פתור את הבעיות הנגרמות משימוש בכלי רכב חשמליים על ידי החלפת סוללות הרכב החשמלי

זה כולל עלויות רכב ראשוניות, עלויות בנזין, עלויות חשמל ועלות החלפת סוללות EV.סוללות מדורגות בדרך כלל ל-100,000 מייל וטווח של 8 שנים, ומכוניות מחזיקות בדרך כלל פי שניים מזה.סביר להניח שהבעלים ירכוש מצבר חלופי לאורך חיי הרכב, דבר שעלול להיות יקר מאוד.

עלות למייל למחלקות רכב שונות לפי NREL

הקוראים אולי ראו דיווחים לפיהם רכבי EV עולים פחות ממכוניות בנזין; עם זאת, אלה התבססו בדרך כלל על "מחקרים" ש"שכחו" לכלול את עלות החלפת הסוללה.כלכלנים מקצועיים ב-EIA וב-NREL מוזמנים להימנע מהטיה אישית מכיוון שהיא מפחיתה את הדיוק.התפקיד שלהם הוא לחזות מה יקרה, לא מה הם רוצים שיקרה.

סוללות הניתנות להחלפה מפחיתות את העלות של כלי רכב חשמליים על ידי:

· רוב המכוניות נוסעות פחות מ-45 מייל ליום.לאחר מכן, בימים רבים, הם יכולים להשתמש בסוללה בעלות נמוכה בטווח נמוך (נגיד, 100 מייל) ולהטעין אותה בן לילה.בנסיעות ארוכות יותר, הם יכולים להשתמש בסוללות יקרות יותר ועמידות יותר, או להחליף אותן בתדירות גבוהה יותר.

· בעלי EV נוכחיים עשויים להחליף סוללות לאחר ירידה של 20% עד 35% בקיבולת.עם זאת, סוללות להחלפה מחזיקות מעמד זמן רב יותר מכיוון שהן זמינות כסוללות בקיבולת נמוכה יותר כאשר הן מתבגרות.נהגים לא יראו את ההבדל בין סוללה חדשה של 150 קוט"ש לבין סוללה ישנה של 300 קוט"ש שהושחתה ב-50%.שניהם יופיעו כ-150 קילוואט-שעה במערכת.כאשר סוללות מחזיקות פי שניים, סוללות עולות פי שניים פחות.

עמדות טעינה מהירה בסיכון להפסיד כסף

כאשר אתה רואה עמדת טעינה מהירה, באיזה אחוז מהזמן היא בשימוש? במקרים רבים, לא הרבה.הסיבה לכך היא חוסר הנוחות והעלות הגבוהה של הטעינה, קלות הטעינה בבית וכמות הרכבים החשמליים הלא מספקת.וניצול נמוך גורם לרוב לעלויות הפלטפורמה העולות על הכנסות הפלטפורמה.כאשר זה קורה, תחנות עשויות להשתמש בכספים ממשלתיים או בקרנות השקעה כדי לכסות הפסדים; עם זאת, "תרופות" אלה אינן בנות קיימא.תחנות כוח יקרות בשל העלות הגבוהה של ציוד טעינה מהירה והעלות הגבוהה של שירות החשמל.לדוגמה, דרוש כוח של 150 קילוואט לרשת כדי להטעין סוללה של 50 קילוואט תוך 20 דקות (150 קילוואט × [20 ÷ 60]).זו אותה כמות חשמל הנצרכת על ידי 120 בתים, וציוד הרשת לתמוך בכך הוא יקר (הבית הממוצע בארה"ב צורך 1.2 קילוואט).

מסיבה זו, להרבה עמדות טעינה מהירה אין גישה למספר רב של רשתות, מה שאומר שהן לא יכולות להטעין במהירות מספר מכוניות בו-זמנית.זה מוביל למפל האירועים הבא: טעינה איטית יותר, שביעות רצון לקוחות נמוכה יותר, ניצול נמוך יותר של תחנות, עלויות גבוהות יותר ללקוח, רווחי תחנות נמוכים יותר, ובסופו של דבר פחות בעלי תחנות.

עיר עם רכבי רכב רבים ובעיקר חניה ברחוב נוטה יותר להפוך את הטעינה המהירה לחסכונית יותר.לחלופין, תחנות טעינה מהירה באזורים כפריים או פרבריים נמצאות לרוב בסיכון להפסיד כסף.

סוללות הניתנות להחלפה מפחיתות את הסיכון לכדאיות הכלכלית של עמדות טעינה מהירה מהסיבות הבאות:

· ניתן להטעין סוללות בחדרי החלפה תת קרקעיים לאט יותר, להפחית את כוח השירות הנדרש ולהפחית את עלויות ציוד הטעינה.

סוללות בחדר ההחלפה יכולות לשאוב חשמל בלילה או כאשר מקורות מתחדשים רוויים ועלויות החשמל נמוכות.

חומרי אדמה נדירים נמצאים בסיכון להיות נדירים ויקרים יותר

עד 2021, כ-7 מיליון כלי רכב חשמליים ייוצרו ברחבי העולם.אם הייצור יוגדל פי 12 ויפעל למשך 18 שנים, כלי רכב חשמליים יכולים להחליף 1.5 מיליארד רכבי גז ברחבי העולם ולשחרר את התחבורה (7 מיליון × 18 שנים × 12).עם זאת, רכבי EV בדרך כלל משתמשים בליתיום, קובלט וניקל נדירים, ולא ברור מה יקרה למחירי החומרים הללו אם הצריכה תגדל בחדות.

מחירי סוללות EV בדרך כלל יורדים משנה לשנה.עם זאת, זה לא קרה ב-2022 בגלל מחסור בחומר.למרבה הצער, חומרי אדמה נדירים עשויים להפוך ליותר ויותר נדירים, מה שיוביל למחירי סוללות גבוהים יותר.

סוללות הניתנות להחלפה מפחיתות את התלות בחומרי אדמה נדירים מכיוון שהן יכולות לעבוד ביתר קלות עם טכנולוגיות בטווח נמוך יותר המשתמשות בחומרי אדמה נדירים פחות (לדוגמה, סוללות LFP אינן משתמשות בקובלט).

ההמתנה לטעינה היא לפעמים לא נוחה

סוללות להחלפה מפחיתות את זמן התדלוק מכיוון שההחלפות הן מהירות.

נהגים חשים לפעמים חרדה לגבי טווח וטעינה

ההחלפה תהיה קלה אם יש לך הרבה תאי החלפה והרבה סוללות רזרביות במערכת.

CO2 נפלט בעת שריפת גז טבעי להפקת חשמל

רשתות מופעלות לרוב על ידי מספר מקורות.לדוגמה, בכל זמן נתון, עיר עשויה לקבל 20 אחוז מהחשמל שלה מאנרגיה גרעינית, 3 אחוז משמש, 7 אחוז מרוח ו-70 אחוז מתחנות גז טבעי.חוות סולאריות מייצרות חשמל כאשר השמש זורחת, חוות רוח מייצרות חשמל כאשר יש רוח, ומקורות אחרים נוטים להיות פחות לסירוגין.

כאשר אדם טוען רכב חשמלי, לפחות מקור כוח אחדעל הרשת מגביר את התפוקה.לעתים קרובות, רק אדם אחד מעורב בשל שיקולים שונים, כגון עלות.כמו כן, התפוקה של חווה סולארית לא צפויה להשתנות מאחר שהיא שוקעת על ידי השמש והכוח שלה בדרך כלל כבר נצרך.לחילופין, אם חווה סולארית היא "רוויה" (כלומר, זורקת כוח ירוק כי יש בה יותר מדי), אז היא עלולה להגדיל את התפוקה שלה במקום לזרוק אותה.אנשים יכולים להטעין רכבים חשמליים מבלי לפלוט CO2 במקור.

סוללות הניתנות להחלפה מפחיתות את פליטת CO2 מייצור חשמל מכיוון שניתן להטעין את הסוללות כאשר מקורות אנרגיה מתחדשים רוויים.

CO2 נפלט בעת כריית חומרי אדמה נדירים וייצור סוללות

סוללות הניתנות להחלפה מפחיתות את פליטת ה-CO2 בייצור סוללות מכיוון שניתן להשתמש בסוללות קטנות יותר המשתמשות בחומרי אדמה נדירים פחות.

תחבורה היא בעיה של 30 טריליון דולר

ישנם כ-1.5 מיליארד רכבי גז בעולם, ואם היו מוחלפים ברכבים חשמליים, כל אחד מהם יעלה 20,000 דולר, בעלות כוללת של 30 טריליון דולר (1.5 מיליארד × 20,000 דולר).עלויות מו"פ יהיו מוצדקות אם, למשל, הן יופחתו ב-10% באמצעות מאות מיליארדי דולרים של מו"פ נוסף.אנחנו צריכים לראות בתחבורה כבעיה של 30 טריליון דולר ולפעול בהתאם - במילים אחרות, יותר מו"פ.עם זאת, כיצד מו"פ יכול להפחית את העלות של סוללות להחלפה? נוכל להתחיל בחקר מכונות המתקינות אוטומטית תשתית תת קרקעית.

לסיכום

כדי לקדם את הסוללות הניתנות להחלפה, ממשלות או קרנות יכולות לממן את הפיתוח של המערכות הסטנדרטיות הבאות:

· מערכת מצברים לרכב חשמלי מתחלף אלקטרומכנית

· מערכת תקשורת בין סוללת EV לטעינהמַנגָנוֹן

· מערכת תקשורת בין הרכב לתחנת החלפת המצבר

· מערכת תקשורת בין רשת החשמל לפאנל תצוגת הרכב

· ממשק משתמש לסמארטפון וממשק מערכת תשלום

· מנגנוני החלפה, אחסון וטעינה בגדלים שונים

פיתוח מערכת שלמה עד כדי אב טיפוס יכול לעלות עשרות מיליוני דולרים; עם זאת, פריסה גלובלית יכולה לעלות מיליארדי דולרים.