工業過程的未來是電氣化

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拉里費
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製造業電氣化現在正在興起,它遠遠超出了汽車。許多製造商開始將電氣化作為一種實踐。根據德勤的一項研究, 70% 的高管接受調查 表示他們計劃擁抱工業過程的電氣化。

這種轉變是有原因的。

根據麥肯錫預測,可再生能源很可能產生 到 2035 年世界一半以上的電力.而且由於從長遠來看可再生能源的成本較低,電價將會下降。這種下降——加上行業對可再生能源的期望不斷提高——將導致對電動產品(例如汽車、空間加熱器、農業機械)的需求飆升。

因此,可再生能源現在已不僅僅是一時的時尚而被接受。製造商感到工業過程電氣化的緊迫性,並開始製定相應的戰略。但隨著他們接受電氣化理念,創建可持續製造實踐的挑戰將會出現,包括:

  • 要安裝的新供應鏈流程: 製造商可能需要改變其方法的規模和靈活性,以跟上電氣化的需求。他們可能還需要對新供應鏈的支持。
  • 要了解的新材料: 製造電子產品可能需要團隊熟悉新術語。在製造業中使用可再生能源將改變我們所需的材料,帶來獨特的優勢、劣勢和耐受性。
  • 更新、更嚴格的法規要遵循: 轉向可再生能源需要承認並遵守更嚴格的治理。擁抱電氣化的製造商需要準備好認真對待合規性。

如果製造商想要從可再生能源中獲益,就需要清除這些障礙。

製造業電氣化的現狀

工業界現在明白可再生能源對製造業的未來是多麼重要。這是一種伴隨著一些即時預測而來的認識。

首先,行業領導者感受到了改變製造實踐的壓力。不斷變化的立法和對環境問題的關注都使維持不可再生的現狀更具挑戰性。這導致製造商審查他們的做法和行業領導者宣傳他們自己的能源使用和 作出承諾 以減少溫室氣體排放。

此外,降低排放的內在商業價值使製造商成為製造電氣化的有機倡導者,而不僅僅是間接的倡導者。這種轉變的部分原因是環境、社會和公司治理 (ESG) 標準的透明度提高,說明 成本效益比 投資電力。

已經將目光投向可再生技術的製造商同樣意識到這種轉變將需要一系列新的材料和方法來保持供應鏈的精簡。他們還願意解構現有基礎設施並重建它以滿足新的電力輸出需求。

最後一點可能是最有可能嚇到新採用者的一點。電氣化的預期前期成本可能不堪重負,尤其是在缺乏知識和專業知識的情況下。這就是為什麼找到能夠 緩解採購壓力 並使用新材料。

降低電氣製造成本

必須解決向製造電氣化過渡的必要財務投資(和感知成本),以便自信和成功地向前邁進。以下是製造商可能面臨的最重要的成本障礙:

  • 更長的研發週期: 過渡到新產品設計和材料以及學習與新團隊和個人合作需要時間。如果此研發過程沒有得到充分簡化或預算, 成本會膨脹 隨著項目的持續進行。如果他們的短期投資回報率沒有取得成果,一些公司領導者會感受到這種長期思考的壓力——如果目前在財務上很棘手,那麼打造一個低碳排放的未來前景將是一項挑戰。
  • 需要更成熟的技術和生產: 要了解電氣化如何影響企業和消費者,該行業需要時間變得更加老練。生產線和供應鏈需要時間來適應可衡量的模式,初始成本也需要時間來證明其價值。隨著風險資本家開始將清潔能源技術添加到他們的投資組合中,我們將不得不拭目以待 所有這些投資的影響.
  • 需要生效的成本削減舉措: 政府機構開始齊心協力,計劃向清潔能源過渡。美國能源部承諾 降低太陽能成本 在接下來的 10 年裡,它正在對用於製造更薄太陽能電池的鈣鈦礦和碲化鎘等技術的開發進行大量投資。這些令人興奮的創新將加速電氣化的發展。但要讓製造商立即受益,他們必須在做出製造生產優化的初步承諾時削減成本。

對於許多希望適應清潔能源未來的製造商來說,支出是一個令人望而卻步的因素,但這種情況不會持續太久。我們需要找到能夠緩解這些擔憂的具有成本效益的電氣化措施。

現有製造業顛覆者的經驗教訓

在一個快速增長、學習和新興技術的時代,製造業的顛覆者將向我們展示什麼是可能的。過去的例子證明了這一點。

以 Woolworths 為例。當零售商冒著風險推出第一台閉門冰箱時,前期投資是巨大的。但公司最終應該節省超過 $10萬 感謝努力。

就電氣化而言,試點承諾表明,承擔代價高昂的風險的公司已經看到了巨大的回報。此外,他們還讓下一代製造商能夠從他們的開創性項目中學習。

特斯拉對電動汽車的投資幾乎 創建 隨之而來的製造業電氣化需求。 Elon Musk 為他的競爭對手投資於他們自己的研發鋪平了道路,他的成功 鼓勵別人 認真對待這個行業,開始自己的創新。這就是為什麼真正成為顛覆者是一項風險極大的業務;如果您的產品激勵其他人追隨潮流,您的產品可能會失去價值。

然而,在考慮我們需要什麼來實現製造業電氣化時,看看特斯拉如何為競爭對手創造空間是很有用的。

可見分銷網絡的重要性。工業過程的任何電氣化都需要專家頭腦的網絡聚集在一起。新用例 像農機 將需要行業合作,將農民的見解與工程創新和對新基礎設施的支持相結合。

顛覆者還強調了需求所在。電動汽車的誕生揭開了 消費者人群 推動變革。人們正在發展他們的價值觀,對可持續商業實踐的需求也在增長。這迫使製造商不斷發展並將這些轉變傳達給他們的受眾。

這些來自電氣化先驅者的經驗教訓只是冰山一角。隨著其他行業接受這一轉變,將不乏最終惠及所有人的顛覆性變革。

為電氣化顛覆做好準備的行業

製造過程電氣化最激動人心的時刻之一就在創新之前。許多行業正處於電氣化的風口浪尖,大膽的顛覆者和有遠見的採用者塑造不久的未來的時機已經成熟。他們包括:

  • 運輸

從乘用車到 重型卡車和商用車,這種形式的電氣化是消費者和企業鼓勵的下一個自然步驟。眾所周知,運輸行業的變化緩慢,但由於電池性能和材料成本的發展,近年來它迅速跟進。所有這些變化都是由電動乘用車引領的。然而,歐洲重卡98.3% 仍然使用柴油,根據歐洲汽車製造商協會。簡而言之,歡迎改變。

  • 機械

要創建轉型汽車行業所需的基礎設施,我們需要大量機械和許多活動部件。電動汽車的快速發展使我們能夠開始製造對齊的機械。舊工業主食的電池電動版本開始出現。想想建築車輛:日立和沃爾沃等挖掘機製造商正在轉向 零排放機械.

  • 商業大廈

車輛和機器並不是電氣化可以帶來變革的唯一領域。電氣化發展的下一個戰場將是建築。將有 40.5%以上商業樓面面積 根據氣候與能源解決方案中心的預測,到 2050 年可用。但是一旦商業建築就位,它們往往會存在幾個世紀並產生 令人震驚的排放量. 現在是時候調整我們的建築流程並引入電氣化了。

  • 風能和太陽能

製造業電氣化發展的關鍵催化劑是成本的降低,而這正是風能和太陽能領域正在發生的事情。零部件、模塊、材料價格下降;例如,建造風力渦輪機的成本已經下降 58%近十年.這使得風能和太陽能技術成為可能,而這種滾雪球效應可能會導致到 2050 年實現碳中和。

  • 農業

它始於電動汽車和工程機械,但農業向電氣化的轉變正在多樣化。像約翰迪爾這樣的製造商正在研究具有自主功能的拖拉機模型,而其他製造商則在研究太陽能解決方案來驅動機械,例如拔草機器人。隨著農業佔 5%工業能耗,製造商正感受到一個成熟空間的壓力。

  • 暖通空調空調

它可能不像電動跑車那樣性感,但空氣控制和製冷管理是兩個最具轉型潛力的製造領域。製冷被列為“超級污染物”,其改造被確定為 最迫切需要的氣候解決方案.還有一個現實是世界正在升溫,這意味著到 2050 年將需要大幅增加的空調來跟上步伐——現在是製冷革命的時候了。

隨著氣候日新月異,監管機構和政府最終採取行動,消費者對清潔能源和零碳排放形成堅定立場,製造業需要考慮近期的未來。電氣化正在成為下一次工業革命——是時候做出承諾了。

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