Това включва първоначалните разходи за превозно средство, разходите за бензин, разходите за електричество и разходите за смяна на батериите на EV.Батериите обикновено са предназначени за 100 000 мили и 8 години пробег, а автомобилите обикновено издържат два пъти повече.След това собственикът вероятно ще закупи резервна батерия през целия живот на автомобила, което може да бъде много скъпо.
Цена на миля за различни класове превозни средства според NREL
Читателите може да са виждали доклади, че електромобилите струват по-малко от бензиновите коли; те обаче обикновено се основават на „проучвания“, които „забравят“ да включат разходите за смяна на батерията.Професионалните икономисти в EIA и NREL се насърчават да избягват лични пристрастия, тъй като намаляват точността.Тяхната работа е да предвиждат какво ще се случи, а не какво искат да се случи.
Сменяемите батерии намаляват цената на електрическите превозни средства чрез:
· Повечето автомобили изминават по-малко от 45 мили на ден.След това, през много дни, те могат да използват евтина батерия с нисък обхват (да речем, 100 мили) и да я зареждат през нощта.При по-дълги пътувания те биха могли да използват по-скъпи, по-дълготрайни батерии или да ги сменят по-често.
· Настоящите собственици на електромобили могат да сменят батериите след спад от 20% до 35% в капацитета.Сменяемите батерии обаче издържат по-дълго, защото се предлагат като батерии с по-малък капацитет, когато остареят.Шофьорите няма да видят разликата между нова батерия от 150 kWh и стара батерия от 300 kWh, която е влошена с 50%.И двете ще се показват като 150 kWh в системата.Когато батериите издържат два пъти повече, батериите струват два пъти по-малко.
Станциите за бързо зареждане са изложени на риск от загуба на пари
Когато видите станция за бързо зареждане, какъв процент от времето се използва? В много случаи не много.Това се дължи на неудобството и високата цена на зареждането, лесното зареждане у дома и недостатъчния брой електрически превозни средства.И ниското използване често води до разходи за платформата, надвишаващи приходите от платформата.Когато това се случи, станциите могат да използват държавни средства или инвестиционни фондове за покриване на загуби; тези „лекарства“ обаче не са устойчиви.Електроцентралите са скъпи поради високата цена на оборудването за бързо зареждане и високата цена на електрическото обслужване.Например, 150 kW мощност от мрежата са необходими за зареждане на 50 kWh батерия за 20 минути (150 kW × [20 ÷ 60]).Това е същото количество електричество, консумирано от 120 домове, а мрежовото оборудване, което поддържа това, е скъпо (средният дом в САЩ консумира 1,2 kW).
Поради тази причина много станции за бързо зареждане нямат достъп до голям брой мрежи, което означава, че не могат да зареждат бързо няколко автомобила едновременно.Това води до следната каскада от събития: по-бавно зареждане, по-ниска удовлетвореност на клиентите, по-ниско използване на станции, по-високи разходи на клиент, по-ниски печалби от станции и в крайна сметка по-малко потенциални собственици на станции.
Град с много електромобили и предимно паркиране на улицата е по-вероятно да направи бързото зареждане по-икономично.Като алтернатива станциите за бързо зареждане в селските или крайградските райони често са изложени на риск от загуба на пари.
Сменяемите батерии намаляват риска за икономическата жизнеспособност на станциите за бързо зареждане поради следните причини:
· Батериите в подземните обменни помещения могат да се зареждат по-бавно, намалявайки необходимата мощност за обслужване и намалявайки разходите за оборудване за зареждане.
Батериите в обменното помещение могат да черпят енергия през нощта или когато възобновяемите източници са наситени и разходите за електроенергия са ниски.
Редкоземните материали са изложени на риск да станат по-редки и по-скъпи
До 2021 г. около 7 милиона електрически превозни средства ще бъдат произведени по целия свят.Ако производството се увеличи 12 пъти и се експлоатира 18 години, електрическите превозни средства могат да заменят 1,5 милиарда превозни средства на газ по света и да декарбонизират транспорта (7 милиона × 18 години × 12).Въпреки това, електромобилите обикновено използват редки литий, кобалт и никел и не е ясно какво ще се случи с цените на тези материали, ако потреблението се увеличи рязко.
Цените на батериите за електромобили обикновено падат от година на година.Това обаче не се случи през 2022 г. поради недостиг на материали.За съжаление, редкоземните материали вероятно ще стават все по-редки, което ще доведе до по-високи цени на батериите.
Сменяемите батерии намаляват зависимостта от редкоземни материали, защото могат по-лесно да работят с технологии от по-нисък обхват, които използват по-малко редкоземни материали (например LFP батериите не използват кобалт).
Изчакването за зареждане понякога е неудобно
Сменяемите батерии намаляват времето за зареждане, тъй като подмяната им става бързо.
Шофьорите понякога се притесняват за обхвата и зареждането
Смяната ще бъде лесна, ако имате много сменяеми камери и много резервни батерии в системата.
CO2 се отделя при изгаряне на природен газ за генериране на електричество
Мрежите често се захранват от множество източници.Например във всеки даден момент един град може да получава 20 процента от електроенергията си от ядрена енергия, 3 процента от слънчева енергия, 7 процента от вятър и 70 процента от централи за природен газ.Слънчевите ферми генерират електричество, когато грее слънце, вятърните паркове генерират електричество, когато е ветровито, а други източници обикновено са по-малко прекъсващи.
Когато човек зарежда EV, поне един източник на енергияна мрежата увеличава изхода.Често участва само един човек поради различни съображения, като например разходи.Също така, мощността на слънчева ферма е малко вероятно да се промени, тъй като тя е поставена от слънцето и нейната енергия обикновено вече е изразходвана.Като алтернатива, ако слънчевата ферма е „наситена“ (т.е. изхвърля зелена енергия, защото има твърде много), тогава тя може да увеличи своята продукция, вместо да я изхвърли.Хората могат да зареждат електромобили, без да отделят CO2 при източника.
Сменяемите батерии намаляват емисиите на CO2 от производството на електроенергия, тъй като батериите могат да се презареждат, когато възобновяемите енергийни източници са наситени.
CO2 се отделя при добива на редкоземни материали и производството на батерии
Сменяемите батерии намаляват емисиите на CO2 при производството на батерии, тъй като могат да се използват по-малки батерии, използващи по-малко редкоземни материали.
Транспортът е проблем за 30 трилиона долара
В света има приблизително 1,5 милиарда превозни средства на газ и ако бъдат заменени с електрически превозни средства, всяко ще струва 20 000 долара на обща цена от 30 трилиона долара (1,5 милиарда × 20 000 долара).Разходите за научноизследователска и развойна дейност биха били оправдани, ако например бъдат намалени с 10% чрез стотици милиарди долари за допълнителна научноизследователска и развойна дейност.Трябва да гледаме на транспорта като на проблем от 30 трилиона долара и да действаме съответно – с други думи, повече научноизследователска и развойна дейност.Как обаче R&D може да намали цената на сменяемите батерии? Можем да започнем с изследване на машини, които автоматично инсталират подземна инфраструктура.
в заключение
За да придвижат сменяемите батерии напред, правителствата или фондациите биха могли да финансират разработването на следните стандартизирани системи:
· Електромеханична сменяема акумулаторна система за електрически превозни средства
· Комуникационна система между EV батерия и зарежданемеханизъм
· Комуникационна система между автомобила и станцията за смяна на батерии
· Комуникационна система между електрическата мрежа и панела на дисплея на превозното средство
· Потребителски интерфейс на смартфон и интерфейс на платежната система
· Механизми за смяна, съхранение и зареждане с различни размери
Разработването на цялостна система до точката на прототип може да струва десетки милиони долари; глобалното внедряване обаче може да струва милиарди долари.
Време на публикуване: 16 декември 2022 г