Acestea includ costurile inițiale ale vehiculului, costurile cu benzina, costurile cu electricitatea și costul înlocuirii bateriilor EV.Bateriile sunt de obicei evaluate pentru 100.000 de mile și 8 ani de autonomie, iar mașinile durează de obicei de două ori mai mult.Proprietarul va cumpăra probabil o baterie de schimb pe durata de viață a vehiculului, ceea ce poate fi foarte costisitor.
Cost pe milă pentru diferite clase de vehicule conform NREL
Este posibil ca cititorii să fi văzut rapoarte conform cărora vehiculele electrice costă mai puțin decât mașinile pe benzină; cu toate acestea, acestea s-au bazat de obicei pe „studii” care „au uitat” să includă costul înlocuirii bateriei.Economiștii profesioniști de la EIA și NREL sunt încurajați să evite părtinirea personală, deoarece reduce acuratețea.Treaba lor este să prezică ce se va întâmpla, nu ce vor ei să se întâmple.
Bateriile interschimbabile reduc costul vehiculelor electrice prin:
· Majoritatea mașinilor parcurg mai puțin de 45 de mile pe zi.Apoi, în multe zile, ei pot folosi o baterie ieftină, cu autonomie redusă (de exemplu, 100 de mile) și o pot încărca peste noapte.În călătoriile mai lungi, aceștia ar putea folosi baterii mai scumpe și cu durată mai lungă de viață sau le-ar putea înlocui mai des.
· Proprietarii actuali de vehicule electrice pot înlocui bateriile după o scădere a capacității cu 20% până la 35%.Cu toate acestea, bateriile înlocuibile durează mai mult, deoarece sunt disponibile ca baterii de capacitate mai mică atunci când îmbătrânesc.Șoferii nu vor vedea diferența dintre o baterie nouă de 150 kWh și o baterie veche de 300 kWh care este degradată cu 50%.Ambele vor apărea ca 150 kWh în sistem.Când bateriile durează de două ori mai mult, bateriile costă de două ori mai puțin.
Stații de încărcare rapidă cu risc de a pierde bani
Când vedeți o stație de încărcare rapidă, în ce procent din timp este utilizată? În multe cazuri, nu mult.Acest lucru se datorează inconvenientului și costului ridicat al încărcării, ușurinței de încărcare acasă și numărului insuficient de vehicule electrice.Iar utilizarea scăzută duce adesea la costurile platformei care depășesc veniturile platformei.Când se întâmplă acest lucru, posturile pot folosi fonduri guvernamentale sau fonduri de investiții pentru a acoperi pierderile; cu toate acestea, aceste „remedii” nu sunt durabile.Centralele electrice sunt costisitoare din cauza costului ridicat al echipamentelor de încărcare rapidă și a costului ridicat al serviciului electric.De exemplu, 150 kW de putere rețelei sunt necesare pentru a încărca o baterie de 50 kWh în 20 de minute (150 kW × [20 ÷ 60]).Aceasta este aceeași cantitate de energie electrică consumată de 120 de case, iar echipamentele de rețea pentru a sprijini acest lucru sunt costisitoare (casa medie din SUA consumă 1,2 kW).
Din acest motiv, multe stații de încărcare rapidă nu au acces la un număr mare de rețele, ceea ce înseamnă că nu pot încărca rapid mai multe mașini în același timp.Acest lucru duce la următoarea cascadă de evenimente: încărcare mai lentă, satisfacție mai scăzută a clienților, utilizare mai scăzută a stației, costuri mai mari per client, profituri mai mici ale stației și, în cele din urmă, mai puțini proprietari de stații.
Un oraș cu multe vehicule electrice și în mare parte parcări pe stradă este mai probabil să facă încărcarea rapidă mai economică.Alternativ, stațiile de încărcare rapidă din zonele rurale sau suburbane sunt adesea expuse riscului de a pierde bani.
Bateriile interschimbabile reduc riscul pentru viabilitatea economică a stațiilor de încărcare rapidă din următoarele motive:
· Bateriile din camerele de schimb subterane pot fi încărcate mai lent, reducând puterea de serviciu necesară și reducând costurile echipamentelor de încărcare.
Bateriile din camera de schimb pot consuma energie pe timp de noapte sau când sursele regenerabile sunt saturate și costurile cu electricitatea sunt scăzute.
Materialele din pământuri rare riscă să devină mai rare și mai scumpe
Până în 2021, aproximativ 7 milioane de vehicule electrice vor fi produse în întreaga lume.Dacă producția este crescută de 12 ori și este operată timp de 18 ani, vehiculele electrice pot înlocui 1,5 miliarde de vehicule pe gaz la nivel mondial și pot decarboniza transportul (7 milioane × 18 ani × 12).Cu toate acestea, vehiculele electrice folosesc de obicei litiu, cobalt și nichel rare și nu este clar ce s-ar întâmpla cu prețurile acestor materiale dacă consumul ar crește brusc.
Prețurile bateriilor EV scad de obicei de la an la an.Cu toate acestea, acest lucru nu s-a întâmplat în 2022 din cauza penuriei materiale.Din păcate, materialele cu pământuri rare vor deveni din ce în ce mai rare, ceea ce duce la prețuri mai mari ale bateriilor.
Bateriile înlocuibile reduc dependența de materialele cu pământuri rare, deoarece pot funcționa mai ușor cu tehnologii de gamă inferioară care utilizează materiale cu pământuri rare (de exemplu, bateriile LFP nu folosesc cobalt).
Așteptarea încărcării este uneori incomod
Bateriile înlocuibile reduc timpul de realimentare, deoarece înlocuirile sunt rapide.
Șoferii se simt uneori îngrijorați de autonomie și încărcare
Schimbarea va fi ușoară dacă aveți multe camere de schimb și multe baterii de rezervă în sistem.
CO2 este emis la arderea gazelor naturale pentru a genera electricitate
Rețelele sunt adesea alimentate de mai multe surse.De exemplu, în orice moment, un oraș poate obține 20% din electricitate din energie nucleară, 3% din energie solară, 7% din eolian și 70% din centralele de gaze naturale.Fermele solare generează energie electrică atunci când soarele strălucește, parcurile eoliene generează energie electrică atunci când este vânt, iar alte surse tind să fie mai puțin intermitente.
Când o persoană încarcă un EV, cel puțin o sursă de alimentarepe grilă crește randamentul.Adesea, o singură persoană este implicată din cauza diverselor considerente, cum ar fi costul.De asemenea, este puțin probabil ca puterea unei ferme solare să se schimbe, deoarece este apusă de soare și puterea sa este de obicei deja consumată.Alternativ, dacă o fermă solară este „saturată” (adică, aruncă energie verde pentru că are prea multă), atunci își poate crește puterea în loc să o arunce.Oamenii pot încărca vehiculele electrice fără a emite CO2 la sursă.
Bateriile înlocuibile reduc emisiile de CO2 din generarea de electricitate, deoarece bateriile pot fi reîncărcate atunci când sursele de energie regenerabilă sunt saturate.
CO2 este emis la exploatarea materialelor cu pământuri rare și la fabricarea bateriilor
Bateriile înlocuibile reduc emisiile de CO2 în producția de baterii, deoarece pot fi utilizate baterii mai mici, care folosesc materiale mai puține pământuri rare.
Transportul este o problemă de 30 de trilioane de dolari
Există aproximativ 1,5 miliarde de vehicule pe gaz în lume, iar dacă ar fi înlocuite cu vehicule electrice, fiecare ar costa 20.000 de dolari, pentru un cost total de 30 de trilioane de dolari (1,5 miliarde × 20.000 de dolari).Costurile de cercetare și dezvoltare ar fi justificate dacă, de exemplu, ar fi reduse cu 10% prin sute de miliarde de dolari de cercetare și dezvoltare suplimentară.Trebuie să vedem transportul ca o problemă de 30 de trilioane de dolari și să acționăm în consecință – cu alte cuvinte, mai mult R&D.Cu toate acestea, cum poate R&D să reducă costul bateriilor înlocuibile? Am putea începe prin a explora mașinile care instalează automat infrastructura subterană.
în concluzie
Pentru a avansa bateriile înlocuibile, guvernele sau fundațiile ar putea finanța dezvoltarea următoarelor sisteme standardizate:
· Sistem electromecanic interschimbabil de baterii pentru vehicule electrice
· Sistem de comunicare între bateria EV și încărcaremecanism
· Sistem de comunicare între mașină și stația de schimb de baterii
· Sistem de comunicare între rețeaua electrică și panoul de afișare al vehiculului
· Interfață cu utilizatorul smartphone-ului și interfața sistemului de plată
· Schimbare, stocare și mecanisme de încărcare de diferite dimensiuni
Dezvoltarea unui sistem complet până la prototip poate costa zeci de milioane de dolari; cu toate acestea, implementarea globală poate costa miliarde de dolari.
Ora postării: 16-12-2022