の OEM 企業がディーゼル トラックの資本コストの 3 倍、つまり 10 万ポンドに対して 30 万ポンドを予想していることを発見しました。 一方、テスラのセミの価格は20万ポンドと報じられており、従来のOEMに比べて大幅なコスト削減となっている。

次は、私が過去数年間お手伝いする小さな役割を果たしていた電気航空スタートアップ、ELECTRON Aviation の共同創設者である Marc-Henry de Jong との昼食でした。 最近私がロンドンに行ったとき、彼はソーホーのアイビー・ソーホー・ブラッスリーでランチをご馳走してくれました。 おいしい食べ物に加えて、トピックの 1 つは、地上の EV バッテリーと充電器を使用する力の活用でした。 航空機の比較的少量の生産量は、ドライブトレインのコストを 20% ～ 27% 削減するライトの法則の製造倍増を引き起こすことは決してありません。そのため、年間数百万台の自動車が販売されるという利点を最大限に活用して、地上用 EV バッテリーにできるだけ重点を置きました。 ELECTRONやその他の賢明な電気航空スタートアップ企業は、折り紙飛行機に意味があるふりをしたり、都市を越えて数十万機の市場があるかのような愚かなことを避けようとしている。 その代わりに、彼らは既存の技術を活用して既存の航空市場を乗っ取っています。

それから私はロンドンから北のグラスゴーへ向かいました。これが私がイギリスに来た最初の理由でした。 スウェーデンの大手民間海運会社である Stena Sphere が私を技術サミットに招待してくれました。そこでは、ロールオンロールオフ、旅客、フェリー、掘削、バルクなどの複数の事業分野の技術幹部が集まり、洞察と学習を共有し、変化する世界に対処する戦略を考え出す。 Stena Sphere のイノベーション、デザイン、変革部門である Stena Teknik がこのイベントを主催し、海洋脱炭素化のさまざまな観点からの代表者を壇上に集めて討論することを決定しました。

メタノール業界の代表者がその経路の主張される利点について話すためにそこにいて、いくつかはありますが、それが最適な選択ではないと思います。 原子力海運会社のCTOは、彼と彼の同僚が溶融塩小型モジュール炉が実行可能であると考えている、法外な排出量を伴う超長距離超大型船舶のニッチ分野について話すためにそこにいた。 アンモニア燃料の代表者が招待されていたが、出席できなかった。 私は 2100 年までの海運トン数とバイオ燃料とバッテリーのシナリオを予測していましたが、これは明らかにちょっとしたペースの変化と目を見張るものでした。

そして、スウェーデン企業エカンディア社の最高技術責任者（CTO）であるラクシット・サチタナンド氏もそこにいて、同社がどのようにしてすでに船舶の電動化に取り組んでいるのか、そしてさまざまな形式の駆動、ハイブリッド化、および補助動力が今日の目的にどのように適合しているのかについて語った。 Echandia のソリューションは、蓄電ソリューションとしてリチウム - チタン - 酸化物の化学を選択したという点で興味深いものでした。 私が聴衆に向けて、そしてここでの最近の記事で述べたように、この技術は現在、テスラのリチウムイオン電池のエネルギー密度の 3 分の 1 を持っているため、セルを交換するだけで、航続距離は 40 海里から 120 海里、74 キロメートルから 222 キロメートルへと 3 倍に伸びることになります。

私がステナと過ごした間のさまざまな時点での議論では、自動車の世界ではエネルギー密度を高めるためのバッテリーの価格が急落している一方で、海洋の世界ではそうではないことが指摘されました。 私の観察、そしてサチタナンド氏によって確認されたことは、自動車用バッテリーに傾倒することが海洋電化プロセスに利益をもたらすだろうということでした。 時差ぼけや素晴らしい人々とのあまりにも楽しい食事のせいで記憶が薄れてしまうのであれば、エカンディアは現在のリチウムチタンの選択肢をリチウムイオンまたはリン酸リチウムに置き換える解決策に取り組んでいます。

ライトの法則は、リチウムイオン電池のワット時/キログラムあたりの価格（Wh/kg）が急落し、化学ポテンシャルの 700 Wh/kg 近くに達する可能性が高い理由を明らかにしています。 私たちは毎年何百万ものそれらを作り、あらゆるものにそれらを押し込みます。

これには、セルとポーチという 2 つのフォーム ファクターを考慮する必要があります。 私たちは皆、一方の端に + 、もう一方の端に – が付いた小さな円柱に慣れています。 これは、テスラの大きなパックに組み立てられるフォームファクターです。 もう 1 つのフォーム ファクターはフラット ポーチですが、電子機器を分解してドライバーなどで内部を突くことがないため、ほとんどの人はこれに気づきません。 私も何度かそうしたことがありますが、機能が破壊されるだけでなく、保証が無効になる可能性があるため、通常はお勧めできません。

どちらも膨大な数で使用されています。 どちらも大きな規模の経済を持っています。 どちらも、使用される化学物質に関係なく、製造と組み立てが大幅に自動化されています。 どちらも、それらに適合するあらゆるバッテリー化学反応を可能にし、ライトの法則のモジュール性の利点の少なくとも一部を享受できます。

最後に、私は今週、世界の貨物の 5 ～ 10% が港を通過し、海事産業に戻っている、数十億規模の海運港の所有者および運営会社の持続可能性リーダーと話をしました。 これは、空港のエネルギー消費が飛行機のエネルギー消費のほんの一部であるのと同じように、もちろん船舶の燃料を除いて、港ごとに年間 2 万トンから 5 万トンの CO2e が排出されるという興味深い分野です。

港湾が私が突っ込んでいる分野であるのは、海洋脱炭素化の取り組みが、さまざまな石油製品だけでなく、バ​​イオ燃料、アンモニア、メタノール、電子も燃料補給しなければならないことの影響について体系的に考えていないのではないかと懸念しているからです。それが物流コストとインフラコストの悪夢になることを確認した。 それについては後で詳しく説明します。

しかし、港自体の電化は重要なテーマでした。 貨物やコンテナを船に出入りさせる主要な固定クレーンのほとんどはすでに電動化されています。 その結果、港はすでに主要な電力消費者となっており、60メートルトンを積んだコンテナを数十メートル垂直方向と水平方向に運ぶには、少なからぬ電力とエネルギーが消費されます。

私の連絡先は、移動式陸上コンテナ移動トラックに焦点を当てていました。これは、十数年前にCN鉄道で働いていたときに私が書いた、トラック、列車、地面からコンテナを引き離すトラックと、港内でコンテナを運ぶトラクターの両方です。 輸送用コンテナがもたらした大規模な標準化とモジュール化を考慮すると、コンテナを扱う陸上車両の標準化も同様に行われ、それらの電動化によって道路車両の標準化とモジュール化の利点が活用されると考えられるでしょう。

どうやらそうではないらしい。 コンテナ化以外の海事業界は、船舶に要求するオーダーメイドのエンジニアリング ソリューションを好んでいるようです。そのため、陸上車両セグメントは、バリエーション、一回限りのソリューション、費用が非常に多いです。 世界中の 800 の港を埋めるには 1 つのサイズの車両で十分であり、規模の経済はありません。 そして、このセグメントに車両を供給する欧州の OEM 製の電動バージョンははるかに高価です。 私にとって驚くことではないが、電動化された中国の OEM 製品は、総所有コストの比較においてすでに同等であり、これは私が長年にわたって何度も指摘してきたことであり、最近では中国の電気バスに傾いているヨーロッパの交通会社の調査で気づいた。

港湾、空港、倉庫などのニッチな地上輸送セグメントは、地上軽車両セグメントからの大容量バッテリーやモーターに飛びつく OEM によって、はるかに優れたサービスを提供できるようになるでしょう。 オーダーメイドのエンジニアリングソリューション、ニッチな化学製品、またはカスタム設計のバッテリーアセンブリを導入しようとする OEM は、間違った戦略的決定を下しています。 可能な限り車両内の大量コンポーネントを標準化するか、競争力に負けます。

電気航空スタートアップ FLIMAX の諮問委員会のメンバーであり、TFIE Strategy のチーフ ストラテジストであり、distnc technology の共同創設者です。 彼は、受賞歴のある Redefining Energy チームの一員として、「Redefining Energy - Tech」ポッドキャスト (https://shorturl.at/tuEF5) を主催しています。 彼は、40 ～ 80 年後の脱炭素化のシナリオを予測し、経営陣、取締役会、投資家が今日賢明な選択をできるよう支援することに時間を費やしています。 航空燃料補給、電力系統貯蔵、車両間電力供給、または水素需要のいずれであっても、彼の仕事は物理学、経済学、人間性の基礎に基づいており、脱炭素化の要件と複数の領域の革新によって情報を得ています。 北米、アジア、ラテンアメリカにおける彼の指導的地位は、彼の世界的な視点を強化しました。 彼は、イノベーション、ビジネス、テクノロジー、政策に関する複数の媒体で定期的に出版しています。取締役会、戦略アドバイザー、講演活動などにも利用できます。

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