To zahŕňa počiatočné náklady na vozidlo, náklady na benzín, náklady na elektrinu a náklady na výmenu batérií EV.Batérie sú zvyčajne dimenzované na 100 000 míľ a 8 rokov dojazdu a autá zvyčajne vydržia dvakrát toľko.Majiteľ potom pravdepodobne zakúpi náhradnú batériu počas životnosti vozidla, čo môže byť veľmi nákladné.
Náklady na míľu pre rôzne triedy vozidiel podľa NREL
Čitatelia možno videli správy, že EV stoja menej ako benzínové autá;tieto však boli zvyčajne založené na „štúdiách“, ktoré „zabudli“ zahrnúť náklady na výmenu batérie.Profesionálnym ekonómom v EIA a NREL sa odporúča vyhnúť sa osobným zaujatostiam, pretože to znižuje presnosť.Ich úlohou je predvídať, čo sa stane, nie to, čo chcú, aby sa stalo.
Vymeniteľné batérie znižujú náklady na elektrické vozidlá:
· Väčšina áut najazdí menej ako 45 míľ za deň.Potom môžu počas mnohých dní používať lacnú batériu s nízkym dosahom (povedzme 100 míľ) a nabíjať ju cez noc.Pri dlhších cestách môžu používať drahšie batérie s dlhšou životnosťou alebo ich častejšie vymieňať.
· Súčasní majitelia EV môžu vymeniť batérie po 20% až 35% poklese kapacity.Vymeniteľné batérie však vydržia dlhšie, pretože v staršom veku sú dostupné ako batérie s nižšou kapacitou.Vodiči neuvidia rozdiel medzi novou 150 kWh batériou a starou 300 kWh batériou, ktorá je znehodnotená o 50 %.Oba sa v systéme prejavia ako 150 kWh.Keď batérie vydržia dvakrát tak dlho, batérie stoja dvakrát menej.
Rýchlonabíjacie stanice ohrozené stratou peňazí
Keď vidíte rýchlonabíjaciu stanicu, koľko percent času sa používa?V mnohých prípadoch nie veľa.Je to spôsobené nepríjemnosťou a vysokými nákladmi na nabíjanie, jednoduchosťou nabíjania doma a nedostatočným počtom elektrických vozidiel.A nízke využitie často vedie k tomu, že náklady na platformu prevyšujú príjmy platformy.Keď k tomu dôjde, stanice môžu použiť vládne prostriedky alebo investičné fondy na pokrytie strát;tieto „nápravné opatrenia“ však nie sú udržateľné.Elektrárne sú nákladné kvôli vysokým nákladom na rýchlonabíjacie zariadenia a vysokým nákladom na elektrické služby.Napríklad 150 kW energie zo siete je potrebných na nabitie 50 kWh batérie za 20 minút (150 kW × [20 ÷ 60]).To je rovnaké množstvo elektriny, ktoré spotrebuje 120 domácností, pričom sieťové vybavenie, ktoré to podporuje, je nákladné (priemerný dom v USA spotrebuje 1,2 kW).
Z tohto dôvodu mnohé rýchlonabíjacie stanice nemajú prístup k veľkému počtu sietí, čo znamená, že nemôžu rýchlo nabíjať viacero áut súčasne.To vedie k nasledujúcej kaskáde udalostí: pomalšie nabíjanie, nižšia spokojnosť zákazníkov, nižšie využitie staníc, vyššie náklady na zákazníka, nižšie zisky staníc a v konečnom dôsledku menej potenciálnych vlastníkov staníc.
V meste s množstvom elektrických vozidiel a väčšinou parkovaním na ulici je pravdepodobnejšie, že rýchle nabíjanie bude hospodárnejšie.Prípadne sú rýchlonabíjacie stanice vo vidieckych alebo prímestských oblastiach často vystavené riziku straty peňazí.
Vymeniteľné batérie znižujú riziko pre ekonomickú životaschopnosť rýchlonabíjacích staníc z nasledujúcich dôvodov:
· Batérie v podzemných výmenníkových miestnostiach sa môžu nabíjať pomalšie, čím sa zníži potrebný servisný výkon a znížia sa náklady na nabíjacie zariadenie.
Batérie vo výmenníku môžu odoberať energiu v noci alebo keď sú obnoviteľné zdroje nasýtené a náklady na elektrinu sú nízke.
Materiálom vzácnych zemín hrozí, že budú vzácnejšie a drahšie
Do roku 2021 sa na celom svete vyrobí približne 7 miliónov elektrických vozidiel.Ak sa výroba zvýši 12-krát a prevádzkuje sa 18 rokov, elektrické vozidlá môžu nahradiť 1,5 miliardy vozidiel na plyn na celom svete a dekarbonizovať dopravu (7 miliónov × 18 rokov × 12).Elektromobily však zvyčajne používajú vzácne lítium, kobalt a nikel a nie je jasné, čo by sa stalo s cenami týchto materiálov, ak by spotreba prudko vzrástla.
Ceny batérií EV zvyčajne medziročne klesajú.To sa však v roku 2022 pre nedostatok materiálu nestalo.Bohužiaľ, materiály vzácnych zemín budú pravdepodobne čoraz vzácnejšie, čo vedie k vyšším cenám batérií.
Vymeniteľné batérie znižujú závislosť na materiáloch vzácnych zemín, pretože môžu ľahšie pracovať s technológiami nižšej triedy, ktoré využívajú menej materiálov vzácnych zemín (napríklad batérie LFP nepoužívajú kobalt).
Čakanie na nabíjanie je niekedy nepohodlné
Vymeniteľné batérie skracujú čas tankovania, pretože výmeny sú rýchle.
Vodiči niekedy pociťujú obavy z dojazdu a nabíjania
Výmena bude jednoduchá, ak máte v systéme veľa výmenných komôr a veľa náhradných batérií.
CO2 sa uvoľňuje pri spaľovaní zemného plynu na výrobu elektriny
Siete sú často napájané z viacerých zdrojov.Napríklad mesto môže kedykoľvek získať 20 percent svojej elektriny z jadrovej energie, 3 percentá zo slnečnej energie, 7 percent z veternej energie a 70 percent z elektrární na zemný plyn.Solárne farmy vyrábajú elektrinu, keď svieti slnko, veterné farmy vyrábajú elektrinu, keď je veterno a iné zdroje majú tendenciu byť menej prerušované.
Keď človek nabíja EV, aspoň jeden zdroj energiena mriežke zvyšuje výkon.Často je zapojená len jedna osoba z dôvodu rôznych úvah, napríklad nákladov.Je tiež nepravdepodobné, že by sa výkon solárnej farmy zmenil, pretože je nastavená slnkom a jej energia je zvyčajne už spotrebovaná.Prípadne, ak je solárna farma „nasýtená“ (tj vyhodí zelenú energiu, pretože má príliš veľa), potom by mohla zvýšiť svoj výkon namiesto toho, aby ju vyhodila.Ľudia môžu nabíjať elektromobily bez toho, aby pri zdroji vypúšťali CO2.
Vymeniteľné batérie znižujú emisie CO2 z výroby elektriny, pretože batérie je možné dobíjať, keď sú obnoviteľné zdroje energie nasýtené.
CO2 sa uvoľňuje pri ťažbe materiálov vzácnych zemín a výrobe batérií
Vymeniteľné batérie znižujú emisie CO2 pri výrobe batérií, pretože možno použiť menšie batérie využívajúce menej materiálov vzácnych zemín.
Doprava je problém 30 biliónov dolárov
Na svete je približne 1,5 miliardy vozidiel na plyn a ak by boli nahradené elektrickými vozidlami, každé by stálo 20 000 USD, čo by znamenalo celkové náklady 30 biliónov USD (1,5 miliardy × 20 000 USD).Náklady na výskum a vývoj by boli opodstatnené, ak by sa napríklad znížili o 10 % prostredníctvom stoviek miliárd dolárov dodatočného výskumu a vývoja.Na dopravu sa musíme pozerať ako na 30 biliónový problém a podľa toho konať – inými slovami, viac výskumu a vývoja.Ako však môže výskum a vývoj znížiť náklady na vymeniteľné batérie?Mohli by sme začať skúmaním strojov, ktoré automaticky inštalujú podzemnú infraštruktúru.
na záver
Aby sa vymeniteľné batérie posunuli vpred, vlády alebo nadácie by mohli financovať vývoj nasledujúcich štandardizovaných systémov:
· Elektromechanický výmenný batériový systém elektrického vozidla
· Komunikačný systém medzi akumulátorom EV a nabíjanímmechanizmus
· Komunikačný systém medzi autom a stanicou na výmenu batérií
· Komunikačný systém medzi elektrickou sieťou a zobrazovacím panelom vozidla
· Používateľské rozhranie smartfónu a rozhranie platobného systému
· Výmenné, skladovacie a nabíjacie mechanizmy rôznych veľkostí
Vývoj kompletného systému až po prototyp môže stáť desiatky miliónov dolárov;globálne nasadenie však môže stáť miliardy dolárov.
Čas odoslania: 16. decembra 2022