Ez magában foglalja a jármű kezdeti költségeit, a benzinköltséget, az áramköltséget és az elektromos járművek akkumulátorainak cseréjének költségeit.Az akkumulátorok jellemzően 100 000 mérföldre és 8 év hatótávra vannak besorolva, az autók pedig ennek kétszeresét.A tulajdonos ezután valószínűleg csereakkumulátort vásárol a jármű élettartama alatt, ami nagyon költséges lehet.
Mérföldenkénti költség a különböző járműosztályokhoz az NREL szerint
Az olvasók láthattak olyan jelentéseket, amelyek szerint az elektromos járművek olcsóbbak, mint a benzinesek;ezek azonban általában olyan „tanulmányokon” alapultak, amelyekben „elfelejtették” az akkumulátorcsere költségét.Az EIA és az NREL hivatásos közgazdászait arra ösztönzik, hogy kerüljék a személyes elfogultságot, mivel az csökkenti a pontosságot.Az ő dolguk, hogy megjósolják, mi fog történni, nem pedig azt, hogy mit akarnak.
A cserélhető akkumulátorok csökkentik az elektromos járművek költségeit:
· A legtöbb autó kevesebb mint 45 mérföldet vezet naponta.Aztán sok napon egy alacsony költségű, alacsony hatótávolságú akkumulátort (mondjuk 100 mérföldet) használhatnak, és éjszakán át tölthetik.Hosszabb utakon drágább, hosszabb élettartamú akkumulátorokat használhatnak, vagy gyakrabban cserélhetik.
· A jelenlegi elektromos járművek tulajdonosai 20–35%-os kapacitáscsökkenés után cserélhetik ki az elemeket.A cserélhető akkumulátorok azonban tovább tartanak, mert idősebb korukra kisebb kapacitású akkumulátorként is kaphatók.A járművezetők nem fogják látni a különbséget egy új 150 kWh-s akkumulátor és egy régi 300 kWh-s akkumulátor között, amely 50%-kal leromlott.Mindkettő 150 kWh-ként jelenik meg a rendszerben.Ha az akkumulátorok kétszer annyi ideig bírják, az akkumulátorok kétszer olyan olcsóbbak.
Gyorstöltő állomások pénzvesztés veszélyével
Ha lát egy gyorstöltő állomást, az az idő hány százalékában van használatban?Sok esetben nem sokat.Ennek oka a töltés kényelmetlensége és magas költsége, az otthoni töltés egyszerűsége, valamint az elektromos járművek elégtelen száma.Az alacsony kihasználtság pedig gyakran azt eredményezi, hogy a platform költségei meghaladják a platform bevételeit.Ha ez megtörténik, az állomások állami vagy befektetési alapokat használhatnak fel a veszteségek fedezésére;ezek a „gyógyszerek” azonban nem fenntarthatók.Az erőművek költségesek a gyorstöltő berendezések magas költsége és az elektromos szolgáltatások magas költsége miatt.Például 150 kW hálózati teljesítmény szükséges egy 50 kWh-s akkumulátor 20 perc alatti feltöltéséhez (150 kW × [20 ÷ 60]).Ennyi áramot fogyaszt 120 otthon, és az ezt támogató hálózati berendezések költségesek (egy átlagos amerikai otthon 1,2 kW-ot fogyaszt).
Emiatt sok gyorstöltő állomás nem fér hozzá nagyszámú rácshoz, ami azt jelenti, hogy nem tudnak egyszerre több autót gyorstölteni.Ez a következő események sorozatához vezet: lassabb töltés, alacsonyabb ügyfél-elégedettség, alacsonyabb állomáskihasználtság, magasabb ügyfélenkénti költségek, alacsonyabb állomásnyereség, és végső soron kevesebb potenciális állomástulajdonos.
A sok elektromos autóval és többnyire az utcai parkolással rendelkező városok nagyobb valószínűséggel gazdaságosabbá teszik a gyorstöltést.Alternatív megoldásként a vidéki vagy külvárosi területek gyorstöltő állomásait gyakran fenyegeti a pénzvesztés veszélye.
A cserélhető akkumulátorok a következő okok miatt csökkentik a gyorstöltő állomások gazdasági életképességének kockázatát:
· A földalatti cseretermekben lévő akkumulátorok lassabban tölthetők fel, csökkentve a szükséges szervizteljesítményt és csökkentve a töltőberendezések költségeit.
A csereteremben lévő akkumulátorok éjszaka is fogyaszthatnak áramot, vagy amikor a megújuló források telítettek és alacsonyak az áramköltségek.
Fennáll a veszélye, hogy a ritkaföldfémek egyre ritkábbak és drágábbak lesznek
2021-re körülbelül 7 millió elektromos jármű készül majd világszerte.Ha a termelést 12-szeresére növelik és 18 évig üzemeltetik, az elektromos járművek 1,5 milliárd gázüzemű járművet válthatnak ki világszerte, és dekarbonizálhatják a közlekedést (7 millió × 18 év × 12).Az elektromos járművek azonban jellemzően ritka lítiumot, kobaltot és nikkelt használnak, és nem világos, hogy mi történne ezen anyagok árával, ha a fogyasztás meredeken emelkedne.
Az elektromos járművek akkumulátorainak ára általában évről évre csökken.Erre azonban 2022-ben az anyaghiány miatt nem került sor.Sajnos a ritkaföldfémek valószínűleg egyre ritkábbak lesznek, ami az akkumulátorárak növekedéséhez vezet.
A cserélhető akkumulátorok csökkentik a ritkaföldfém anyagoktól való függőséget, mivel könnyebben működnek alacsonyabb tartományú technológiákkal, amelyek kevesebb ritkaföldfém anyagot használnak (például az LFP akkumulátorok nem használnak kobaltot).
A töltéssel való várakozás néha kényelmetlen
A cserélhető akkumulátorok csökkentik a tankolási időt, mivel a csere gyors.
A járművezetők néha aggódnak a hatótávolság és a töltés miatt
A csere egyszerű lesz, ha sok cserekamra és sok tartalék akkumulátor van a rendszerben.
CO2 bocsát ki, amikor földgázt égetnek el villamosenergia-termelés céljából
A rácsokat gyakran több forrás táplálja.Például bármikor előfordulhat, hogy egy város áramának 20 százalékát atomenergiából, 3 százalékát napenergiából, 7 százalékát szélenergiából, 70 százalékát pedig földgázerőművekből nyeri.A napelemparkok áramot termelnek, amikor süt a nap, a szélerőművek áramot termelnek, ha szeles idő van, és más források általában kevésbé időszakosak.
Amikor egy személy elektromos autót tölt, legalább egy áramforrásta rácson növeli a kimenetet.Gyakran csak egy személy vesz részt különféle megfontolások, például a költségek miatt.Valószínűleg a napelemes farm teljesítménye sem fog változni, mivel a nap állítja be, és az energiája általában már elfogy.Alternatív megoldásként, ha egy napelemes farm „telített” (azaz eldobja a zöld energiát, mert túl sok van benne), akkor a kidobás helyett növelheti a teljesítményét.Az emberek feltölthetik az elektromos járműveket anélkül, hogy a forrásnál CO2-t bocsátanának ki.
A cserélhető akkumulátorok csökkentik az áramtermelésből származó CO2-kibocsátást, mivel az akkumulátorok újratölthetők, ha a megújuló energiaforrások telítettek.
CO2-kibocsátás ritkaföldfémek bányászata és akkumulátorok gyártása során keletkezik
A cserélhető akkumulátorok csökkentik a CO2-kibocsátást az akkumulátorgyártás során, mivel kisebb, ritkaföldfém-anyagot használó akkumulátorok is használhatók.
A közlekedés 30 billió dolláros probléma
Körülbelül 1,5 milliárd gázüzemű jármű van a világon, és ha ezeket elektromos járművekre cserélnék, mindegyik 20 000 dollárba kerülne, ami összesen 30 billió dollárt (1,5 milliárd × 20 000 dollárt) jelent.A K+F költségek indokoltak lennének, ha például 10%-kal csökkentenék azokat több százmilliárd dolláros további K+F révén.A közlekedést 30 billió dolláros problémának kell tekintenünk, és ennek megfelelően kell eljárnunk – más szóval több kutatás-fejlesztést.Azonban hogyan csökkentheti a K+F a cserélhető akkumulátorok költségeit?Kezdhetnénk a földalatti infrastruktúrát automatikusan telepítő gépek feltárásával.
Következtetésképpen
A cserélhető akkumulátorok előremozdítása érdekében a kormányok vagy alapítványok finanszírozhatják a következő szabványosított rendszerek fejlesztését:
· Elektromechanikus cserélhető elektromos jármű akkumulátor rendszer
· Kommunikációs rendszer az elektromos járművek akkumulátora és a töltés közöttgépezet
· Kommunikációs rendszer az autó és az akkumulátorcsere állomás között
· Kommunikációs rendszer az elektromos hálózat és a jármű kijelzőpanelje között
· Okostelefon felhasználói felület és fizetési rendszer interfész
· Különböző méretű csere-, tárolási és töltési mechanizmusok
Egy komplett rendszer kifejlesztése a prototípusig több tízmillió dollárba kerülhet;a globális telepítés azonban több milliárd dollárba kerülhet.
Feladás időpontja: 2022. december 16