مشکلات ناشی از استفاده از خودروهای برقی را با تعویض باتری خودروهای برقی حل کنید

این شامل هزینه های اولیه خودرو، هزینه های بنزین، هزینه های برق و هزینه تعویض باتری های EV می شود.باتری ها معمولاً برای مسافت 100000 مایل و 8 سال برد ارزیابی می شوند و خودروها معمولاً دو برابر آن دوام می آورند.پس از آن مالک احتمالاً باتری جایگزینی را در طول عمر وسیله نقلیه خریداری خواهد کرد که می تواند بسیار پرهزینه باشد.

هزینه در هر مایل برای کلاس های مختلف خودرو با توجه به NREL

خوانندگان ممکن است گزارش هایی را دیده باشند مبنی بر اینکه خودروهای برقی قیمتی کمتر از خودروهای بنزینی دارند.با این حال، اینها معمولاً بر اساس «مطالعاتی» بودند که «فراموش کردند» هزینه تعویض باتری را نیز لحاظ کنند.اقتصاددانان حرفه ای در EIA و NREL تشویق می شوند از سوگیری شخصی اجتناب کنند زیرا دقت را کاهش می دهد.کار آنها این است که پیش بینی کنند چه اتفاقی می افتد، نه آنچه می خواهند اتفاق بیفتد.

باتری های قابل تعویض هزینه خودروهای برقی را با موارد زیر کاهش می دهد:

· اکثر خودروها کمتر از 45 مایل در روز رانندگی می کنند.سپس، در بسیاری از روزها، آنها می توانند از یک باتری کم هزینه و کم برد (مثلاً 100 مایل) استفاده کنند و آن را یک شبه شارژ کنند.در سفرهای طولانی‌تر، می‌توانند از باتری‌های گران‌تر و بادوام‌تر استفاده کنند یا آنها را به دفعات تعویض کنند.

· دارندگان فعلی خودروهای برقی ممکن است پس از کاهش 20 تا 35 درصدی ظرفیت باتری ها را تعویض کنند.با این حال، باتری‌های قابل تعویض طولانی‌تر دوام می‌آورند زیرا زمانی که قدیمی‌تر می‌شوند به عنوان باتری‌های با ظرفیت کمتر در دسترس هستند.رانندگان تفاوتی بین باتری 150 کیلووات ساعتی جدید و باتری قدیمی 300 کیلووات ساعتی که 50 درصد از بین رفته است را نمی بینند.هر دو به صورت 150 کیلووات ساعت در سیستم نشان داده خواهند شد.وقتی باتری ها دو برابر بیشتر دوام می آورند، باتری ها دو برابر کمتر قیمت دارند.

ایستگاه های شارژ سریع در معرض خطر از دست دادن پول

وقتی یک ایستگاه شارژ سریع می بینید، چند درصد از زمان استفاده می شود؟در بسیاری از موارد، نه چندان.دلیل این امر ناراحتی و هزینه بالای شارژ، سهولت شارژ در منزل و تعداد ناکافی خودروهای برقی است.و استفاده کم اغلب منجر به بیشتر شدن هزینه های پلت فرم از درآمد پلت فرم می شود.هنگامی که این اتفاق می افتد، ایستگاه ها ممکن است از وجوه دولتی یا صندوق های سرمایه گذاری برای پوشش زیان استفاده کنند.با این حال، این "درمان ها" پایدار نیستند.نیروگاه ها به دلیل هزینه بالای تجهیزات شارژ سریع و هزینه بالای خدمات برق پرهزینه هستند.به عنوان مثال، 150 کیلووات برق شبکه برای شارژ یک باتری 50 کیلووات ساعتی در 20 دقیقه (150 کیلووات × [20 ÷ 60]) مورد نیاز است.این همان مقدار برق مصرف شده توسط 120 خانه است، و تجهیزات شبکه برای پشتیبانی از آن گران است (متوسط ​​خانه های ایالات متحده 1.2 کیلو وات مصرف می کند).

به همین دلیل، بسیاری از ایستگاه های شارژ سریع به تعداد زیادی شبکه دسترسی ندارند، به این معنی که نمی توانند همزمان چندین خودرو را شارژ کنند.این منجر به آبشاری از رویدادهای زیر می شود: شارژ کندتر، رضایت مشتری کمتر، استفاده کمتر از ایستگاه، هزینه های بالاتر برای هر مشتری، سود کمتر ایستگاه، و در نهایت کمتر صاحبان ایستگاه.

شهری با تعداد زیادی خودروهای برقی و عمدتاً پارکینگ در خیابان به احتمال زیاد شارژ سریع را مقرون به صرفه تر می کند.از طرف دیگر، ایستگاه های شارژ سریع در مناطق روستایی یا حومه شهر اغلب در معرض خطر از دست دادن پول هستند.

باتری های قابل تعویض به دلایل زیر خطر اقتصادی بودن ایستگاه های شارژ سریع را کاهش می دهند:

· باتری‌های اتاق‌های مبادله زیرزمینی را می‌توان آهسته‌تر شارژ کرد که باعث کاهش توان سرویس مورد نیاز و کاهش هزینه‌های تجهیزات شارژ می‌شود.

باتری‌های موجود در اتاق مبادله می‌توانند در شب یا زمانی که منابع تجدیدپذیر اشباع شده و هزینه‌های برق کم است، برق مصرف کنند.

مواد خاکی کمیاب در معرض خطر کمیاب شدن و گران شدن هستند

تا سال 2021، حدود 7 میلیون خودروی الکتریکی در سراسر جهان تولید خواهد شد.اگر تولید 12 برابر افزایش یابد و به مدت 18 سال کار کند، وسایل نقلیه الکتریکی می توانند جایگزین 1.5 میلیارد خودروی گازسوز در سراسر جهان شوند و حمل و نقل را کربن زدایی کنند (7 میلیون × 18 سال × 12).با این حال، خودروهای الکتریکی معمولاً از لیتیوم، کبالت و نیکل کمیاب استفاده می‌کنند و مشخص نیست که اگر مصرف به شدت افزایش یابد، چه اتفاقی برای قیمت این مواد می‌افتد.

قیمت باتری EV معمولا سال به سال کاهش می یابد.اما در سال 2022 به دلیل کمبود مواد این اتفاق نیفتاد.متأسفانه، مواد خاکی کمیاب احتمالاً به طور فزاینده ای کمیاب می شوند که منجر به قیمت باتری بالاتر می شود.

باتری‌های قابل تعویض وابستگی به مواد خاکی کمیاب را کاهش می‌دهند، زیرا آنها می‌توانند به راحتی با فناوری‌هایی با برد پایین‌تر که از مواد خاکی کمیاب کمتری استفاده می‌کنند کار کنند (به عنوان مثال، باتری‌های LFP از کبالت استفاده نمی‌کنند).

انتظار برای شارژ گاهی اوقات ناراحت کننده است

باتری های قابل تعویض زمان سوخت گیری را کاهش می دهند زیرا تعویض سریع است.

رانندگان گاهی اوقات در مورد برد و شارژ احساس نگرانی می کنند

اگر تعداد زیادی محفظه تعویض و تعداد زیادی باتری یدکی در سیستم داشته باشید، تعویض آسان خواهد بود.

CO2 هنگام سوزاندن گاز طبیعی برای تولید برق منتشر می شود

شبکه ها اغلب توسط چندین منبع تغذیه می شوند.به عنوان مثال، در هر زمان، یک شهر ممکن است 20 درصد برق خود را از انرژی هسته ای، 3 درصد از انرژی خورشیدی، 7 درصد از باد و 70 درصد را از نیروگاه های گاز طبیعی تامین کند.مزارع خورشیدی هنگام تابش خورشید برق تولید می کنند، مزارع بادی در هنگام وزش باد برق تولید می کنند و سایر منابع معمولاً کمتر متناوب هستند.

هنگامی که شخصی یک EV را شارژ می کند، حداقل یک منبع برقروی شبکه خروجی را افزایش می دهد.اغلب تنها یک نفر به دلیل ملاحظات مختلف از جمله هزینه درگیر است.همچنین، خروجی یک مزرعه خورشیدی بعید است که تغییر کند زیرا توسط خورشید غروب می‌کند و معمولاً انرژی آن از قبل مصرف می‌شود.از طرف دیگر، اگر یک مزرعه خورشیدی "اشباع" باشد (یعنی دور انداختن انرژی سبز به دلیل داشتن بیش از حد زیاد)، آنگاه می تواند به جای دور ریختن آن، خروجی خود را افزایش دهد.مردم می توانند خودروهای برقی را بدون انتشار CO2 در منبع شارژ کنند.

باتری‌های قابل تعویض، انتشار CO2 ناشی از تولید برق را کاهش می‌دهند، زیرا زمانی که منابع انرژی تجدیدپذیر اشباع می‌شوند، باتری‌ها قابل شارژ هستند.

CO2 هنگام استخراج مواد کمیاب خاکی و ساخت باتری منتشر می شود

باتری‌های قابل تعویض انتشار CO2 را در تولید باتری کاهش می‌دهند زیرا باتری‌های کوچک‌تر با استفاده از مواد خاکی کمیاب کمتر می‌توانند استفاده شوند.

حمل و نقل یک مشکل 30 تریلیون دلاری است

تقریباً 1.5 میلیارد وسیله نقلیه گازسوز در جهان وجود دارد و اگر آنها با وسایل نقلیه برقی جایگزین شوند، هزینه هر کدام 20000 دلار خواهد بود که هزینه کل آن 30 تریلیون دلار (1.5 میلیارد × 20000 دلار) است.هزینه‌های تحقیق و توسعه، برای مثال، اگر به میزان 10 درصد از طریق صدها میلیارد دلار تحقیق و توسعه اضافی کاهش یابد، توجیه می‌شود.ما باید حمل و نقل را به عنوان یک مشکل 30 تریلیون دلاری ببینیم و بر اساس آن عمل کنیم - به عبارت دیگر، تحقیق و توسعه بیشتر.با این حال، تحقیق و توسعه چگونه می تواند هزینه باتری های قابل تعویض را کاهش دهد؟می‌توانیم با کاوش در ماشین‌هایی که به طور خودکار زیرساخت‌های زیرزمینی را نصب می‌کنند، شروع کنیم.

در نتیجه

برای پیشبرد باتری‌های قابل تعویض، دولت‌ها یا بنیادها می‌توانند توسعه سیستم‌های استاندارد زیر را تامین کنند:

· سیستم باتری وسیله نقلیه الکتریکی قابل تعویض الکترومکانیکی

· سیستم ارتباط بین باتری EV و شارژسازوکار

· سیستم ارتباطی بین خودرو و ایستگاه تعویض باتری

· سیستم ارتباطی بین شبکه برق و صفحه نمایش خودرو

· رابط کاربری گوشی هوشمند و رابط سیستم پرداخت

· مکانیسم های تعویض، ذخیره سازی و شارژ در اندازه های مختلف

توسعه یک سیستم کامل تا حد نمونه اولیه می تواند ده ها میلیون دلار هزینه داشته باشد.با این حال، استقرار جهانی می تواند میلیاردها دلار هزینه داشته باشد.