Điều này bao gồm chi phí xe ban đầu, chi phí xăng dầu, chi phí điện và chi phí thay thế pin EV.Pin thường được đánh giá cho quãng đường 100.000 dặm và phạm vi hoạt động là 8 năm, và ô tô thường có tuổi thọ gấp đôi con số đó.Sau đó, chủ sở hữu có thể sẽ mua pin thay thế trong suốt thời gian sử dụng của xe, việc này có thể rất tốn kém.
Chi phí mỗi dặm cho các hạng xe khác nhau theo NREL
Độc giả có thể đã thấy các báo cáo rằng xe điện có giá thấp hơn ô tô chạy xăng; tuy nhiên, những điều này thường dựa trên những “nghiên cứu” “quên” tính đến chi phí thay pin.Các nhà kinh tế chuyên nghiệp tại EIA và NREL được khuyến khích tránh thành kiến cá nhân vì nó làm giảm độ chính xác.Công việc của họ là dự đoán điều gì sẽ xảy ra chứ không phải điều họ muốn xảy ra.
Pin có thể thay thế giúp giảm chi phí của xe điện bằng cách:
· Hầu hết ô tô đều chạy dưới 45 dặm mỗi ngày.Sau đó, trong nhiều ngày, họ có thể sử dụng loại pin giá rẻ, tầm hoạt động thấp (ví dụ như đi được 100 dặm) và sạc qua đêm.Trong những chuyến đi dài hơn, họ có thể sử dụng pin đắt tiền hơn, bền hơn hoặc thay pin thường xuyên hơn.
· Chủ sở hữu xe điện hiện tại có thể thay pin sau khi công suất giảm 20% đến 35%.Tuy nhiên, pin có thể thay thế sẽ có tuổi thọ lâu hơn vì chúng được bán dưới dạng pin có dung lượng thấp hơn khi cũ.Người lái xe sẽ không nhận thấy sự khác biệt giữa ắc quy 150 kWh mới và ắc quy 300 kWh cũ đã xuống cấp 50%.Cả hai sẽ hiển thị là 150 kWh trong hệ thống.Khi pin có thời gian sử dụng dài gấp đôi, pin sẽ có giá thấp gấp đôi.
Trạm sạc nhanh có nguy cơ mất tiền
Khi bạn nhìn thấy một trạm sạc nhanh, thời gian sử dụng nó là bao nhiêu phần trăm? Trong nhiều trường hợp, không nhiều.Điều này là do sự bất tiện và chi phí sạc cao, dễ dàng sạc tại nhà và không đủ số lượng xe điện.Và mức độ sử dụng thấp thường dẫn đến chi phí nền tảng vượt quá doanh thu nền tảng.Khi điều này xảy ra, các đài có thể sử dụng quỹ chính phủ hoặc quỹ đầu tư để bù lỗ; tuy nhiên, những “biện pháp khắc phục” này không bền vững.Các nhà máy điện rất tốn kém do chi phí thiết bị sạc nhanh và chi phí dịch vụ điện cao.Ví dụ: cần có 150 kW điện lưới để sạc pin 50 kWh trong 20 phút (150 kW × [20 60]).Đó là lượng điện tương đương được tiêu thụ bởi 120 ngôi nhà và thiết bị lưới điện để hỗ trợ việc này rất tốn kém (trung bình mỗi gia đình ở Mỹ tiêu thụ 1,2 kW).
Vì lý do này, nhiều trạm sạc nhanh không có quyền truy cập vào một số lượng lớn lưới điện, điều đó có nghĩa là họ không thể sạc nhanh nhiều ô tô cùng một lúc.Điều này dẫn đến một loạt các sự kiện sau: tính phí chậm hơn, mức độ hài lòng của khách hàng thấp hơn, mức sử dụng trạm thấp hơn, chi phí trên mỗi khách hàng cao hơn, lợi nhuận trạm thấp hơn và cuối cùng là ít chủ sở hữu trạm hơn.
Một thành phố có nhiều xe điện và chủ yếu là bãi đỗ xe trên đường sẽ có nhiều khả năng khiến việc sạc nhanh trở nên tiết kiệm hơn.Ngoài ra, các trạm sạc nhanh ở nông thôn, ngoại thành thường có nguy cơ thua lỗ.
Pin có thể thay thế làm giảm rủi ro đối với khả năng kinh tế của các trạm sạc nhanh vì những lý do sau:
· Pin trong phòng trao đổi dưới lòng đất có thể được sạc chậm hơn, giảm lượng điện năng cần thiết và giảm chi phí thiết bị sạc.
Pin trong phòng trao đổi có thể lấy điện vào ban đêm hoặc khi nguồn tái tạo bão hòa và chi phí điện thấp.
Vật liệu đất hiếm có nguy cơ ngày càng hiếm và đắt đỏ
Đến năm 2021, khoảng 7 triệu xe điện sẽ được sản xuất trên toàn thế giới.Nếu sản lượng tăng lên 12 lần và hoạt động trong 18 năm, xe điện có thể thay thế 1,5 tỷ phương tiện chạy bằng xăng trên toàn thế giới và khử cacbon trong vận tải (7 triệu × 18 năm × 12).Tuy nhiên, xe điện thường sử dụng lithium, coban và niken quý hiếm và không rõ điều gì sẽ xảy ra với giá của những vật liệu này nếu lượng tiêu thụ tăng mạnh.
Giá pin EV thường giảm qua từng năm.Tuy nhiên, điều này đã không xảy ra vào năm 2022 do thiếu nguyên liệu.Thật không may, vật liệu đất hiếm có khả năng ngày càng trở nên hiếm, dẫn đến giá pin cao hơn.
Pin có thể thay thế giúp giảm sự phụ thuộc vào vật liệu đất hiếm vì chúng có thể hoạt động dễ dàng hơn với các công nghệ tầm thấp sử dụng ít vật liệu đất hiếm hơn (ví dụ: pin LFP không sử dụng coban).
Chờ sạc đôi khi bất tiện
Pin có thể thay thế giúp giảm thời gian tiếp nhiên liệu vì việc thay thế diễn ra nhanh chóng.
Người lái xe đôi khi cảm thấy lo lắng về phạm vi di chuyển và mức sạc
Việc trao đổi sẽ dễ dàng nếu bạn có nhiều buồng trao đổi và nhiều pin dự phòng trong hệ thống.
CO2 thải ra khi đốt khí tự nhiên để tạo ra điện
Lưới thường được cung cấp bởi nhiều nguồn.Ví dụ, tại bất kỳ thời điểm nào, một thành phố có thể nhận được 20% điện năng từ năng lượng hạt nhân, 3% từ năng lượng mặt trời, 7% từ gió và 70% từ các nhà máy khí đốt tự nhiên.Các trang trại năng lượng mặt trời tạo ra điện khi mặt trời chiếu sáng, các trang trại gió tạo ra điện khi trời có gió và các nguồn khác có xu hướng ít gián đoạn hơn.
Khi một người sạc EV, ít nhất một nguồn điệntrên lưới làm tăng sản lượng.Thông thường, chỉ có một người tham gia do có nhiều cân nhắc khác nhau, chẳng hạn như chi phí.Ngoài ra, sản lượng của trang trại năng lượng mặt trời khó có thể thay đổi vì nó được đặt dưới ánh mặt trời và năng lượng của nó thường đã được tiêu thụ.Ngoài ra, nếu một trang trại năng lượng mặt trời “bão hòa” (tức là vứt bỏ năng lượng xanh vì có quá nhiều), thì nó có thể tăng sản lượng thay vì vứt đi.Mọi người có thể sạc xe điện mà không thải ra CO2 tại nguồn.
Pin có thể thay thế giúp giảm lượng khí thải CO2 từ quá trình sản xuất điện vì pin có thể được sạc lại khi nguồn năng lượng tái tạo bão hòa.
CO2 thải ra khi khai thác nguyên liệu đất hiếm và sản xuất pin
Pin có thể thay thế giúp giảm lượng khí thải CO2 trong sản xuất pin vì có thể sử dụng pin nhỏ hơn sử dụng ít vật liệu đất hiếm hơn.
Giao thông vận tải là một vấn đề trị giá 30 nghìn tỷ đô la
Có khoảng 1,5 tỷ phương tiện chạy bằng xăng trên thế giới và nếu chúng được thay thế bằng xe điện, mỗi chiếc sẽ có giá 20.000 USD, với tổng chi phí là 30 nghìn tỷ USD (1,5 tỷ × 20.000 USD).Chẳng hạn, chi phí R&D sẽ hợp lý nếu chúng được giảm 10% thông qua hàng trăm tỷ đô la dành cho R&D bổ sung.Chúng ta cần coi giao thông vận tải là một vấn đề trị giá 30 nghìn tỷ đô la và hành động phù hợp - nói cách khác là tăng cường R&D.Tuy nhiên, làm thế nào R&D có thể giảm chi phí của pin có thể thay thế? Chúng ta có thể bắt đầu bằng việc khám phá những cỗ máy tự động lắp đặt cơ sở hạ tầng dưới lòng đất.
Tóm lại
Để phát triển các loại pin có thể thay thế, các chính phủ hoặc tổ chức có thể tài trợ cho việc phát triển các hệ thống tiêu chuẩn hóa sau:
· Hệ thống ắc quy xe điện có thể hoán đổi cơ điện
· Hệ thống liên lạc giữa pin EV và bộ sạccơ chế
· Hệ thống liên lạc giữa xe và trạm đổi ắc quy
· Hệ thống thông tin liên lạc giữa lưới điện và màn hình hiển thị trên xe
· Giao diện người dùng điện thoại thông minh và giao diện hệ thống thanh toán
· Cơ chế trao đổi, lưu trữ và sạc có kích cỡ khác nhau
Việc phát triển một hệ thống hoàn chỉnh đến mức nguyên mẫu có thể tiêu tốn hàng chục triệu USD; tuy nhiên, việc triển khai toàn cầu có thể tiêu tốn hàng tỷ đô la.
Thời gian đăng: 16-12-2022