Ovo uključuje početne troškove vozila, troškove benzina, troškove električne energije i troškove zamjene EV baterija.Baterije su obično predviđene za 100.000 milja i 8 godina dometa, a automobili obično traju dvostruko duže.Vlasnik će tada vjerovatno kupiti zamjensku bateriju tokom vijeka trajanja vozila, što može biti vrlo skupo.
Cijena po milji za različite klase vozila prema NREL-u
Čitaoci su možda vidjeli izvještaje da električna vozila koštaju manje od automobila na benzin; međutim, one su obično bile zasnovane na „studijama“ koje su „zaboravile“ da uključe troškove zamene baterija.Profesionalni ekonomisti u EIA i NREL-u se ohrabruju da izbjegavaju ličnu pristrasnost jer to smanjuje preciznost.Njihov posao je da predvide šta će se dogoditi, a ne šta žele da se desi.
Zamjenjive baterije smanjuju troškove električnih vozila:
· Većina automobila vozi manje od 45 milja dnevno.Zatim, mnogo dana, mogu koristiti jeftinu bateriju malog dometa (recimo, 100 milja) i puniti je preko noći.Na dužim putovanjima mogli bi koristiti skuplje, dugotrajnije baterije ili ih češće mijenjati.
· Trenutni vlasnici EV mogu zamijeniti baterije nakon pada kapaciteta od 20% do 35%.Međutim, zamjenjive baterije traju duže jer su dostupne kao baterije manjeg kapaciteta kada postanu starije.Vozači neće vidjeti razliku između nove baterije od 150 kWh i stare baterije od 300 kWh koja je degradirana za 50%.Oba će se prikazati kao 150 kWh u sistemu.Kada baterije traju duplo duže, baterije koštaju duplo manje.
Stanice za brzo punjenje u opasnosti od gubitka novca
Kada vidite stanicu za brzo punjenje, koji postotak vremena je u upotrebi? U mnogim slučajevima, ne mnogo.To je zbog neugodnosti i visokih troškova punjenja, lakoće punjenja kod kuće i nedovoljnog broja električnih vozila.A nisko iskorištenje često dovodi do toga da troškovi platforme premašuju prihod platforme.Kada se to dogodi, stanice mogu koristiti vladina sredstva ili investiciona sredstva za pokrivanje gubitaka; međutim, ovi „lekovi“ nisu održivi.Elektrane su skupe zbog visoke cijene opreme za brzo punjenje i visoke cijene električnih usluga.Na primjer, 150 kW električne energije potrebno je za punjenje baterije od 50 kWh za 20 minuta (150 kW × [20 ÷ 60]).To je ista količina električne energije koju potroši 120 domova, a mrežna oprema koja to podržava je skupa (prosječni američki dom troši 1,2 kW).
Iz tog razloga mnoge stanice za brzo punjenje nemaju pristup velikom broju mreža, što znači da ne mogu brzo puniti više automobila u isto vrijeme.To dovodi do sljedećeg niza događaja: sporije punjenje, niže zadovoljstvo korisnika, niža iskorištenost stanica, veći troškovi po korisniku, niži profit stanice i na kraju manji broj potencijalnih vlasnika stanica.
Grad s mnogo električnih vozila i uglavnom parkiranjem na ulici vjerovatnije će učiniti brzo punjenje ekonomičnijim.Alternativno, stanice za brzo punjenje u ruralnim ili prigradskim područjima često su u opasnosti od gubitka novca.
Zamjenjive baterije smanjuju rizik za ekonomsku održivost stanica za brzo punjenje iz sljedećih razloga:
· Baterije u podzemnim menjačnicima mogu se puniti sporije, smanjujući potrebnu snagu za servis i smanjujući troškove opreme za punjenje.
Baterije u mjenjačnici mogu crpiti struju noću ili kada su obnovljivi izvori zasićeni, a troškovi električne energije niski.
Rijetkozemni materijali su u opasnosti da postanu rjeđi i skuplji
Do 2021. godine u svijetu će biti proizvedeno oko 7 miliona električnih vozila.Ako se proizvodnja poveća 12 puta i ako budu radila 18 godina, električna vozila mogu zamijeniti 1,5 milijardi vozila na plin širom svijeta i dekarbonizirati transport (7 miliona × 18 godina × 12).Međutim, električna vozila obično koriste rijetke litijum, kobalt i nikal, a nejasno je šta bi se dogodilo s cijenama ovih materijala ako bi se potrošnja naglo povećala.
Cijene EV baterija obično padaju iz godine u godinu.Međutim, 2022. godine to se nije dogodilo zbog nestašice materijala.Nažalost, rijetki zemni materijali će vjerovatno postati sve rjeđi, što će dovesti do viših cijena baterija.
Zamjenjive baterije smanjuju oslanjanje na rijetke zemlje jer mogu lakše raditi s tehnologijama nižeg dometa koje koriste manje rijetke zemlje (na primjer, LFP baterije ne koriste kobalt).
Čekanje na punjenje je ponekad nezgodno
Zamjenjive baterije skraćuju vrijeme punjenja jer su zamjene brze.
Vozači su ponekad zabrinuti zbog dometa i punjenja
Zamjena će biti laka ako imate mnogo zamjenskih komora i mnogo rezervnih baterija u sistemu.
CO2 se emituje prilikom sagorevanja prirodnog gasa za proizvodnju električne energije
Mreže se često napajaju iz više izvora.Na primjer, u svakom trenutku, grad može dobiti 20 posto svoje električne energije iz nuklearne energije, 3 posto iz solarne energije, 7 posto iz vjetra i 70 posto iz elektrana na prirodni plin.Solarne farme proizvode električnu energiju kada sija sunce, vjetroelektrane proizvode električnu energiju kada je vjetrovito, a drugi izvori imaju tendenciju da budu manje isprekidani.
Kada osoba puni EV, barem jedan izvor napajanjana mreži povećava izlaz.Često je samo jedna osoba uključena zbog različitih razloga, kao što su troškovi.Također, malo je vjerovatno da će se proizvodnja solarne farme promijeniti jer je postavlja sunce i njena energija je obično već potrošena.Alternativno, ako je solarna farma "zasićena" (tj. baca zelenu energiju jer ima previše), onda bi mogla povećati svoju proizvodnju umjesto da je baca.Ljudi mogu puniti EV bez emisije CO2 na izvoru.
Zamjenjive baterije smanjuju emisiju CO2 iz proizvodnje električne energije jer se baterije mogu puniti kada su obnovljivi izvori energije zasićeni.
CO2 se emituje prilikom iskopavanja rijetkih zemljanih materijala i izrade baterija
Zamjenjive baterije smanjuju emisiju CO2 u proizvodnji baterija jer se mogu koristiti manje baterije koje koriste manje rijetke zemlje.
Transport je problem od 30 triliona dolara
U svijetu postoji otprilike 1,5 milijardi vozila na plin, a ako bi se zamijenili električnim vozilima, svako bi koštalo 20.000 dolara, a ukupni trošak je 30 biliona dolara (1.5 milijardi × 20.000 dolara).Troškovi istraživanja i razvoja bili bi opravdani ako bi se, na primjer, smanjili za 10% kroz stotine milijardi dolara dodatnog istraživanja i razvoja.Moramo da vidimo transport kao problem od 30 triliona dolara i da se ponašamo u skladu sa tim – drugim rečima, više istraživanja i razvoja.Međutim, kako istraživanje i razvoj mogu smanjiti troškove zamjenjivih baterija? Mogli bismo započeti istraživanjem mašina koje automatski instaliraju podzemnu infrastrukturu.
u zaključku
Kako bi se zamjenjive baterije pomaknule naprijed, vlade ili fondacije bi mogle financirati razvoj sljedećih standardiziranih sistema:
· Elektromehanički izmjenjivi sistem akumulatora električnih vozila
· Komunikacijski sistem između EV baterije i punjenjamehanizam
· Komunikacijski sistem između automobila i stanice za zamjenu baterija
· Komunikacijski sistem između električne mreže i displeja vozila
· Korisničko sučelje pametnog telefona i interfejs platnog sistema
· Mehanizmi za zamjenu, skladištenje i punjenje različitih veličina
Razvoj kompletnog sistema do tačke prototipa može koštati desetine miliona dolara; međutim, globalna implementacija može koštati milijarde dolara.
Vrijeme objave: 16.12.2022