Isto inclui os custos iniciais do veículo, os custos da gasolina, os custos da eletricidade e o custo da substituição das baterias dos VE.As baterias são normalmente avaliadas para 160.000 milhas e 8 anos de autonomia, e os carros normalmente duram o dobro disso.O proprietário provavelmente comprará uma bateria de reposição durante a vida útil do veículo, o que pode ser muito caro.
Custo por milha para diferentes classes de veículos de acordo com o NREL
Os leitores podem ter visto relatos de que os VEs custam menos que os carros a gasolina; no entanto, estes eram geralmente baseados em “estudos” que “esqueciam” de incluir o custo de substituição da bateria.Os economistas profissionais da EIA e do NREL são incentivados a evitar preconceitos pessoais, pois isso reduz a precisão.O trabalho deles é prever o que vai acontecer, não o que eles querem que aconteça.
Baterias trocáveis reduzem o custo dos veículos elétricos ao:
· A maioria dos carros dirige menos de 72 quilômetros por dia.Então, em muitos dias, eles podem usar uma bateria de baixo custo e baixo alcance (digamos, 160 quilômetros) e carregá-la durante a noite.Em viagens mais longas, eles poderiam usar baterias mais caras e de maior duração, ou substituí-las com mais frequência.
· Os atuais proprietários de veículos elétricos podem substituir as baterias após uma queda de 20% a 35% na capacidade.No entanto, as baterias substituíveis duram mais porque estão disponíveis como baterias de menor capacidade quando envelhecem.Os motoristas não verão a diferença entre uma bateria nova de 150 kWh e uma bateria antiga de 300 kWh que está 50% degradada.Ambos aparecerão como 150 kWh no sistema.Quando as baterias duram o dobro, elas custam o dobro.
Estações de carregamento rápido correm o risco de perder dinheiro
Quando você vê uma estação de carregamento rápido, qual porcentagem do tempo ela está em uso? Em muitos casos, não muito.Isso se deve à inconveniência e ao alto custo do carregamento, à facilidade de carregamento em casa e ao número insuficiente de veículos elétricos.E a baixa utilização muitas vezes resulta em custos de plataforma que excedem as receitas da plataforma.Quando isso acontece, as emissoras podem utilizar recursos governamentais ou fundos de investimento para cobrir perdas; no entanto, estes “remédios” não são sustentáveis.As centrais eléctricas são dispendiosas devido ao elevado custo do equipamento de carregamento rápido e ao elevado custo do serviço eléctrico.Por exemplo, são necessários 150 kW de energia da rede para carregar uma bateria de 50 kWh em 20 minutos (150 kW × [20 ÷ 60]).Essa é a mesma quantidade de eletricidade consumida por 120 residências, e o equipamento da rede para apoiá-la é caro (uma residência média nos EUA consome 1,2 kW).
Por esta razão, muitas estações de carregamento rápido não têm acesso a um grande número de redes, o que significa que não podem carregar rapidamente vários carros ao mesmo tempo.Isto leva à seguinte cascata de eventos: carregamento mais lento, menor satisfação do cliente, menor utilização das estações, custos mais elevados por cliente, menores lucros das estações e, em última análise, menos possíveis proprietários de estações.
Uma cidade com muitos veículos elétricos e principalmente estacionamento na rua tem maior probabilidade de tornar o carregamento rápido mais económico.Alternativamente, as estações de carregamento rápido em áreas rurais ou suburbanas correm frequentemente o risco de perder dinheiro.
As baterias substituíveis reduzem o risco para a viabilidade económica das estações de carregamento rápido pelas seguintes razões:
· As baterias em salas de troca subterrâneas podem ser carregadas mais lentamente, reduzindo a energia de serviço necessária e reduzindo os custos do equipamento de carregamento.
As baterias na sala de troca podem consumir energia à noite ou quando as fontes renováveis estão saturadas e os custos de eletricidade são baixos.
Materiais de terras raras correm o risco de se tornarem mais raros e mais caros
Até 2021, aproximadamente 7 milhões de veículos elétricos serão produzidos em todo o mundo.Se a produção for aumentada 12 vezes e operada durante 18 anos, os veículos eléctricos podem substituir 1,5 mil milhões de veículos a gás em todo o mundo e descarbonizar o transporte (7 milhões × 18 anos × 12).No entanto, os VE normalmente utilizam lítio, cobalto e níquel raros, e não está claro o que aconteceria aos preços destes materiais se o consumo aumentasse acentuadamente.
Os preços das baterias EV normalmente caem ano após ano.Porém, isso não aconteceu em 2022 devido à escassez de materiais.Infelizmente, é provável que os materiais de terras raras se tornem cada vez mais raros, levando a preços mais elevados das baterias.
As baterias substituíveis reduzem a dependência de materiais de terras raras porque podem funcionar mais facilmente com tecnologias de gama inferior que utilizam menos materiais de terras raras (por exemplo, as baterias LFP não utilizam cobalto).
Esperar para carregar às vezes é inconveniente
Baterias substituíveis reduzem o tempo de reabastecimento porque as substituições são rápidas.
Os motoristas às vezes ficam preocupados com o alcance e o carregamento
A troca será fácil se você tiver muitas câmaras de troca e muitas baterias sobressalentes no sistema.
CO2 é emitido ao queimar gás natural para gerar eletricidade
As grades geralmente são alimentadas por múltiplas fontes.Por exemplo, a qualquer momento, uma cidade pode obter 20% da sua electricidade a partir da energia nuclear, 3% da energia solar, 7% da energia eólica e 70% de centrais de gás natural.Os parques solares geram eletricidade quando o sol está brilhando, os parques eólicos geram eletricidade quando há vento e outras fontes tendem a ser menos intermitentes.
Quando uma pessoa carrega um VE, pelo menos uma fonte de energiana rede aumenta a produção.Freqüentemente, apenas uma pessoa está envolvida devido a diversas considerações, como custo.Além disso, é improvável que a produção de um parque solar mude, uma vez que é definida pelo sol e a sua energia normalmente já está consumida.Alternativamente, se um parque solar estiver “saturado” (isto é, deitar fora energia verde porque tem demasiada), então poderá aumentar a sua produção em vez de a deitar fora.As pessoas podem carregar VEs sem emitir CO2 na fonte.
As baterias substituíveis reduzem as emissões de CO2 provenientes da geração de eletricidade porque as baterias podem ser recarregadas quando as fontes de energia renováveis estão saturadas.
CO2 é emitido durante a mineração de materiais de terras raras e a fabricação de baterias
Baterias substituíveis reduzem as emissões de CO2 na produção de baterias porque podem ser usadas baterias menores que usam menos materiais de terras raras.
Transporte é um problema de US$ 30 trilhões
Existem aproximadamente 1,5 mil milhões de veículos a gás no mundo e, se fossem substituídos por veículos eléctricos, cada um custaria 20 mil dólares, num custo total de 30 biliões de dólares (1,5 mil milhões x 20 mil dólares).Os custos de I&D seriam justificados se, por exemplo, fossem reduzidos em 10% através de centenas de milhares de milhões de dólares em I&D adicional.Precisamos de encarar os transportes como um problema de 30 biliões de dólares e agir em conformidade – por outras palavras, mais I&D.No entanto, como pode a I&D reduzir o custo das baterias substituíveis? Poderíamos começar explorando máquinas que instalam automaticamente infraestruturas subterrâneas.
para concluir
Para avançar com baterias substituíveis, governos ou fundações poderiam financiar o desenvolvimento dos seguintes sistemas padronizados:
· Sistema eletromecânico de bateria de veículo elétrico intercambiável
· Sistema de comunicação entre a bateria EV e o carregamentomecanismo
· Sistema de comunicação entre o carro e a estação de troca de baterias
· Sistema de comunicação entre rede elétrica e painel de exibição do veículo
· Interface de usuário do smartphone e interface do sistema de pagamento
· Mecanismos de troca, armazenamento e carregamento de diferentes tamanhos
Desenvolver um sistema completo até o protótipo pode custar dezenas de milhões de dólares; no entanto, a implantação global pode custar milhares de milhões de dólares.
Horário da postagem: 16 de dezembro de 2022