Això inclou els costos inicials del vehicle, els costos de la gasolina, els costos de l'electricitat i el cost de la substitució de les bateries dels vehicles elèctrics.Les bateries solen tenir una capacitat de 100.000 milles i 8 anys d'autonomia, i els cotxes solen durar el doble.El propietari probablement comprarà una bateria de recanvi durant la vida útil del vehicle, que pot ser molt costosa.
Cost per milla per a diferents classes de vehicles segons NREL
És possible que els lectors hagin vist informes que els vehicles elèctrics costen menys que els cotxes de gasolina;no obstant això, normalment es basaven en "estudis" que "oblidaven" incloure el cost de la substitució de la bateria.Es recomana als economistes professionals de l'EIA i NREL que evitin el biaix personal, ja que redueix la precisió.La seva feina és predir què passarà, no què volen que passi.
Les bateries intercanviables redueixen el cost dels vehicles elèctrics:
· La majoria dels cotxes condueixen menys de 45 milles per dia.Aleshores, durant molts dies, poden utilitzar una bateria de baix cost i de baix rang (per exemple, 100 milles) i carregar-la durant la nit.En viatges més llargs, podrien utilitzar bateries més cares i de més durada o substituir-les amb més freqüència.
· Els propietaris actuals de vehicles elèctrics poden substituir les bateries després d'una disminució de la capacitat del 20% al 35%.Tanmateix, les bateries reemplaçables duren més perquè estan disponibles com a bateries de menor capacitat quan envelleixen.Els conductors no veuran la diferència entre una bateria nova de 150 kWh i una bateria antiga de 300 kWh que es degrada un 50%.Tots dos es mostraran com a 150 kWh al sistema.Quan les bateries duren el doble, les bateries costen el doble.
Estacions de recàrrega ràpida amb risc de perdre diners
Quan veieu una estació de càrrega ràpida, quin percentatge del temps està en ús?En molts casos, no gaire.Això es deu a les molèsties i el cost elevat de la càrrega, la facilitat de càrrega a casa i el nombre insuficient de vehicles elèctrics.I la baixa utilització sovint fa que els costos de la plataforma superin els ingressos de la plataforma.Quan això succeeix, les estacions poden utilitzar fons governamentals o fons d'inversió per cobrir pèrdues;tanmateix, aquests "remeis" no són sostenibles.Les centrals elèctriques són costoses a causa de l'alt cost dels equips de càrrega ràpida i de l'elevat cost del servei elèctric.Per exemple, es necessiten 150 kW de potència de xarxa per carregar una bateria de 50 kWh en 20 minuts (150 kW × [20 ÷ 60]).Aquesta és la mateixa quantitat d'electricitat que consumeixen 120 llars, i l'equip de xarxa per donar suport és costós (la llar mitjana dels EUA consumeix 1,2 kW).
Per aquest motiu, moltes estacions de càrrega ràpida no tenen accés a un gran nombre de xarxes, la qual cosa significa que no poden carregar ràpidament diversos cotxes alhora.Això condueix a la següent cascada d'esdeveniments: càrrega més lenta, menor satisfacció del client, menor utilització de l'estació, majors costos per client, menors beneficis de l'estació i, finalment, menys propietaris d'estació.
Una ciutat amb molts vehicles elèctrics i sobretot aparcament al carrer és més probable que la càrrega ràpida sigui més econòmica.Alternativament, les estacions de càrrega ràpida a les zones rurals o suburbanes sovint corren el risc de perdre diners.
Les bateries intercanviables redueixen el risc per a la viabilitat econòmica de les estacions de recàrrega ràpida pels motius següents:
· Les bateries de les sales de canvi subterrànies es poden carregar més lentament, reduint la potència de servei requerida i reduint els costos dels equips de càrrega.
Les bateries de la sala d'intercanvi poden consumir energia a la nit o quan les fonts renovables estan saturades i els costos de l'electricitat són baixos.
Els materials de terres rares corren el risc de tornar-se més rars i més cars
El 2021, es produiran aproximadament 7 milions de vehicles elèctrics a tot el món.Si la producció s'augmenta 12 vegades i es fa funcionar durant 18 anys, els vehicles elèctrics poden substituir 1.500 milions de vehicles de gas a tot el món i descarbonitzar el transport (7 milions × 18 anys × 12).No obstant això, els vehicles elèctrics solen utilitzar liti, cobalt i níquel rars, i no està clar què passaria amb els preus d'aquests materials si el consum augmentava bruscament.
Els preus de les bateries dels vehicles elèctrics solen baixar any rere any.Tanmateix, això no va passar el 2022 a causa de l'escassetat de material.Malauradament, és probable que els materials de terres rares siguin cada cop més rars, la qual cosa comportarà preus més elevats de les bateries.
Les bateries reemplaçables redueixen la dependència dels materials de terres rares perquè poden funcionar més fàcilment amb tecnologies de gamma baixa que utilitzen materials menys de terres rares (per exemple, les bateries LFP no utilitzen cobalt).
De vegades, esperar a carregar és inconvenient
Les bateries reemplaçables redueixen el temps de recàrrega perquè les substitucions són ràpides.
De vegades, els conductors se senten inquiets per l'autonomia i la càrrega
El canvi serà fàcil si teniu moltes cambres d'intercanvi i moltes bateries de recanvi al sistema.
El CO2 s'emet en cremar gas natural per generar electricitat
Les xarxes sovint s'alimenten de diverses fonts.Per exemple, en un moment donat, una ciutat podria obtenir el 20% de la seva electricitat de l'energia nuclear, el 3% de la solar, el 7% del vent i el 70% de les plantes de gas natural.Els parcs solars generen electricitat quan el sol brilla, els parcs eòlics generen electricitat quan fa vent i altres fonts solen ser menys intermitents.
Quan una persona carrega un EV, almenys una font d'alimentacióa la graella augmenta la sortida.Sovint, només hi participa una persona a causa de diverses consideracions, com ara el cost.A més, és poc probable que la producció d'una granja solar canviï, ja que és posada pel sol i la seva energia normalment ja es consumeix.Alternativament, si una granja solar està "saturada" (és a dir, llençar energia verda perquè en té massa), llavors podria augmentar la seva producció en lloc de llençar-la.Les persones poden carregar els vehicles elèctrics sense emetre CO2 en origen.
Les bateries reemplaçables redueixen les emissions de CO2 de la generació d'electricitat perquè les bateries es poden recarregar quan les fonts d'energia renovables estan saturades.
El CO2 s'emet quan s'extrauen materials de terres rares i es fabriquen bateries
Les bateries reemplaçables redueixen les emissions de CO2 en la producció de bateries perquè es poden utilitzar bateries més petites que utilitzen materials de terres menys rares.
El transport és un problema de 30 bilions de dòlars
Hi ha aproximadament 1.500 milions de vehicles de gas al món, i si es substituïssin per vehicles elèctrics, cadascun costaria 20.000 dòlars, amb un cost total de 30 bilions de dòlars (1.500 milions × 20.000 dòlars).Els costos d'R+D es justificarien si, per exemple, es reduïssin un 10% mitjançant centenars de milers de milions de dòlars d'R+D addicional.Hem de veure el transport com un problema de 30 bilions de dòlars i actuar en conseqüència, és a dir, més R+D.Tanmateix, com pot la R+D reduir el cost de les bateries reemplaçables?Podríem començar explorant màquines que instal·len automàticament la infraestructura subterrània.
en conclusió
Per avançar les bateries reemplaçables, els governs o les fundacions podrien finançar el desenvolupament dels sistemes estandarditzats següents:
· Sistema electromecànic intercanviable de bateries de vehicles elèctrics
· Sistema de comunicació entre la bateria del vehicle elèctric i la càrregamecanisme
· Sistema de comunicació entre el cotxe i l'estació de canvi de bateries
· Sistema de comunicació entre la xarxa elèctrica i el panell de visualització del vehicle
· Interfície d'usuari del telèfon intel·ligent i interfície del sistema de pagament
· Mecanismes d'intercanvi, emmagatzematge i càrrega de diferents mides
Desenvolupar un sistema complet fins al punt del prototip pot costar desenes de milions de dòlars;tanmateix, el desplegament global pot costar milers de milions de dòlars.
Hora de publicació: 16-12-2022