Це включає початкові витрати на транспортний засіб, витрати на бензин, витрати на електроенергію та вартість заміни акумуляторів електромобілів.Акумулятори зазвичай розраховані на 100 000 миль і 8 років запасу ходу, а автомобілі зазвичай вистачає вдвічі більше.Тоді власник, швидше за все, придбає заміну акумулятора протягом усього терміну експлуатації автомобіля, що може коштувати дуже дорого.
Вартість милі для різних класів транспортних засобів відповідно до NREL
Можливо, читачі бачили повідомлення про те, що електромобілі коштують дешевше, ніж бензинові автомобілі; однак вони зазвичай базувалися на «дослідженнях», які «забули» включити вартість заміни батареї.Професійним економістам EIA та NREL рекомендується уникати особистих упереджень, оскільки це знижує точність.Їх робота полягає в тому, щоб передбачити, що станеться, а не те, що вони хочуть.
Змінні батареї знижують вартість електромобілів за рахунок:
· Більшість автомобілів проїжджають менше 45 миль на день.Потім протягом багатьох днів вони можуть використовувати недорогий акумулятор із малим запасом ходу (скажімо, 100 миль) і заряджати його протягом ночі.Під час тривалих подорожей вони могли б використовувати дорожчі батареї з більшим терміном служби або частіше їх замінювати.
· Поточні власники електромобілів можуть замінити батареї після падіння ємності на 20-35%.Однак змінні батареї служать довше, оскільки вони доступні як батареї меншої ємності, коли старіють.Водії не побачать різниці між новою батареєю ємністю 150 кВт/год і старою батареєю ємністю 300 кВт/год, яка розрядилася на 50%.Обидва відображатимуться як 150 кВт/год у системі.Коли акумулятори працюють вдвічі довше, вони коштують вдвічі дешевше.
Станції швидкої зарядки ризикують втратити гроші
Коли ви бачите станцію швидкої зарядки, який відсоток часу вона використовується? У багатьох випадках не дуже.Це пов’язано з незручністю та високою вартістю зарядки, простотою зарядки вдома та недостатньою кількістю електромобілів.А низьке використання часто призводить до того, що витрати на платформу перевищують дохід від платформи.Коли це відбувається, станції можуть використовувати державні кошти або інвестиційні кошти для покриття збитків; однак ці «засоби правового захисту» не є стійкими.Електростанції є дорогими через високу вартість обладнання для швидкої зарядки та високу вартість електричних послуг.Наприклад, для зарядки акумулятора ємністю 50 кВт/год за 20 хвилин (150 кВт × [20 ÷ 60]) потрібно 150 кВт електроенергії.Це така сама кількість електроенергії, яку споживають 120 будинків, а мережеве обладнання для підтримки цього коштує дорого (середній будинок у США споживає 1,2 кВт).
З цієї причини багато станцій швидкої зарядки не мають доступу до великої кількості мереж, що означає, що вони не можуть швидко заряджати кілька автомобілів одночасно.Це призводить до наступного каскаду подій: повільніше заряджання, нижча задоволеність клієнтів, нижче використання станцій, вищі витрати на одного клієнта, менші прибутки станцій і, зрештою, менше потенційних власників станцій.
Місто з великою кількістю електромобілів і здебільшого паркуванням на вулиці швидше за все зробить швидку зарядку економнішою.Крім того, швидкісні зарядні станції в сільській місцевості чи передмісті часто ризикують втратити гроші.
Змінні батареї знижують ризик для економічної життєздатності станцій швидкої зарядки з таких причин:
· Батареї в підземних обмінних кімнатах можна заряджати повільніше, зменшуючи необхідну потужність обслуговування та зменшуючи витрати на зарядне обладнання.
Батареї в обмінній кімнаті можуть отримувати електроенергію вночі або коли відновлювані джерела насичені, а вартість електроенергії низька.
Рідкоземельні матеріали ризикують стати рідшими та дорожчими
До 2021 року в усьому світі буде випущено приблизно 7 мільйонів електромобілів.Якщо виробництво збільшити в 12 разів і експлуатувати протягом 18 років, електромобілі можуть замінити 1,5 мільярда газових транспортних засобів у всьому світі і декарбонізувати транспорт (7 мільйонів × 18 років × 12).Однак електромобілі зазвичай використовують рідкісні літій, кобальт і нікель, і незрозуміло, що станеться з цінами на ці матеріали, якщо споживання різко зросте.
Ціни на акумулятори для електромобілів зазвичай падають з року в рік.Однак у 2022 році цього не сталося через матеріальну нестачу.На жаль, рідкоземельні матеріали, ймовірно, ставатимуть дедалі рідкішими, що призведе до зростання цін на акумулятори.
Змінні батареї зменшують залежність від рідкоземельних матеріалів, оскільки вони можуть легше працювати з технологіями нижчого діапазону, які використовують менше рідкоземельних матеріалів (наприклад, батареї LFP не використовують кобальт).
Чекати зарядки іноді незручно
Змінні батареї скорочують час заправки, оскільки заміна відбувається швидко.
Водії іноді відчувають занепокоєння щодо запасу ходу та зарядки
Заміна буде легкою, якщо у вас є багато змінних камер і багато запасних батарей у системі.
CO2 виділяється при спалюванні природного газу для виробництва електроенергії
Мережі часто живляться від кількох джерел.Наприклад, у будь-який момент часу місто може отримувати 20 відсотків електроенергії від атомної енергії, 3 відсотки від сонячної енергії, 7 відсотків від вітру та 70 відсотків від газових установок.Сонячні електростанції виробляють електроенергію, коли світить сонце, вітрові електростанції виробляють електроенергію, коли вітряно, а інші джерела, як правило, менш переривчасті.
Коли людина заряджає електромобіль, принаймні одне джерело живленняна сітці збільшує вихід.Часто бере участь лише одна особа через різні міркування, наприклад вартість.Крім того, потужність сонячної електростанції навряд чи зміниться, оскільки вона встановлена сонцем і її енергія зазвичай уже споживається.З іншого боку, якщо сонячна електростанція «насичена» (тобто викидає зелену енергію, оскільки її забагато), тоді вона може збільшити свою продуктивність, а не викидати її.Люди можуть заряджати електромобілі без викидів CO2 у джерелі.
Змінні батареї зменшують викиди CO2 від виробництва електроенергії, оскільки батареї можна перезаряджати, коли відновлювані джерела енергії насичені.
CO2 викидається під час видобутку рідкоземельних матеріалів і виробництва батарей
Змінні батареї зменшують викиди CO2 під час виробництва акумуляторів, оскільки можна використовувати менші батареї з меншою кількістю рідкоземельних матеріалів.
Транспорт – проблема на 30 трильйонів доларів
У світі існує приблизно 1,5 мільярда автомобілів, які працюють на газі, і якби їх замінити електромобілями, кожен коштував би 20 000 доларів, а загальна вартість склала б 30 трильйонів доларів (1,5 мільярда × 20 000 доларів).Витрати на НДДКР були б виправданими, якби, наприклад, їх було скорочено на 10% завдяки сотням мільярдів доларів додаткових НДДКР.Нам потрібно розглядати транспорт як проблему на 30 трильйонів доларів і діяти відповідно, іншими словами, більше досліджень і розробок.Однак як дослідження та розробки можуть зменшити вартість змінних батарей? Ми могли б почати з вивчення машин, які автоматично встановлюють підземну інфраструктуру.
на закінчення
Щоб просувати змінні батареї вперед, уряди або фонди можуть фінансувати розробку таких стандартизованих систем:
· Електромеханічна змінна акумуляторна система електромобіля
· Система зв'язку між акумулятором електромобіля та зарядкоюмеханізм
· Система зв'язку між автомобілем і станцією заміни акумулятора
· Система зв'язку між електромережею та дисплеєм автомобіля
· Інтерфейс користувача смартфона та інтерфейс платіжної системи
· Змінні, накопичувальні та зарядні механізми різних розмірів
Розробка повної системи аж до прототипу може коштувати десятки мільйонів доларів; однак глобальне розгортання може коштувати мільярди доларів.
Час публікації: 16 грудня 2022 р