To 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 autonomije, a automobili obično traju dvostruko više.Vlasnik će tada vjerojatno kupiti zamjensku bateriju tijekom životnog vijeka vozila, što može biti vrlo skupo.
Cijena po milji za različite klase vozila prema NREL-u
Čitatelji su možda vidjeli izvješća da električna vozila koštaju manje od automobila na benzin; međutim, oni su se obično temeljili na "studijama" koje su "zaboravile" uključiti trošak zamjene baterije.Profesionalni ekonomisti u EIA i NREL potiču se da izbjegavaju osobnu pristranost jer ona smanjuje točnost.Njihov posao je predvidjeti što će se dogoditi, a ne ono što žele da se dogodi.
Zamjenjive baterije smanjuju troškove električnih vozila na:
· Većina automobila vozi manje od 45 milja dnevno.Zatim, tijekom mnogih dana, mogu koristiti jeftinu bateriju malog dometa (recimo, 100 milja) i puniti je preko noći.Na duljim putovanjima mogli bi koristiti skuplje, dugotrajnije baterije ili ih češće mijenjati.
· Trenutačni vlasnici električnih vozila mogu zamijeniti baterije nakon pada kapaciteta od 20% do 35%.Međutim, zamjenjive baterije traju dulje jer su dostupne kao baterije manjeg kapaciteta kada ostare.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 sustavu.Kad baterije traju dvostruko duže, baterije koštaju dvostruko manje.
Stanice za brzo punjenje u opasnosti od gubitka novca
Kada vidite stanicu za brzo punjenje, koji je postotak vremena u upotrebi? U mnogim slučajevima, ne puno.Razlog tome su neugodnost i skupoća punjenja, jednostavnost punjenja kod kuće te nedovoljan broj električnih vozila.A niska iskorištenost često rezultira time da troškovi platforme premašuju prihode platforme.Kada se to dogodi, postaje mogu koristiti državna sredstva ili investicijska sredstva za pokrivanje gubitaka; međutim, ti "lijekovi" nisu održivi.Elektrane su skupe zbog visokih troškova opreme za brzo punjenje i visokih troškova električnih usluga.Na primjer, 150 kW električne energije potrebno je za punjenje baterije od 50 kWh u 20 minuta (150 kW × [20 ÷ 60]).To je ista količina električne energije koju potroši 120 domova, a mrežna oprema koja to podržava je skupa (prosječna kuća u SAD-u 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, manja iskorištenost postaja, veći troškovi po korisniku, niži profiti stanica i na kraju manje potencijalnih vlasnika postaja.
Vjerojatnije je da će grad s mnogo električnih vozila i većinom parkirališta na ulici brzo punjenje učiniti ekonomičnijim.Alternativno, brze punionice u ruralnim ili prigradskim područjima često su u opasnosti od gubitka novca.
Zamjenjive baterije smanjuju rizik za ekonomsku isplativost brzih punionica iz sljedećih razloga:
· Baterije u podzemnim razmjenama mogu se puniti sporije, smanjujući potrebnu struju i troškove opreme za punjenje.
Baterije u prostoriji za izmjenu mogu crpiti energiju noću ili kada su obnovljivi izvori zasićeni, a troškovi električne energije niski.
Rijetki zemni materijali su u opasnosti da postanu rjeđi i skuplji
Do 2021. u svijetu će se proizvesti približno 7 milijuna električnih vozila.Ako se proizvodnja poveća 12 puta i radi 18 godina, električna vozila mogu zamijeniti 1,5 milijardi vozila na plin diljem svijeta i dekarbonizirati transport (7 milijuna × 18 godina × 12).Međutim, električna vozila obično koriste rijedak litij, kobalt i nikal, a nejasno je što bi se dogodilo s cijenama ovih materijala ako se potrošnja naglo poveća.
Cijene baterija za EV obično padaju iz godine u godinu.No, to se nije dogodilo 2022. godine zbog materijalne nestašice.Nažalost, materijali rijetkih zemalja vjerojatno će postati sve rjeđi, što će dovesti do viših cijena baterija.
Zamjenjive baterije smanjuju ovisnost o materijalima rijetke zemlje jer mogu lakše raditi s tehnologijama nižeg raspona koje koriste manje materijala rijetke zemlje (na primjer, LFP baterije ne koriste kobalt).
Čekanje na punjenje ponekad je 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 izmjenjivih komora i mnogo rezervnih baterija u sustavu.
CO2 se emitira izgaranjem prirodnog plina za proizvodnju električne energije
Mreže se često napajaju iz više izvora.Na primjer, u bilo kojem trenutku grad može dobiti 20 posto 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 sunce sja, vjetroelektrane proizvode električnu energiju kada je vjetrovito, a drugi izvori manje su isprekidani.
Kad osoba puni EV, najmanje jedan izvor energijena mreži povećava učinak.Često je uključena samo jedna osoba zbog različitih razloga, poput troškova.Također, malo je vjerojatno da će se snaga solarne farme promijeniti budući da ju postavlja sunce i njezina je energija obično već potrošena.Alternativno, ako je solarna farma "zasićena" (tj. baca zelenu energiju jer je ima previše), tada bi mogla povećati svoju proizvodnju umjesto da je baca.Ljudi mogu puniti električna vozila bez emitiranja CO2 na izvoru.
Zamjenjive baterije smanjuju emisiju CO2 iz proizvodnje električne energije jer se baterije mogu ponovno puniti kada su obnovljivi izvori energije zasićeni.
CO2 se emitira prilikom iskopavanja materijala rijetkih zemalja i izrade baterija
Zamjenjive baterije smanjuju emisiju CO2 u proizvodnji baterija jer se mogu koristiti manje baterije koje koriste manje rijetke zemlje.
Prijevoz je problem od 30 bilijuna dolara
U svijetu postoji otprilike 1,5 milijardi vozila na plin, a ako bi se zamijenila električnim vozilima, svako bi koštalo 20.000 dolara, što bi ukupnu cijenu koštalo 30 bilijuna dolara (1,5 milijardi × 20.000 dolara).Troškovi istraživanja i razvoja bili bi opravdani kada bi se, primjerice, smanjili za 10% kroz stotine milijardi dolara dodatnog istraživanja i razvoja.Moramo vidjeti prijevoz kao problem od 30 trilijuna dolara i djelovati u skladu s tim—drugim riječima, više istraživanja i razvoja.Međutim, kako istraživanje i razvoj mogu smanjiti troškove zamjenjivih baterija? Mogli bismo početi istraživanjem strojeva koji automatski instaliraju podzemnu infrastrukturu.
u zaključku
Kako bi napredovale zamjenjive baterije, vlade ili zaklade mogle bi financirati razvoj sljedećih standardiziranih sustava:
· Elektromehanički izmjenjivi sustav baterija za električna vozila
· Sustav komunikacije između EV baterije i punjenjamehanizam
· Sustav komunikacije između automobila i stanice za izmjenu baterija
· Komunikacijski sustav između električne mreže i zaslonske ploče vozila
· Korisničko sučelje pametnog telefona i sučelje sustava plaćanja
· Mehanizmi za izmjenu, skladištenje i punjenje različitih veličina
Razvoj kompletnog sustava do prototipa može stajati desetke milijuna dolara; međutim, globalna implementacija može stajati milijarde dolara.
Vrijeme objave: 16. prosinca 2022