Selesaikan masalah yang disebabkan oleh penggunaan kenderaan elektrik dengan menggantikan bateri kenderaan elektrik

plumbum:Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan AS (NREL) melaporkan bahawa kereta petrol berharga $0.30 setiap batu, manakala kenderaan elektrik dengan jarak 300 batu berharga $0.47 setiap batu, seperti yang ditunjukkan dalam jadual di bawah.

Ini termasuk kos permulaan kenderaan, kos petrol, kos elektrik dan kos penggantian bateri EV.Bateri biasanya dinilai untuk jarak 100,000 batu dan 8 tahun, dan kereta biasanya bertahan dua kali ganda.Pemilik kemudiannya berkemungkinan akan membeli bateri gantian sepanjang hayat kenderaan itu, yang boleh menjadi sangat mahal.

Kos setiap batu untuk kelas kenderaan yang berbeza mengikut NREL

Pembaca mungkin telah melihat laporan bahawa EV berharga lebih rendah daripada kereta petrol;namun, ini biasanya berdasarkan "kajian" yang "terlupa" untuk memasukkan kos penggantian bateri.Ahli ekonomi profesional di EIA dan NREL digalakkan untuk mengelakkan berat sebelah peribadi kerana ia mengurangkan ketepatan.Tugas mereka adalah untuk meramalkan apa yang akan berlaku, bukan apa yang mereka mahu berlaku.

Bateri boleh tukar mengurangkan kos kenderaan elektrik dengan:

· Kebanyakan kereta memandu kurang daripada 45 batu sehari.Kemudian, dalam beberapa hari, mereka boleh menggunakan bateri jarak rendah kos rendah (katakan, 100 batu) dan mengecasnya semalaman.Dalam perjalanan yang lebih jauh, mereka boleh menggunakan bateri yang lebih mahal, tahan lebih lama, atau menggantikannya dengan lebih kerap.

· Pemilik EV semasa boleh menggantikan bateri selepas penurunan kapasiti sebanyak 20% hingga 35%.Walau bagaimanapun, bateri yang boleh diganti tahan lebih lama kerana ia tersedia sebagai bateri berkapasiti lebih rendah apabila ia semakin tua.Pemandu tidak akan melihat perbezaan antara bateri 150 kWj baharu dan bateri 300 kWj lama yang rosak sebanyak 50%.Kedua-duanya akan muncul sebagai 150 kWj dalam sistem.Apabila bateri bertahan dua kali lebih lama, bateri berharga dua kali lebih sedikit.

Stesen pengecasan pantas berisiko kehilangan wang

Apabila anda melihat stesen pengecasan pantas, berapa peratusan masa ia digunakan?Dalam banyak kes, tidak banyak.Ini disebabkan oleh kesulitan dan kos pengecasan yang tinggi, kemudahan pengecasan di rumah, dan bilangan kenderaan elektrik yang tidak mencukupi.Dan penggunaan yang rendah sering menyebabkan kos platform melebihi hasil platform.Apabila ini berlaku, stesen mungkin menggunakan dana kerajaan atau dana pelaburan untuk menampung kerugian;bagaimanapun, "ubat" ini tidak mampan.Stesen janakuasa adalah mahal kerana kos peralatan pengecasan pantas yang tinggi dan kos perkhidmatan elektrik yang tinggi.Sebagai contoh, 150 kW kuasa grid diperlukan untuk mengecas bateri 50 kWj dalam 20 minit (150 kW × [20 ÷ 60]).Itu adalah jumlah elektrik yang sama yang digunakan oleh 120 rumah, dan peralatan grid untuk menyokongnya adalah mahal (purata rumah AS menggunakan 1.2 kW).

Atas sebab ini, banyak stesen pengecas pantas tidak mempunyai akses kepada sejumlah besar grid, yang bermaksud mereka tidak boleh mengecas pantas beberapa kereta pada masa yang sama.Ini membawa kepada rangkaian peristiwa berikut: pengecasan yang lebih perlahan, kepuasan pelanggan yang lebih rendah, penggunaan stesen yang lebih rendah, kos yang lebih tinggi bagi setiap pelanggan, keuntungan stesen yang lebih rendah dan akhirnya lebih sedikit pemilik stesen.

Bandar yang mempunyai banyak EV dan kebanyakannya tempat letak kereta di jalanan berkemungkinan besar menjadikan pengecasan pantas lebih menjimatkan.Sebagai alternatif, stesen pengecasan pantas di kawasan luar bandar atau pinggir bandar selalunya berisiko kehilangan wang.

Bateri boleh tukar mengurangkan risiko kepada daya maju ekonomi stesen pengecas pantas atas sebab berikut:

· Bateri di bilik pertukaran bawah tanah boleh dicas dengan lebih perlahan, mengurangkan kuasa perkhidmatan yang diperlukan dan mengurangkan kos peralatan pengecasan.

Bateri di dalam bilik pertukaran boleh menarik kuasa pada waktu malam atau apabila sumber boleh diperbaharui tepu dan kos elektrik rendah.

Bahan nadir bumi berisiko menjadi lebih jarang dan lebih mahal

Menjelang 2021, kira-kira 7 juta kenderaan elektrik akan dihasilkan di seluruh dunia.Jika pengeluaran meningkat sebanyak 12 kali dan dikendalikan selama 18 tahun, kenderaan elektrik boleh menggantikan 1.5 bilion kenderaan gas di seluruh dunia dan menyahkarbon pengangkutan (7 juta × 18 tahun × 12).Walau bagaimanapun, EV biasanya menggunakan litium, kobalt dan nikel yang jarang ditemui, dan tidak jelas apa yang akan berlaku kepada harga bahan ini jika penggunaan meningkat dengan mendadak.

Harga bateri EV biasanya jatuh dari tahun ke tahun.Walau bagaimanapun, ini tidak berlaku pada tahun 2022 kerana kekurangan bahan.Malangnya, bahan nadir bumi berkemungkinan menjadi semakin jarang, membawa kepada harga bateri yang lebih tinggi.

Bateri yang boleh diganti mengurangkan pergantungan pada bahan nadir bumi kerana ia boleh bekerja dengan lebih mudah dengan teknologi jarak rendah yang menggunakan bahan nadir bumi yang kurang (contohnya, bateri LFP tidak menggunakan kobalt).

Menunggu untuk mengecas kadangkala menyusahkan

Bateri yang boleh diganti mengurangkan masa mengisi minyak kerana penggantian adalah pantas.

Pemandu kadangkala berasa bimbang tentang jarak dan pengecasan

Pertukaran akan menjadi mudah jika anda mempunyai banyak ruang swap dan banyak bateri ganti dalam sistem.

CO2 dipancarkan apabila membakar gas asli untuk menjana elektrik

Grid selalunya dikuasakan oleh pelbagai sumber.Sebagai contoh, pada bila-bila masa, sebuah bandar mungkin mendapat 20 peratus tenaga elektriknya daripada tenaga nuklear, 3 peratus daripada solar, 7 peratus daripada angin dan 70 peratus daripada loji gas asli.Ladang solar menjana elektrik apabila matahari bersinar, ladang angin menjana elektrik apabila berangin, dan sumber lain cenderung kurang berselang.

Apabila seseorang mengecas EV, sekurang-kurangnya satu sumber kuasapada grid meningkatkan output.Selalunya, hanya seorang sahaja yang terlibat kerana pelbagai pertimbangan, seperti kos.Selain itu, keluaran ladang solar tidak mungkin berubah kerana ia ditetapkan oleh matahari dan kuasanya biasanya sudah digunakan.Sebagai alternatif, jika ladang solar "tepu" (iaitu, membuang kuasa hijau kerana ia mempunyai terlalu banyak), maka ia boleh meningkatkan pengeluarannya dan bukannya membuangnya.Orang ramai boleh mengecas EV tanpa mengeluarkan CO2 pada sumber.

Bateri yang boleh diganti mengurangkan pelepasan CO2 daripada penjanaan elektrik kerana bateri boleh dicas semula apabila sumber tenaga boleh diperbaharui tepu.

CO2 dipancarkan apabila melombong bahan nadir bumi dan membuat bateri

Bateri yang boleh diganti mengurangkan pelepasan CO2 dalam pengeluaran bateri kerana bateri yang lebih kecil menggunakan bahan nadir bumi yang kurang boleh digunakan.

Pengangkutan adalah Masalah $30 Trilion

Terdapat kira-kira 1.5 bilion kenderaan gas di dunia, dan jika ia digantikan dengan kenderaan elektrik, setiap satu akan menelan kos $20,000, dengan jumlah kos $30 trilion (1.5 bilion × $20,000).Kos R&D adalah wajar jika, sebagai contoh, ia dikurangkan sebanyak 10% melalui ratusan bilion dolar R&D tambahan.Kita perlu melihat pengangkutan sebagai masalah $30 trilion dan bertindak sewajarnya—dengan kata lain, lebih banyak R&D.Namun, bagaimanakah R&D boleh mengurangkan kos bateri yang boleh diganti?Kita boleh mulakan dengan meneroka mesin yang memasang infrastruktur bawah tanah secara automatik.

Kesimpulannya

Untuk menggerakkan bateri yang boleh diganti ke hadapan, kerajaan atau yayasan boleh membiayai pembangunan sistem piawai berikut:

· Sistem bateri kenderaan elektrik boleh tukar elektromekanikal

· Sistem komunikasi antara bateri EV dan pengecasanmekanisme

· Sistem komunikasi antara kereta dan stesen swap bateri

· Sistem komunikasi antara grid kuasa dan panel paparan kenderaan

· Antara muka pengguna telefon pintar dan antara muka sistem pembayaran

· Mekanisme pertukaran, penyimpanan dan pengecasan dengan saiz yang berbeza

Membangunkan sistem lengkap ke tahap prototaip boleh menelan belanja berpuluh-puluh juta dolar;namun, penggunaan global boleh menelan belanja berbilion dolar.


Masa siaran: Dis-16-2022