Risolve i prublemi causati da l'usu di i veiculi elettrichi rimpiazzendu e batterie di i veiculi elettrici

Piombu:U Laboratoriu Naziunale d'Energia Rinnovabile di i Stati Uniti (NREL) informa chì una vittura di benzina custa $ 0,30 per milla, mentre chì un veiculu elettricu cù una gamma di 300 milla custa $ 0,47 per milla, cum'è mostra in a tabella sottu.

Questu include i costi iniziali di u veiculu, i costi di benzina, i costi di l'electricità è u costu di rimpiazzà e batterie EV.E batterie sò tipicamente valutate per 100.000 chilometri è 8 anni di autonomia, è e vitture sò generalmente duppiu.U pruprietariu puderà cumprà una bateria di sustituzione per a vita di u veiculu, chì pò esse assai caru.

Costu per milla per diverse classi di veiculi secondu NREL

I lettori puderanu avè vistu rapporti chì i EVs custanu menu di e vitture di benzina;in ogni modu, questi sò generalmente basati nantu à "studii" chì "scurdate" di cumprendi u costu di rimpiazzamentu di a bateria.L'economisti prufessiunali in EIA è NREL sò incuraghjiti à evità preghjudizii persunali perchè riduce a precisione.U so travagliu hè di predichendu ciò chì succede, micca ciò chì volenu accade.

Batterie scambiabili riduce u costu di i veiculi elettrici da:

· A maiò parte di e vitture guidanu menu di 45 chilometri per ghjornu.Allora, in parechji ghjorni, ponu aduprà una bateria di prezzu bassu (di 100 milla) è carica durante a notte.In viaghji più longu, puderanu aduprà batterie più caru è più duraturi, o rimpiazzà più freti.

· I pruprietarii attuali di EV ponu rimpiazzà e batterie dopu una calata di capacità da 20% à 35%.Tuttavia, e batterie rimpiazzabili duranu più longu perchè sò dispunibuli cum'è batterie di capacità più bassa quandu anu più vechja.I cunduttori ùn vederanu micca a diffarenza trà una nova bateria di 150 kWh è una vechja bateria di 300 kWh chì hè degradata da 50%.Tutti dui si mostraranu cum'è 150 kWh in u sistema.Quandu e batterie duranu duie volte più longu, e batterie costanu duie volte menu.

Stazioni di ricarica rapida in risicu di perde soldi

Quandu vede una stazione di carica rapida, chì percentuale di u tempu hè in usu?In parechji casi, micca assai.Questu hè duvuta à l'inconveniente è l'altu costu di carica, a facilità di carica in casa, è u numeru insufficiente di veiculi elettrici.È a bassa utilizazione spessu si traduce in costi di piattaforma chì superanu i rivenuti di a piattaforma.Quandu succede questu, stazioni ponu utilizà fondi di u guvernu o fondi d'investimentu per copre e perdite;però, sti "rimedi" ùn sò micca sustinibili.E stazioni di energia sò costose per via di l'altu costu di l'equipaggiu di carica rapida è l'altu costu di u serviziu elettricu.Per esempiu, 150 kW di putenza di rete hè necessariu per carricà una bateria 50 kWh in 20 minuti (150 kW × [20 ÷ 60]).Hè a stessa quantità di elettricità cunsumata da 120 case, è l'equipaggiu di rete per sustene questu hè caru (a casa media di i Stati Uniti cunsuma 1,2 kW).

Per questu mutivu, assai stazioni di carica rapida ùn anu micca accessu à un gran numaru di griglie, chì significa chì ùn ponu micca carica veloce parechje vitture à u stessu tempu.Questu porta à a seguente cascata di avvenimenti: carica più lenta, satisfaczione di u cliente più bassa, utilizzazione di stazione più bassa, costi più alti per cliente, profitti di stazione più bassi, è infine menu prupietari di stazioni.

Una cità cù assai EV è soprattuttu parcheghju in strada hè più prubabile di fà a carica rapida più economica.In alternativa, stazioni di ricarica rapida in e zone rurale o suburbane sò spessu in risicu di perde soldi.

E batterie scambiabili riducenu u risicu per a viabilità economica di stazioni di ricarica rapida per i seguenti motivi:

· Batterie in stanze di scambiu sotterranee ponu esse caricate più lentamente, riducendu u putere di serviziu necessariu è riducendu i costi di l'equipaggiu di carica.

Batterie in a stanza di scambiu ponu piglià energia di notte o quandu e fonti rinnuvevuli sò saturati è i costi di l'electricità sò bassi.

I materiali di terra rara sò in risicu di diventà più rari è più caru

Per u 2021, circa 7 milioni di veiculi elettrici seranu pruduciuti in u mondu.Se a produzzione hè aumentata da 12 volte è operata per 18 anni, i veiculi elettrici ponu rimpiazzà 1,5 miliardi di veiculi di gasu in u mondu è decarbonizà u trasportu (7 milioni × 18 anni × 12).Tuttavia, i EVs tipicamente utilizanu lithium, cobalt è nickel rari, è ùn hè micca chjaru ciò chì succede à i prezzi di sti materiali se u cunsumu aumentava drasticamente.

I prezzi di e batterie EV sò generalmente caduti annu à annu.Tuttavia, questu ùn hè micca accadutu in 2022 per mancanza di materiale.Sfortunatamente, i materiali di terra rara sò prubabilmente diventati sempre più rari, purtendu à i prezzi di a bateria più altu.

Batterie rimpiazzabili riducenu a fiducia in i materiali di terra rara perchè ponu più facilmente travaglià cù tecnulugii più bassi chì utilizanu materiali di terra rara (per esempiu, e batterie LFP ùn utilizanu micca cobalt).

Aspittà à carica hè qualchì volta inconveniente

Batterie rimpiazzabili riducenu u tempu di rifornimentu perchè i rimpiazzamenti sò rapidi.

I cunduttori à volte si sentenu ansiosi per a gamma è a carica

U scambiu serà faciule sè avete parechje camere di scambiu è parechje batterie di ricambio in u sistema.

CO2 hè emessu quandu si brusgia u gasu naturale per generà elettricità

E griglie sò spessu alimentate da parechje fonti.Per esempiu, in ogni mumentu, una cità puderia uttene u 20 per centu di l'electricità da l'energia nucleare, u 3 per centu da u sole, u 7 per centu da u ventu, è u 70 per centu da e piante di gas naturale.L'agricultori solari generanu l'electricità quandu u sole brilla, i parchi venti generanu l'electricità quandu hè ventu, è altre fonti tendenu à esse menu intermittenti.

Quandu una persona carica un EV, almenu una fonte di energianantu à a griglia aumenta a pruduzzioni.Spessu, una sola persona hè implicata per parechje considerazioni, cum'è u costu.Inoltre, a pruduzzione di una splutazioni solare hè improbabile di cambià, postu chì hè stallata da u sole è u so putere hè di solitu digià cunsumatu.In alternativa, se una splutazioni solare hè "saturata" (vale à dì, scaccià a putenza verde perchè hà troppu), allora puderia aumentà a so pruduzzione invece di scaccià.A ghjente pò carricà l'EV senza emette CO2 à a fonte.

E batterie rimpiazzabili riducenu l'emissioni di CO2 da a generazione di l'electricità perchè e batterie ponu esse ricaricate quandu e fonti d'energia rinnuvevuli sò saturati.

CO2 hè emessu quandu a minera di materiali di terra rara è a fabbricazione di batterie

Batterie rimpiazzabili riducenu l'emissioni di CO2 in a produzzione di batterie perchè e batterie più chjuche chì utilizanu materiali di terra menu rari ponu esse usate.

U trasportu hè un prublema di $ 30 trilioni

Ci hè apprussimatamente 1,5 miliardi di veiculi di gas in u mondu, è s'ellu sò stati rimpiazzati cù veiculi elettrichi, ognunu costaria $ 20,000, per un costu tutale di $ 30 trilioni (1,5 miliardi × $ 20,000).I costi di R&D seranu ghjustificati se, per esempiu, eranu ridotti di 10% attraversu centinaie di miliardi di dollari di R&D supplementari.Avemu bisognu di vede u trasportu cum'è un prublema di $ 30 trilioni è agisce in cunseguenza, in altre parolle, più R&D.Tuttavia, cumu a R & D pò riduce u costu di e batterie rimpiazzabili?Pudemu principià per esplorà e macchine chì installanu automaticamente l'infrastruttura sotterranea.

in cunclusioni

Per avanzà e batterie rimpiazzabili, i guverni o fundazioni puderanu finanzià u sviluppu di i seguenti sistemi standardizati:

· Sistema di batterie di veìculu elettricu intercambiabile elettromeccanicu

· Sistema di cumunicazione trà a batteria EV è a caricamecanismu

· Sistema di cumunicazione trà a vittura è a stazione di scambiu di bateria

· Sistema di cumunicazione trà a rete elettrica è u pannellu di visualizazione di u veiculu

· Interfaccia d'utilizatore per smartphone è interfaccia di sistema di pagamentu

· Scambià, almacenamentu è miccanismi di carica di diverse dimensioni

Sviluppà un sistema cumpletu à u puntu di prototipu pò custà decine di milioni di dollari;in ogni modu, a implementazione glubale pò costà miliardi di dollari.


Tempu di Postu: Dec-16-2022