الخطة الرئيسية السرية لشركة Tesla Motors
(بيني وبينك فقط)

إيلون ماسك، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Tesla Motors‏، 2 أغسطس 2006

كما تعلم، فإن المنتج الأول لشركة Tesla Motors هو سيارة رياضية كهربائية عالية الأداء تُدعى Tesla Roadster. ومع ذلك، قد لا يدرك بعض القراء حقيقة أن خطتنا طويلة المدى تهدف إلى تصميم مجموعة واسعة من الطُرُز، بما في ذلك سيارات عائلية بأسعار معقولة. ذلك لأن الهدف الرئيسي لشركة Tesla Motors (والسبب وراء تمويلي للشركة) هو المساعدة في تسريع الانتقال من اقتصاد يعتمد على استخراج المواد الهيدروكربونية وحرقها إلى اقتصاد يعتمد على الطاقة الكهربائية الشمسية، وهو ما أعتقد أنه الحل الأساسي، وإن لم يكن الوحيد، للاستدامة.

ومن الضروري لتحقيق ذلك وجود سيارة كهربائية دون أي تنازلات، وهذا هو السبب وراء تصميم سيارة Tesla Roadster لتتفوق على سيارة رياضية تعمل بالبنزين مثل سيارات Porsche أو Ferrari في مواجهة مباشرة. ومن ثم، بالإضافة إلى هذه الحقيقة، فهي تتمتع بضعف كفاءة الطاقة لسيارة Prius. ومع ذلك، قد يتساءل البعض عما إذا كان هذا يحقق بالفعل فائدة للعالم أم لا. هل نحن حقًا بحاجة إلى سيارة رياضية أخرى عالية الأداء؟ هل سيحدث ذلك فرقًا ملموسًا في انبعاثات الكربون العالمية؟

حسنًا، الإجابات هي "لا"، و"ليس كثيرًا". ومع ذلك، فإن هذا يغفل النقطة الأساسية، إلا إذا كنت تفهم الخطة الرئيسية السرية المُشار إليها أعلاه. تقريبًا أي تقنية جديدة تكون في البداية لها وحدة عالية التكلفة قبل أن يتم تحسينها، وهذا يكون أقل واقعية عندما يتعلق الأمر بالسيارات الكهربائية. إستراتيجية شركة Tesla هي الدخول في أعلى شريحة من السوق، حيث يكون العملاء مستعدين لدفع مبلغ إضافي، ثم الانتقال إلى الشرائح الأدنى من السوق في أسرع وقت ممكن لزيادة حجم الوحدات وتقليل الأسعار مع إطلاق كل طراز متتالي.

يمكنني القول، دون الكشف عن الكثير، أن الطراز الثاني سيكون سيارة رياضية بأربعة أبواب مخصصة للعائلات، بسعر يقارب نصف سعر سيارة Tesla Roadster البالغ 89 ألف دولار، بينما سيكون الطراز الثالث بسعر معقول بشكل أكبر. وتماشيًا مع نهج شركة تكنولوجيا سريعة النمو، يُعاد استثمار جميع التدفقات النقدية الحرة في البحث والتطوير بهدف خفض التكاليف وطرح المنتجات اللاحقة في السوق في أسرع وقت ممكن. عندما يشتري شخص ما سيارة Tesla Roadster الرياضية، فإنه في الواقع يساهم في تمويل تطوير السيارة العائلية منخفضة التكلفة.

الآن، أود أن أناقش حجتين متكررتين تُستخدمان ضد المركبات الكهربائية — التخلص من البطاريات وانبعاثات محطة الطاقة. الإجابة على الحجة الأولى مختصرة وبسيطة، أما الحجة الثانية فتتطلب بعض الحسابات:

بطاريات غير سامة للبيئة!
لن أوصي بها على أنها مثالية للاستخدام، لكن خلايا ليثيوم أيون في شركة Tesla Motors غير مصنفة على أنها مادة خطرة وهي آمنة ويمكن وضعها في مكب النفايات. ومع ذلك، فإن إلقائها في سلة المهملات سيكون بمثابة إهدار للمال، حيث يمكن بيع حزمة البطارية لشركات إعادة التدوير (غير المدعومة) في نهاية عمرها الافتراضي الذي يزيد عن 100,000 ميل. علاوة على ذلك، البطارية ليست فارغة في الوقت الحالي، بل أنها ذات نطاق أقل فقط.

انبعاثات محطة الطاقة المعروفة أيضًا باسم "أنبوب العادم الطويل"

إن إحدى الاعتراضات الشائعة على المركبات الكهربائية الذي يُعد حلاً لانبعاثات الكربون يعمل ببساطة على نقل انبعاثات _ثاني أكسيد الكربون إلى محطة الطاقة. الحجة الواضحة هي أنه يمكن للفرد تطوير نظام الطاقة الكهربائية للشبكة من خلال وسائل متنوعة مثل الطاقة المائية، والرياح، والطاقة الحرارية الأرضية، والطاقة النووية، والطاقة الشمسية، وما إلى ذلك، كما أن الكثير من هذه الوسائل لا يُنتج انبعاثات _ثاني أكسيد الكربون. لكن دعنا نفترض في هذه اللحظة أن الكهرباء تُولّد من مصدر هيدروكربوني مثل الغاز الطبيعي، وهو الوقود الأكثر شيوعًا لمحطات الطاقة الجديدة في الولايات المتحدة في السنوات الأخيرة.

يتميز مولد الدورة المركبة "H-System" من شركة General Electric بكفاءة 60% في تحويل الغاز الطبيعي إلى كهرباء. "الدورة المركبة" هي المكان الذي يتم فيه حرق الغاز الطبيعي لتوليد الكهرباء ومن ثم يتم استخدام الحرارة المهدرة لتكوين بخار يُستخدَم في تشغيل مولد ثانوي. وتبلغ كفاءة استرداد الغاز الطبيعي 97.5%، وتبلغ كفاءة المعالجة 97.5%، ومن ثم تبلغ كفاءة النقل عبر الشبكة الكهربائية 92% في المتوسط. وهذا يعطينا نظامًا يعمل على تحويل مياه الآبار إلى طاقة كهربائية بكفاءة تبلغ 97.5% × 97.5% × 60% × 92% = 52.5%.

على الرغم من شكل الهيكل والإطارات والتروس التي تهدف إلى تحقيق الأداء العالي بدلاً من تحقيق الكفاءة في وقت الذروة، فإن سيارة Tesla Roadster تتطلب 0.4 ميجا جول لكل كيلومتر، أو، بعبارة أخرى، سوف تقطع 2.53 كم لكل ميجا جول من الكهرباء. وتبلغ كفاءة الدورة الكاملة للشحن والتفريغ لسيارة Tesla Roadster نسبة 86%، وهو ما يعني أنه مقابل كل 100 ميجا جول من الكهرباء المستخدمة لشحن البطارية، يصل حوالي 86 ميجا جول إلى المحرك.

عند جمع الأرقام معًا، نحصل على الرقم النهائي للجدارة البالغ 2.53 كم/ميجا جول × 86% × 52.5% = 1.14 كم/ميجا جول. دعنا نقارن ذلك بسيارة Prius وخيارات أخرى قليلة تعد عادةً ذات كفاءة في استخدام الطاقة.

إن قيمة الكفاءة المدروسة بالكامل لعملية تشغيل سيارة تعمل بالبنزين من بدايتها وحتى نهايتها تساوي محتوى الطاقة للبنزين (34.3 ميجا جول/لتر) مطروحًا منه خسائر التنقية والنقل (18.3%)، مضروبًا في الأميال لكل جالون أو كم لكل لتر. لذلك فإن سيارة Prius المصنفة بأنها تحقق 55 ميلاً لكل جالون من قِبَل وكالة حماية البيئة (EPA) تمتاز بكفاءة طاقة تبلغ 0.56 كم/ميجا جول. وهذا في الواقع رقم ممتاز مقارنةً بسيارة "عادية" مثل سيارة Toyota Camry التي تحقق 0.28 كم/ميجا جول.

لاحظ أن المصطلح "هجين"، الذي يُطلق حاليًا على السيارات الموجودة على الطريق، هو تسمية خاطئة. إنها في الحقيقة مجرد سيارات تعمل بالبنزين مع توفير مساعدة بسيطة من جانب البطارية، ويجب شحن البطارية الصغيرة من محرك البنزين إلا إذا كنت واحدًا من حفنة من الأشخاص الذين أجروا تعديلات غير رسمية على المنتجات بعد البيع. لذلك، يمكن اعتبارها ببساطة سيارات تعمل بالبنزين ولكن بكفاءة أعلى قليلاً. إذا كانت المسافة المقطوعة المعتمدة من وكالة حماية البيئة (EPA) هي 55 ميلاً لكل جالون، فإن هذه السيارات لا يمكن تمييزها عن السيارات غير الهجينة التي تحقق نفس المعدل وهو 55 ميلاً لكل جالون. وكما يقول أحد أصدقائي، إن عالمًا مليئًا بنسبة 100% من سائقي سيارات Prius لا يزال يعتمد بنسبة 100% على الوقود.

إن محتوى _ثاني أكسيد الكربون في الوقود الخاص بأي مصدر محدد معروف جيدًا. يبلغ الغاز الطبيعي 14.4 جرامًا من الكربون لكل ميجا جول، بينما يحتوي الوقود على 19.9 جرامًا من الكربون لكل ميجا جول. وبتطبيق مستويات محتوى الكربون هذه على كفاءات السيارات، مع الإشارة إلى سيارات Honda التي تعمل بالغاز الطبيعي المحترق وسيارات Honda التي تعمل بالغاز الطبيعي ذي خلايا الوقود، سيكون الفائز بلا منازع هو السيارة الكهربائية بالكامل:

لا تخبر أحدًا.