Leystu vandamálin sem stafa af notkun rafknúinna ökutækja með því að skipta um rafhlöður rafbíla

Þetta felur í sér upphafskostnað ökutækja, bensínkostnað, rafmagnskostnað og kostnað við að skipta um rafgeyma.Rafhlöður eru venjulega metnar fyrir 100.000 mílur og 8 ára drægni og bílar endast tvöfalt það.Eigandinn mun þá líklega kaupa nýja rafhlöðu á líftíma ökutækisins, sem getur verið mjög dýrt.

Kostnaður á mílu fyrir mismunandi ökutækjaflokka samkvæmt NREL

Lesendur gætu hafa séð fréttir um að rafbílar kosti minna en bensínbílar;Hins vegar voru þær venjulega byggðar á „rannsóknum“ sem „gleymdi“ að taka með kostnað við rafhlöðuskipti.Faglegir hagfræðingar hjá EIA og NREL eru hvattir til að forðast persónulega hlutdrægni þar sem það dregur úr nákvæmni.Hlutverk þeirra er að spá fyrir um hvað muni gerast, ekki hvað þeir vilja að gerist.

Skiptanlegar rafhlöður draga úr kostnaði við rafbíla með því að:

· Flestir bílar keyra minna en 45 mílur á dag.Síðan, á mörgum dögum, geta þeir notað ódýra rafhlöðu á lágum drægni (t.d. 100 mílur) og hlaðið hana á einni nóttu.Í lengri ferðum gætu þeir notað dýrari rafhlöður sem endist lengur eða skipt út oftar.

· Núverandi EV eigendur mega skipta um rafhlöður eftir 20% til 35% minnkun á afkastagetu.Hins vegar endast rafhlöður sem hægt er að skipta um lengur því þær eru fáanlegar sem rafhlöður með minni getu þegar þær eldast.Ökumenn munu ekki sjá muninn á nýrri 150 kWh rafhlöðu og gamalli 300 kWh rafhlöðu sem er rýrnað um 50%.Báðir munu birtast sem 150 kWh í kerfinu.Þegar rafhlöður endast tvöfalt lengur kosta rafhlöður tvöfalt minna.

Hraðhleðslustöðvar eiga á hættu að tapa peningum

Þegar þú sérð hraðhleðslustöð, hversu mörg prósent af tímanum er hún í notkun?Í mörgum tilfellum ekki mikið.Þetta stafar af óþægindum og háum hleðslukostnaði, auðveldri hleðslu heima og ófullnægjandi fjölda rafknúinna ökutækja.Og lítil nýting leiðir oft til þess að pallkostnaður fer yfir tekjur pallsins.Þegar þetta gerist geta stöðvar notað ríkisfé eða fjárfestingarsjóði til að mæta tapi;þessi „úrræði“ eru hins vegar ekki sjálfbær.Rafstöðvar eru kostnaðarsamar vegna mikils kostnaðar við hraðhleðslubúnað og mikils rafmagnsþjónustu.Til dæmis þarf 150 kW af raforku til að hlaða 50 kWst rafhlöðu á 20 mínútum (150 kW × [20 ÷ 60]).Það er sama magn af rafmagni sem 120 heimili nota og netbúnaðurinn til að standa undir þessu er kostnaðarsamur (að meðaltali bandarískt heimili eyðir 1,2 kW).

Af þessum sökum hafa margar hraðhleðslustöðvar ekki aðgang að miklum fjölda neta, sem þýðir að þær geta ekki hraðhlaða marga bíla á sama tíma.Þetta leiðir til eftirfarandi atburðarása: hægari hleðslu, minni ánægju viðskiptavina, minni stöðvarnýting, hærri kostnaður á hvern viðskiptavin, minni stöðvarhagnaður og að lokum færri verðandi stöðvareigendur.

Borg með mörgum rafbílum og aðallega bílastæði við götu er líklegri til að gera hraðhleðslu hagkvæmari.Að öðrum kosti eiga hraðhleðslustöðvar í dreifbýli eða úthverfum oft á hættu að tapa peningum.

Skiptanlegar rafhlöður draga úr hættu á hagkvæmni hraðhleðslustöðva af eftirfarandi ástæðum:

· Hægt er að hlaða rafhlöður í neðanjarðar skiptiherbergjum hægar, sem dregur úr þjónustuafli sem þarf og lækkar kostnað við hleðslubúnað.

Rafhlöður í skiptiherberginu geta dregið orku á nóttunni eða þegar endurnýjanlegir orkugjafar eru mettaðir og rafmagnskostnaður er lítill.

Sjaldgæf jarðefni eiga á hættu að verða sjaldgæfari og dýrari

Árið 2021 verða um það bil 7 milljónir rafbíla framleiddar um allan heim.Ef framleiðslan er aukin um 12 sinnum og starfrækt í 18 ár geta rafknúin farartæki komið í stað 1,5 milljarða gasbíla um allan heim og kolefnislosað flutninga (7 milljónir × 18 ár × 12).Hins vegar nota rafbílar yfirleitt sjaldgæft litíum, kóbalt og nikkel og það er óljóst hvað myndi gerast um verð á þessum efnum ef neysla ykist verulega.

EV rafhlöður lækka venjulega ár frá ári.Það gerðist hins vegar ekki árið 2022 vegna efnisskorts.Því miður er líklegt að sjaldgæf jarðefni verði sífellt sjaldgæfari, sem leiðir til hærra rafhlöðuverðs.

Skiptanlegar rafhlöður draga úr trausti á sjaldgæfum jörðuefnum vegna þess að þær geta auðveldara unnið með lægri tækni sem notar minna sjaldgæf jarðefni (til dæmis nota LFP rafhlöður ekki kóbalt).

Að bíða eftir að hlaða er stundum óþægilegt

Skiptanlegar rafhlöður draga úr áfyllingartíma vegna þess að skiptingar eru fljótar.

Ökumenn hafa stundum áhyggjur af drægni og hleðslu

Það verður auðvelt að skipta ef þú ert með mörg skiptihólf og margar aukarafhlöður í kerfinu.

CO2 losnar við brennslu jarðgass til raforkuframleiðslu

Grids eru oft knúin af mörgum aðilum.Til dæmis gæti borg á hverjum tíma fengið 20 prósent af raforku sinni frá kjarnorku, 3 prósent frá sólarorku, 7 prósent frá vindi og 70 prósent frá jarðgasverum.Sólarbú framleiða rafmagn þegar sólin skín, vindorkuver framleiða rafmagn þegar það er hvasst og aðrar uppsprettur hafa tilhneigingu til að vera minna hlé.

Þegar einstaklingur hleður rafbíl, að minnsta kosti einn aflgjafaá ristinni eykur afköst.Oft kemur aðeins einn aðili við sögu vegna ýmissa atriða, svo sem kostnaðar.Einnig er ólíklegt að framleiðsla sólarbúa breytist þar sem hún er sett af sólinni og afl hennar er venjulega þegar neytt.Að öðrum kosti, ef sólarbú er "mettað" (þ.e. að henda grænni orku vegna þess að það hefur of mikið), þá gæti það aukið framleiðslu sína í stað þess að henda því.Fólk getur hlaðið rafbíla án þess að losa CO2 við upprunann.

Skiptanlegar rafhlöður draga úr koltvísýringslosun frá raforkuframleiðslu vegna þess að rafhlöðurnar geta verið endurhlaðnar þegar endurnýjanlegir orkugjafar eru mettaðir.

CO2 losnar við námuvinnslu á sjaldgæfum jarðefnum og gerð rafgeyma

Skiptanlegar rafhlöður draga úr koltvísýringslosun í rafhlöðuframleiðslu vegna þess að hægt er að nota smærri rafhlöður sem nota minna sjaldgæft jarðefni.

Samgöngur eru $30 trilljón vandamál

Það eru um það bil 1,5 milljarðar bensínbíla í heiminum og ef þeim væri skipt út fyrir rafbíla myndi hver um sig kosta 20.000 dollara, fyrir samtals 30 trilljón dollara (1,5 milljarða × 20.000 dollara).Rannsóknar- og þróunarkostnaður væri réttlætanlegur ef hann væri til dæmis lækkaður um 10% með fleiri hundruðum milljarða dollara af viðbótarrannsóknum og þróun.Við þurfum að líta á flutninga sem 30 trilljón dollara vandamál og bregðast við í samræmi við það - með öðrum orðum, meiri rannsóknir og þróun.Hins vegar, hvernig getur R&D dregið úr kostnaði við skiptanlegar rafhlöður?Við gætum byrjað á því að kanna vélar sem setja sjálfkrafa upp neðanjarðarinnviði.

að lokum

Til að færa útskiptanlegar rafhlöður áfram gætu stjórnvöld eða stofnanir fjármagnað þróun eftirfarandi staðlaðra kerfa:

· Rafmagnískt skiptanlegt rafhlöðukerfi fyrir rafbíla

· Samskiptakerfi milli rafhlöðu rafhlöðu og hleðsluvélbúnaður

· Samskiptakerfi milli bíls og rafgeymaskiptastöðvar

· Samskiptakerfi milli rafmagnsnets og skjáborðs ökutækja

· Notendaviðmót snjallsíma og greiðslukerfisviðmót

· Skipta, geymsla og hleðslukerfi af mismunandi stærðum

Að þróa fullkomið kerfi að því marki að frumgerð getur kostað tugi milljóna dollara;Hins vegar getur alþjóðleg uppsetning kostað milljarða dollara.