To zahrnuje počáteční náklady na vozidlo, náklady na benzín, náklady na elektřinu a náklady na výměnu baterií EV.Baterie jsou obvykle dimenzovány na 100 000 mil a 8 let dojezdu a auta obvykle vydrží dvakrát tolik.Majitel si pak pravděpodobně koupí náhradní baterii po dobu životnosti vozidla, což může být velmi nákladné.
Cena za míli pro různé třídy vozidel podle NREL
Čtenáři možná viděli zprávy, že EV stojí méně než benzínová auta; ty však byly obvykle založeny na „studiích“, které „zapomněly“ zahrnout náklady na výměnu baterie.Profesionální ekonomové z EIA a NREL se vyzývají, aby se vyvarovali osobní zaujatosti, protože to snižuje přesnost.Jejich úkolem je předvídat, co se stane, ne to, co chtějí, aby se stalo.
Vyměnitelné baterie snižují náklady na elektromobily:
· Většina aut najezdí méně než 45 mil za den.Poté mohou po mnoho dní používat levnou baterii s nízkým dosahem (řekněme 100 mil) a nabíjet ji přes noc.Na delší cesty mohou používat dražší baterie s delší životností nebo je častěji vyměňovat.
· Současní majitelé EV mohou vyměnit baterie po 20% až 35% poklesu kapacity.Vyměnitelné baterie však vydrží déle, protože jsou k dispozici jako baterie s nižší kapacitou, když jsou starší.Řidiči neuvidí rozdíl mezi novou 150 kWh baterií a starou 300 kWh baterií, která je degradovaná o 50 %.Oba se v systému projeví jako 150 kWh.Když baterie vydrží dvakrát tak dlouho, baterie stojí dvakrát méně.
Rychlodobíjecí stanice s rizikem ztráty peněz
Když vidíte rychlonabíjecí stanici, kolik procent času se používá? V mnoha případech ne moc.Je to způsobeno nepohodlností a vysokými náklady na nabíjení, snadným nabíjením doma a nedostatečným počtem elektrických vozidel.A nízké využití často vede k tomu, že náklady na platformu převyšují její příjmy.Když k tomu dojde, stanice mohou použít vládní fondy nebo investiční fondy ke krytí ztrát; tyto „nápravné prostředky“ však nejsou udržitelné.Elektrárny jsou nákladné kvůli vysokým nákladům na rychlonabíjecí zařízení a vysokým nákladům na elektrické služby.Například 150 kW síťového výkonu je potřeba k nabití 50 kWh baterie za 20 minut (150 kW × [20 ÷ 60]).To je stejné množství elektřiny, které spotřebovává 120 domácností a vybavení sítě, které to podporuje, je nákladné (průměrný dům v USA spotřebuje 1,2 kW).
Z tohoto důvodu mnoho rychlonabíjecích stanic nemá přístup k velkému počtu sítí, což znamená, že nemohou rychlonabíjet více aut současně.To vede k následující kaskádě událostí: pomalejší nabíjení, nižší spokojenost zákazníků, nižší využití stanic, vyšší náklady na zákazníka, nižší zisky stanic a nakonec méně potenciálních vlastníků stanic.
Ve městě s mnoha elektromobily a většinou parkování na ulici je pravděpodobnější, že rychlé nabíjení bude hospodárnější.Případně jsou rychlodobíjecí stanice ve venkovských nebo příměstských oblastech často ohroženy ztrátou peněz.
Vyměnitelné baterie snižují riziko pro ekonomickou životaschopnost rychlonabíjecích stanic z následujících důvodů:
· Baterie v podzemních výměnných místnostech se mohou nabíjet pomaleji, což snižuje požadovaný servisní výkon a snižuje náklady na nabíjecí zařízení.
Baterie ve výměníku mohou odebírat proud v noci nebo při nasycení obnovitelných zdrojů a nízkých nákladech na elektřinu.
Materiálům vzácných zemin hrozí, že budou vzácnější a dražší
Do roku 2021 bude celosvětově vyrobeno přibližně 7 milionů elektrických vozidel.Pokud se výroba zvýší 12krát a bude provozována 18 let, mohou elektrická vozidla nahradit 1,5 miliardy plynových vozidel po celém světě a dekarbonizovat dopravu (7 milionů × 18 let × 12).Elektromobily však obvykle používají vzácné lithium, kobalt a nikl a není jasné, co by se stalo s cenami těchto materiálů, kdyby spotřeba prudce vzrostla.
Ceny baterií EV obvykle rok od roku klesají.To se však v roce 2022 kvůli nedostatku materiálu nestalo.Bohužel materiály vzácných zemin budou pravděpodobně stále vzácnější, což povede k vyšším cenám baterií.
Vyměnitelné baterie snižují závislost na materiálech vzácných zemin, protože mohou snadněji pracovat s technologiemi nižšího dosahu, které využívají materiály s méně vzácnými zeminami (například baterie LFP nepoužívají kobalt).
Čekání na nabití je někdy nepohodlné
Vyměnitelné baterie zkracují dobu doplňování paliva, protože výměny jsou rychlé.
Řidiči někdy pociťují obavy z dojezdu a nabíjení
Výměna bude snadná, pokud máte v systému mnoho výměnných komor a mnoho náhradních baterií.
CO2 se uvolňuje při spalování zemního plynu na výrobu elektřiny
Sítě jsou často napájeny z více zdrojů.Například město může kdykoli získat 20 procent své elektřiny z jaderné energie, 3 procenta ze solární energie, 7 procent z větru a 70 procent z elektráren na zemní plyn.Solární farmy vyrábějí elektřinu, když svítí slunce, větrné farmy vyrábějí elektřinu, když je větrno a jiné zdroje bývají méně přerušované.
Když člověk nabíjí EV, alespoň jeden zdroj energiena mřížce zvyšuje výkon.Často je zapojena pouze jedna osoba kvůli různým úvahám, jako jsou náklady.Také výkon solární farmy se pravděpodobně nezmění, protože je nastavena sluncem a její energie je obvykle již spotřebována.Alternativně, pokud je solární farma „nasycená“ (tj. vyhazuje zelenou energii, protože má příliš mnoho), pak by mohla zvýšit svůj výkon, místo aby ji vyhazovala.Lidé mohou nabíjet elektromobily, aniž by u zdroje vypouštěli CO2.
Vyměnitelné baterie snižují emise CO2 při výrobě elektřiny, protože baterie lze dobíjet, když jsou obnovitelné zdroje energie nasyceny.
CO2 se uvolňuje při těžbě materiálů vzácných zemin a výrobě baterií
Vyměnitelné baterie snižují emise CO2 při výrobě baterií, protože lze použít menší baterie využívající méně materiálů vzácných zemin.
Doprava je problém 30 bilionů dolarů
Na světě je přibližně 1,5 miliardy vozidel na plyn, a pokud by byly nahrazeny elektrickými vozidly, každé by stálo 20 000 USD, což by znamenalo celkové náklady 30 bilionů USD (1,5 miliardy × 20 000 USD).Náklady na výzkum a vývoj by byly oprávněné, pokud by byly například sníženy o 10 % prostřednictvím stovek miliard dolarů dodatečného výzkumu a vývoje.Musíme vidět dopravu jako problém ve výši 30 bilionů dolarů a podle toho jednat – jinými slovy více výzkumu a vývoje.Jak však může výzkum a vývoj snížit náklady na vyměnitelné baterie? Mohli bychom začít průzkumem strojů, které automaticky instalují podzemní infrastrukturu.
na závěr
Aby bylo možné posunout výměnné baterie kupředu, vlády nebo nadace by mohly financovat vývoj následujících standardizovaných systémů:
· Elektromechanický výměnný bateriový systém elektromobilu
· Komunikační systém mezi baterií EV a nabíjenímmechanismus
· Komunikační systém mezi vozem a stanicí pro výměnu baterií
· Komunikační systém mezi elektrickou sítí a zobrazovacím panelem vozidla
· Uživatelské rozhraní chytrého telefonu a rozhraní platebního systému
· Výměnné, skladovací a nabíjecí mechanismy různých velikostí
Vývoj kompletního systému až do podoby prototypu může stát desítky milionů dolarů; globální nasazení však může stát miliardy dolarů.
Čas odeslání: 16. prosince 2022