Вырашыце праблемы, выкліканыя выкарыстаннем электрамабіляў, замяніўшы акумулятары электрамабіляў

Вядучы:​Нацыянальная лабараторыя аднаўляльных крыніц энергіі ЗША (NREL) паведамляе, што бензінавы аўтамабіль каштуе 0,30 даляра за мілю, а электрамабіль з запасам ходу 300 міль каштуе 0,47 даляра за мілю, як паказана ў табліцы ніжэй.

Гэта ўключае ў сябе першапачатковыя выдаткі на транспартны сродак, выдаткі на бензін, выдаткі на электраэнергію і выдаткі на замену акумулятараў электрамабіляў.Акумулятары звычайна разлічаны на 100 000 міль і 8 гадоў запасу ходу, а аўтамабіляў звычайна хапае ўдвая больш.Затым уладальнік, хутчэй за ўсё, набудзе запасны акумулятар на працягу ўсяго тэрміну службы аўтамабіля, што можа каштаваць вельмі дорага.

Кошт за мілю для розных класаў транспартных сродкаў у адпаведнасці з NREL

Чытачы, магчыма, бачылі паведамленні аб тым, што электрамабілі каштуюць танней, чым бензінавыя; аднак яны звычайна грунтаваліся на «даследаваннях», якія «забыліся» ўключыць кошт замены батарэі.Прафесійным эканамістам EIA і NREL рэкамендуецца пазбягаць асабістай прадузятасці, паколькі гэта зніжае дакладнасць.Іх задача - прадказаць, што адбудзецца, а не тое, што яны хочуць.

Зменныя батарэі зніжаюць кошт электрамабіляў за кошт:

· Большасць аўтамабіляў праязджае менш за 45 міль у дзень.Затым на працягу многіх дзён яны могуць выкарыстоўваць недарагі акумулятар з малым радыусам дзеяння (скажам, 100 міль) і зараджаць яго на ноч.У працяглых паездках яны маглі выкарыстоўваць больш дарагія батарэі з большай працягласцю працы або часцей замяняць іх.

· Цяперашнія ўладальнікі электрамабіляў могуць замяніць батарэі пасля падзення ёмістасці на 20-35%.Аднак зменныя батарэі служаць даўжэй, таму што яны даступныя як батарэі меншай ёмістасці, калі яны старэюць.Вадзіцелі не ўбачаць розніцы паміж новым акумулятарам на 150 кВт/гадз і старым акумулятарам на 300 кВт/гадз, які пагаршаецца на 50%.Абодва будуць адлюстроўвацца ў сістэме як 150 кВт.гадз.Калі батарэі служаць удвая даўжэй, батарэі каштуюць удвая танней.

Станцыі хуткай зарадкі рызыкуюць страціць грошы

Калі вы бачыце станцыю хуткай зарадкі, колькі працэнтаў часу яна выкарыстоўваецца? У многіх выпадках не вельмі.Гэта звязана з нязручнасцю і дарагоўляй зарадкі, прастатой зарадкі ў хатніх умовах і недастатковай колькасцю электрамабіляў.І нізкі ўзровень выкарыстання часта прыводзіць да таго, што кошт платформы перавышае даход платформы.Калі гэта адбываецца, станцыі могуць выкарыстоўваць дзяржаўныя сродкі або інвестыцыйныя сродкі для пакрыцця страт; аднак гэтыя «лекі» не з'яўляюцца ўстойлівымі.Электрастанцыі каштуюць дорага з-за высокага кошту абсталявання для хуткай зарадкі і высокага кошту электрычных паслуг.Напрыклад, для зарадкі акумулятара ёмістасцю 50 кВт·г за 20 хвілін (150 кВт × [20 ÷ 60]) патрабуецца 150 кВт электрасеткі.Гэта такая ж колькасць электраэнергіі, якую спажываюць 120 дамоў, а сеткавае абсталяванне для гэтага з'яўляецца дарагім (сярэдні дом у ЗША спажывае 1,2 кВт).

Па гэтай прычыне многія станцыі хуткай зарадкі не маюць доступу да вялікай колькасці сетак, што азначае, што яны не могуць хутка зараджаць некалькі аўтамабіляў адначасова.Гэта прыводзіць да наступнага каскаду падзей: больш павольная зарадка, меншая задаволенасць кліентаў, меншае выкарыстанне станцый, больш высокія выдаткі на аднаго кліента, меншыя прыбыткі станцый і, у канчатковым выніку, меншая колькасць патэнцыйных уладальнікаў станцый.

Горад з вялікай колькасцю электрамабіляў і ў асноўным паркоўкай на вуліцы з большай верагоднасцю зробіць хуткую зарадку больш эканамічнай.У якасці альтэрнатывы станцыі хуткай зарадкі ў сельскай ці прыгараднай мясцовасці часта рызыкуюць страціць грошы.

Зменныя батарэі зніжаюць рызыку для эканамічнай жыццяздольнасці станцый хуткай зарадкі па наступных прычынах:

· Батарэі ў падземных абменных памяшканнях можна зараджаць павольней, што зніжае патрабаваную энергію і выдаткі на зараднае абсталяванне.

Батарэі ў пакоі абмену могуць атрымліваць энергію ноччу або калі аднаўляльныя крыніцы насычаны і выдаткі на электраэнергію нізкія.

Рэдказямельныя матэрыялы рызыкуюць стаць больш рэдкімі і даражэць

Да 2021 года ва ўсім свеце будзе выраблена каля 7 мільёнаў электрамабіляў.Калі вытворчасць павялічыцца ў 12 разоў і будзе працаваць на працягу 18 гадоў, электрамабілі могуць замяніць 1,5 мільярда аўтамабіляў на газе ва ўсім свеце і дэкарбанізаваць транспарт (7 мільёнаў × 18 гадоў × 12).Аднак у электрамабілях звычайна выкарыстоўваюцца рэдкія літый, кобальт і нікель, і незразумела, што будзе з цэнамі на гэтыя матэрыялы, калі спажыванне рэзка вырасце.

Цэны на батарэі для электрамабіляў звычайна падаюць з года ў год.Аднак у 2022 годзе гэтага не адбылося з-за матэрыяльнай нястачы.На жаль, рэдказямельныя матэрыялы, хутчэй за ўсё, будуць станавіцца ўсё больш рэдкімі, што прывядзе да росту коштаў на батарэі.

Зменныя батарэі памяншаюць залежнасць ад рэдказямельных матэрыялаў, таму што яны могуць лягчэй працаваць з тэхналогіямі ніжэйшага дыяпазону, якія выкарыстоўваюць менш рэдказямельных матэрыялаў (напрыклад, батарэі LFP не выкарыстоўваюць кобальт).

Чакаць зарадкі часам бывае нязручна

Зменныя батарэі скарачаюць час запраўкі, таму што замена адбываецца хутка.

Вадзіцелі часам адчуваюць заклапочанасць наконт запасу ходу і зарадкі

Замена будзе лёгкай, калі ў сістэме шмат зменных камер і шмат запасных батарэй.

CO2 выкідваецца пры спальванні прыроднага газу для вытворчасці электраэнергіі

Сеткі часта атрымліваюць харчаванне ад некалькіх крыніц.Напрыклад, у любы момант горад можа атрымліваць 20 працэнтаў электраэнергіі ад атамнай энергіі, 3 працэнты ад сонечнай энергіі, 7 працэнтаў ад ветру і 70 працэнтаў ад электрастанцый, якія працуюць на прыродным газе.Сонечныя фермы выпрацоўваюць электраэнергію, калі свеціць сонца, ветравыя электрастанцыі выпрацоўваюць электраэнергію, калі ветрана, а іншыя крыніцы, як правіла, працуюць з меншымі перабоямі.

Калі чалавек зараджае электрамабіль, хаця б адна крыніца энергііна сетцы павялічвае выхад.Часта ўдзельнічае толькі адзін чалавек з-за розных меркаванняў, такіх як кошт.Акрамя таго, магутнасць сонечнай фермы наўрад ці зменіцца, паколькі яна ўстаноўлена сонцам і яе энергія звычайна ўжо спажываецца.У якасці альтэрнатывы, калі сонечная ферма «насычана» (г.зн. выкідвае зялёную энергію, таму што яе занадта шмат), то яна можа павялічыць сваю прадукцыю, а не выкідваць яе.Людзі могуць зараджаць электрамабілі, не выкідваючы CO2 у крыніцы.

Зменныя батарэі зніжаюць выкіды CO2 ад вытворчасці электраэнергіі, таму што батарэі можна зараджаць, калі аднаўляльныя крыніцы энергіі насычаны.

CO2 выкідваецца пры здабычы рэдказямельных матэрыялаў і вытворчасці батарэй

Зменныя батарэі зніжаюць выкіды CO2 пры вытворчасці батарэй, таму што можна выкарыстоўваць меншыя батарэі з меншай колькасцю рэдказямельных матэрыялаў.

Транспарт - гэта праблема на 30 трыльёнаў долараў

У свеце існуе прыкладна 1,5 мільярда аўтамабіляў, якія працуюць на газе, і калі б іх замяніць электрамабілямі, кожны каштаваў бы 20 000 долараў, а агульны кошт склаў бы 30 трыльёнаў долараў (1,5 мільярда × 20 000 долараў).Выдаткі на даследаванні і распрацоўкі былі б апраўданыя, калі б, напрыклад, яны былі скарочаны на 10% за кошт сотняў мільярдаў долараў дадатковых даследаванняў і распрацовак.Нам трэба разглядаць транспарт як праблему на 30 трыльёнаў долараў і дзейнічаць адпаведна - іншымі словамі, больш даследаванняў і распрацовак.Аднак як даследаванні і распрацоўкі могуць знізіць кошт зменных батарэй? Мы маглі б пачаць з вывучэння машын, якія аўтаматычна ўсталёўваюць падземную інфраструктуру.

у заключэнне

Для прасоўвання зменных батарэй урады або фонды могуць фінансаваць распрацоўку наступных стандартызаваных сістэм:

· Электрамеханічная зменная акумулятарная сістэма электрычнага транспартнага сродку

· Сістэма сувязі паміж батарэяй EV і зарадкаймеханізм

· Сістэма сувязі паміж аўтамабілем і станцыяй замены батарэі

· Сістэма сувязі паміж электрасеткай і дысплеем аўтамабіля

· Інтэрфейс карыстальніка смартфона і інтэрфейс плацежнай сістэмы

· Механізмы замены, захоўвання і зарадкі розных памераў

Распрацоўка поўнай сістэмы да прататыпа можа каштаваць дзясяткі мільёнаў долараў; аднак глабальнае разгортванне можа каштаваць мільярды долараў.


Час публікацыі: 16 снежня 2022 г