Išspręskite problemas, kylančias dėl elektromobilių naudojimo, pakeisdami elektromobilių akumuliatorius

Vadovauti:​JAV nacionalinė atsinaujinančios energijos laboratorija (NREL) praneša, kad benzininis automobilis kainuoja 0,30 USD už mylią, o elektromobilis, kurio atstumas yra 300 mylių, kainuoja 0,47 USD už mylią, kaip parodyta toliau pateiktoje lentelėje.

Tai apima pradines transporto priemonės išlaidas, benzino išlaidas, elektros išlaidas ir EV baterijų keitimo išlaidas.Baterijos paprastai yra įvertintos 100 000 mylių ir 8 metų atstumo, o automobiliai paprastai tarnauja dvigubai daugiau.Tada savininkas greičiausiai nusipirks pakaitinį akumuliatorių per visą transporto priemonės eksploatavimo laiką, o tai gali kainuoti labai brangiai.

Kaina už mylią skirtingoms transporto priemonių klasėms pagal NREL

Skaitytojai galbūt matė pranešimų, kad elektromobiliai kainuoja pigiau nei benzininiai automobiliai;tačiau dažniausiai jie buvo pagrįsti „tyrimais“, kurie „pamiršo“ įtraukti baterijos keitimo išlaidas.Profesionalūs PAV ir NREL ekonomistai raginami vengti asmeninio šališkumo, nes tai sumažina tikslumą.Jų darbas yra numatyti, kas nutiks, o ne tai, ką jie nori, kad nutiktų.

Keičiamos baterijos sumažina elektromobilių kainą:

· Dauguma automobilių nuvažiuoja mažiau nei 45 mylias per dieną.Tada daugelį dienų jie gali naudoti nebrangų, mažo nuotolio akumuliatorių (tarkim, 100 mylių) ir įkrauti jį per naktį.Ilgesnėse kelionėse jie galėtų naudoti brangesnius, ilgiau veikiančius akumuliatorius arba juos keisti dažniau.

· Dabartiniai elektromobilių savininkai gali pakeisti baterijas, jei jų talpa sumažėja 20–35 %.Tačiau keičiamos baterijos tarnauja ilgiau, nes senstant jas galima įsigyti kaip mažesnės talpos baterijas.Vairuotojai nepamatys skirtumo tarp naujos 150 kWh baterijos ir senos 300 kWh baterijos, kuri sugedo 50 %.Sistemoje abu bus rodomi kaip 150 kWh.Kai baterijos veikia dvigubai ilgiau, baterijos kainuoja dvigubai pigiau.

Greito įkrovimo stotelės rizikuoja prarasti pinigus

Kai matote greitojo įkrovimo stotelę, kiek procentų laiko ji naudojama?Daugeliu atvejų ne daug.Taip yra dėl nepatogumų ir didelių įkrovimo išlaidų, įkrovimo namuose paprastumo ir nepakankamo elektromobilių skaičiaus.Dėl mažo naudojimo platformos išlaidos dažnai viršija platformos pajamas.Kai taip atsitinka, stotys nuostoliams padengti gali naudoti vyriausybės lėšas arba investicinius fondus;tačiau šios „gynimo priemonės“ nėra tvarios.Elektrinės yra brangios dėl didelės greito įkrovimo įrangos kainos ir didelių elektros paslaugų kainos.Pavyzdžiui, norint įkrauti 50 kWh akumuliatorių per 20 minučių (150 kW × [20 ÷ 60]), reikia 150 kW tinklo galios.Tai tiek pat elektros energijos, kurią sunaudoja 120 namų, o tinklo įranga tam palaikyti yra brangi (vidutinis JAV namas sunaudoja 1,2 kW).

Dėl šios priežasties daugelis greitojo įkrovimo stotelių neturi prieigos prie daugybės tinklų, o tai reiškia, kad jos negali vienu metu greitai įkrauti kelių automobilių.Tai lemia tokią įvykių pakopą: lėtesnis įkrovimas, mažesnis klientų pasitenkinimas, mažesnis stoties panaudojimas, didesnės išlaidos vienam klientui, mažesnis stoties pelnas ir galiausiai mažiau būsimų stoties savininkų.

Mieste, kuriame yra daug elektromobilių ir daugiausia automobilių stovėjimo aikštelėse, greitas įkrovimas bus ekonomiškesnis.Arba greitojo įkrovimo stotelės kaimo ar priemiesčio vietovėse dažnai rizikuoja prarasti pinigus.

Keičiamos baterijos sumažina greito įkrovimo stotelių ekonominio gyvybingumo riziką dėl šių priežasčių:

· Baterijos požeminėse mainų patalpose gali būti įkraunamos lėčiau, sumažinant reikalingą aptarnavimo galią ir sumažinant įkrovimo įrangos sąnaudas.

Baterijos mainų patalpoje gali gauti elektros energiją naktį arba kai atsinaujinantys šaltiniai yra prisotinti ir elektros sąnaudos yra mažos.

Retųjų žemių medžiagos gali tapti retesnės ir brangesnės

Iki 2021 m. visame pasaulyje bus pagaminta apie 7 milijonai elektromobilių.Jei gamyba padidinama 12 kartų ir eksploatuojama 18 metų, elektra varomi automobiliai gali pakeisti 1,5 milijardo dujinių transporto priemonių visame pasaulyje ir dekarbonizuoti transportą (7 mln. × 18 metų × 12).Tačiau elektromobiliuose paprastai naudojamas retas litis, kobaltas ir nikelis, ir neaišku, kas atsitiktų su šių medžiagų kainomis, jei vartojimas smarkiai padidėtų.

EV baterijų kainos paprastai mažėja kiekvienais metais.Tačiau tai neįvyko 2022 metais dėl medžiagų trūkumo.Deja, retųjų žemių medžiagos taps vis retesnės, todėl baterijų kainos augs.

Keičiamos baterijos sumažina priklausomybę nuo retųjų žemių medžiagų, nes jos gali lengviau dirbti su žemesnio diapazono technologijomis, kuriose naudojama mažiau retųjų žemių medžiagų (pavyzdžiui, LFP akumuliatoriuose nenaudojamas kobaltas).

Laukti įkrovimo kartais yra nepatogu

Keičiamos baterijos sumažina degalų papildymo laiką, nes keičiamos greitai.

Vairuotojai kartais jaučia nerimą dėl atstumo ir įkrovimo

Keisti bus lengva, jei sistemoje yra daug mainų kamerų ir daug atsarginių baterijų.

CO2 išsiskiria deginant gamtines dujas elektrai gaminti

Tinkleliai dažnai maitinami iš kelių šaltinių.Pavyzdžiui, bet kuriuo metu miestas gali gauti 20 procentų elektros energijos iš branduolinės energijos, 3 procentus iš saulės, 7 procentus iš vėjo ir 70 procentų iš gamtinių dujų jėgainių.Saulės parkai gamina elektrą, kai šviečia saulė, vėjo jėgainės gamina elektrą, kai pučia vėjas, o kiti šaltiniai yra mažiau pertraukiami.

Kai žmogus įkrauna elektromobilį, bent vienas maitinimo šaltinistinklelis padidina našumą.Dažnai dėl įvairių priežasčių, pavyzdžiui, išlaidų, dalyvauja tik vienas asmuo.Be to, mažai tikėtina, kad saulės energijos ūkio našumas pasikeis, nes jį nustato saulė, o jo galia paprastai jau yra sunaudota.Arba, jei saulės ūkis yra „prisotintas“ (ty išmeta žaliąją energiją, nes turi per daug), tada jis gali padidinti savo našumą, o ne išmesti.Žmonės gali įkrauti elektromobilius neišskirdami CO2 šaltinio.

Keičiamos baterijos sumažina CO2 emisiją gaminant elektros energiją, nes baterijas galima įkrauti, kai atsinaujina energijos šaltiniai.

CO2 išsiskiria kasant retųjų žemių medžiagas ir gaminant baterijas

Keičiamos baterijos sumažina CO2 emisiją baterijų gamyboje, nes galima naudoti mažesnius akumuliatorius, naudojant mažiau retųjų žemių medžiagų.

Transportas yra 30 trilijonų dolerių problema

Pasaulyje yra apie 1,5 milijardo dujinių transporto priemonių, o jei jos būtų pakeistos elektrinėmis transporto priemonėmis, kiekviena kainuotų 20 000 USD, o bendra kaina būtų 30 trilijonų USD (1,5 mlrd. × 20 000 USD).MTTP sąnaudos būtų pateisinamos, jei, pavyzdžiui, jos būtų sumažintos 10 %, skiriant šimtus milijardų dolerių papildomų mokslinių tyrimų ir plėtros.Turime žiūrėti į transportą kaip į 30 trilijonų dolerių problemą ir atitinkamai elgtis – kitaip tariant, daugiau mokslinių tyrimų ir plėtros.Tačiau kaip moksliniai tyrimai ir plėtra gali sumažinti keičiamų baterijų kainą?Galėtume pradėti tyrinėdami mašinas, kurios automatiškai įrengia požeminę infrastruktūrą.

Apibendrinant

Siekdamos keisti keičiamas baterijas, vyriausybės ar fondai galėtų finansuoti šių standartizuotų sistemų kūrimą:

· Elektromechaninė keičiama elektromobilių akumuliatorių sistema

· Ryšio sistema tarp EV akumuliatoriaus ir įkrovimomechanizmas

· Ryšio sistema tarp automobilio ir akumuliatoriaus keitimo stoties

· Ryšio sistema tarp elektros tinklo ir transporto priemonės ekrano skydelio

· Išmaniojo telefono vartotojo sąsaja ir mokėjimo sistemos sąsaja

· Įvairių dydžių keitimo, saugojimo ir įkrovimo mechanizmai

Visos sistemos kūrimas iki prototipo gali kainuoti dešimtis milijonų dolerių;tačiau pasaulinis diegimas gali kainuoti milijardus dolerių.


Paskelbimo laikas: 2022-12-16