Taisant automobilių ir e-dviračių baterijas sutaupoma pinigų ir išteklių, tačiau problemos stabdo pramonės augimą
Rich Benoit maždaug tris kartus per dieną sulaukia skambučių iš seno „Tesla Model S“, kurio akumuliatorius pradėjo gesti jo automobilių parduotuvėje „The Electrified Garage“, savininkų.Akumuliatoriai, galintys pasiekti šimtus mylių, staiga įkraunami gali atlaikyti tik 50 mylių.Šioms transporto priemonėms dažnai neteikiama garantija, o akumuliatoriaus keitimas gali kainuoti daugiau nei 15 000 USD.
Daugumos gaminių remontas yra ekonomiškesnis pasirinkimas nei keitimas.Benoit, vadovaujantis vienai iš nedaugelio nepriklausomų „Tesla“ remonto dirbtuvių JAV, teigė, kad daugelį „Tesla“ baterijų teoriškai galima taisyti.Tačiau dėl sugaišto laiko ir mokymo, saugos problemų ir remonto sudėtingumo, Benoit sako, kad automobilio akumuliatoriaus remontas jo parduotuvėje gali kainuoti iki 10 000 USD, ty daugiau nei dauguma vartotojų yra pasirengę mokėti.Vietoj to, daugelis žmonių nusprendžia parduoti arba atiduoti savo senus automobilius ir tada perka visiškai naują „Tesla“, sakė jis.
„[Automobilis] dabar yra beveik kaip vartojimo reikmenys, kaip televizorius“, - sakė Benoit.
Benoit patirtis rodo problemą, su kuria pradeda susidurti ankstyvieji elektrinių transporto priemonių ir elektrinių mikromobilumo įrenginių, pvz., e-dviračių ir e-paspirtukų, vartotojai: šiose transporto priemonėse yra didelių, brangių baterijų, kurios laikui bėgant tampa neįperkamos.Pakartotinai gaminant šias baterijas galima sutaupyti energijos ir išteklių, kurie kitu atveju būtų naudojami naujoms baterijoms gaminti.Tai ypač svarbu elektra varomoms transporto priemonėms, kuriose yra labai didelių baterijų, kurios turi būti naudojamos daugelį metų, kad būtų kompensuotas jų gamybos metu susidarantis anglies dioksido kiekis.Tačiau daugelis elektrinių transporto priemonių ir elektromobilių akumuliatorių yra suprojektuoti taip, kad juos būtų sunku taisyti, o kai kurie gamintojai aktyviai atgraso nuo šios praktikos, remdamiesi saugos problemomis.Dėl dizaino problemų, saugos reikalavimų ir dalių trūkumo keliems nepriklausomiems mechanikams, kuriems pavesta aptarnauti elektromobilių ar elektroninių dviračių akumuliatorius, sunku leisti remontuoti.
„Šiukšliadėžėje yra daug baterijų, kurias galima atnaujinti“, – sako Timothée Rouffignac, Briuselyje, Belgijoje, vadovaujantis nedidelei elektroninių dviračių akumuliatorių remonto įmonei „Daurema“.Tačiau „kadangi jie nėra skirti taisyti, sunku rasti gerą kainą“.
Ličio jonų baterijose išmaniuosiuose telefonuose yra „elementas“, susidedantis iš grafito anodo, metalo katodo ir skysto elektrolito, leidžiančio ličio jonams judėti iš vienos pusės į kitą, sukurdamas elektrinį potencialą.Elektrinių dviračių akumuliatoriuose paprastai yra dešimtys elementų.Tuo tarpu elektromobilių akumuliatoriuose gali būti nuo šimtų iki tūkstančių atskirų elementų, kurie dažnai yra supakuoti į „modulius“, o vėliau sujungiami į akumuliatorių paketus.Be elementų ir modulių, elektromobilių ir e-dviračių akumuliatoriuose dažnai yra akumuliatoriaus valdymo sistema, kuri stebi akumuliatoriaus būklę ir kontroliuoja įkrovimo bei iškrovimo greitį.
Visos ličio jonų baterijos laikui bėgant genda ir galiausiai jas reikės pakeisti.Tačiau, kai baterijoje yra daug atskirų elementų ir kitų komponentų, jos eksploatavimo laikas kartais gali būti pratęstas taisant, ty identifikuojant ir pakeičiant pažeistus elementus arba modulius, taip pat taisant kitus sugedusius komponentus, pvz., sugedusią akumuliatoriaus valdymo sistemą.Kai kuriais atvejais reikia pakeisti tik vieną modulį.Pakeitus šį modulį, o ne visą akumuliatorių, sumažėja metalų, pvz., ličio, poreikis, taip pat sumažėja anglies emisija, susijusi su pakaitinio akumuliatoriaus (arba naujo automobilio) gamyba.Dėl to baterijų atnaujinimas yra „idealiai tinkamas žiedinei ekonomikai (sistemai, kuri taupo ir pakartotinai naudoja išteklius“), sakė Gavinas Harperis, tyrėjas, tyrinėjantis baterijų tvarumą Birmingamo universitete JK.
Nors tai nebūtinai pigu, galite sutaupyti pinigų remontuodami akumuliatorių.Paprastai EV akumuliatoriaus remontas kainuoja apie pusę naujos baterijos kainos.„Cox Automotive“ apskaičiavo, kad nuo 2014 m., kai pradėjo siūlyti elektromobilių akumuliatorių remonto paslaugas, ji sutaupė daugiau nei 1 gigavatvalandę baterijų, kurių užtenka maždaug 17 000 naujų elektromobilių, kurie buvo išmesti.
„Yra daug priežasčių, kodėl remontas yra ekonomiškesnis nei pakeitimas“, – Gristui sakė Helps.
Tačiau ekspertai teigia, kad baterijų taisymas yra pavojingas ir neturėtų to daryti namuose ar pradedantiesiems.Jei remonto metu akumuliatorius yra pažeistas, tai gali sukelti trumpąjį jungimą, dėl kurio gali kilti gaisras arba sprogimas.Jei bandydami taisyti nedėvėsite tinkamų aukštos įtampos pirštinių, galite patirti elektros smūgį.Jei nežinote, ką darote, „žaidi su ugnimi“, sakė Johnas Matna, elektroninių dviračių remonto dirbtuvės „Chattanooga Electric Bike Co.“ savininkas. Jis pažymėjo, kad kai kuriuose elektrinių dviračių akumuliatoriuose yra „pakankamai srovės, kad būtų galima nužudyti. asmuo."
Tai padeda pasakyti, kad norint atnaujinti akumuliatorių, reikia bent jau aukštos įtampos mokymo, elektros patirties, asmeninių apsaugos priemonių ir „pagrindinio supratimo apie architektūrą ir baterijų veikimą“.Norintiems taisyti elektromobilių baterijas, taip pat reikia įrangos, kuri pakeltų transporto priemonę nuo žemės ir fiziškai pašalintų akumuliatorių, kuris gali sverti tūkstančius svarų.
„Labai mažai žmonių gali ar net turėtų pabandyti kažką panašaus“, - sakė Benoit.
Tačiau net ir tinkamai apmokyti asmenys dažnai susiduria su sunkumais remontuodami elektromobilių ar e-dviračių baterijas dėl jų konstrukcijos.Daugelis elektroninių dviračių baterijų yra patvariose plastikinėse dėžutėse, kurias sunku, o gal net neįmanoma, atidaryti nepažeidžiant vidinių komponentų.Elektroninio dviračio akumuliatoriaus arba atskirų EV baterijų modulių elementai dažnai yra suklijuoti arba suvirinti, todėl juos sunku arba neįmanoma pakeisti atskirai.Be to, kaip pabrėžiama 2021 m. Europos aplinkos agentūros ataskaitoje, kai kuriuose elektromobilių akumuliatoriuose yra programinės įrangos, dėl kurios akumuliatorius gali išsijungti, jei atsiranda klastojimo požymių.
Gamintojai teigia, kad jų baterijos yra skirtos saugumui, ilgaamžiškumui ir našumui pagerinti, tačiau tai gali nukentėti dėl remonto galimybių, nes daugelis gamintojų, kuriems taikomas garantinis laikotarpis (paprastai dveji metai pagrindinių prekių ženklų ir e-dviračių prekių ženklams), siūlo juos pakeisti nemokamai. arba su nuolaida.baterijos.Elektrinės transporto priemonės tarnauja 8–10 metų arba 100 000 mylių).Kita vertus, remonto šalininkai teigia, kad modulinės konstrukcijos su apverčiamomis tvirtinimo detalėmis, tokiomis kaip nuimami spaustukai ar lipnios juostos, nebūtinai kenkia saugai ir kad remonto konstrukcijų privalumai gerokai viršija išlaidas.
Europos politikai pradeda klausytis advokatų.Rugpjūtį Europos Sąjunga priėmė naują reglamentą, kuriuo siekiama, kad baterijos būtų ekologiškesnės.Be kita ko, į ją įtraukta nuostata, pagal kurią reikalaujama, kad e-dviračių ir kitų „lengvųjų transporto priemonių“, pvz., elektroninių paspirtukų, naudojamus akumuliatorius prižiūrėtų nepriklausomi profesionalai iki atskirų elementų lygio.Europos e-dviračių pramonė griežtai priešinosi taisyklei, nes nerimauja dėl saugumo, akumuliatoriaus sertifikavimo ir teisinės atsakomybės, todėl dabar grumiasi, kaip jos laikytis.
„Vis dar svarstome, kaip galėtume įvykdyti naujų ES baterijų reglamentų reikalavimus, laikydamiesi galiojančių saugos taisyklių ir aukštų kokybės standartų“, – „Grist“ sakė elektroninių dviračių akumuliatorių gamintoja „Bosch“.Bosch atkreipė dėmesį į iššūkius, su kuriais susiduria gamintojai.„Jungtinėse Valstijose pastebima priešinga tendencija“, kur „elektroninių dviračių akumuliatoriams ir sistemoms įvedami griežtesni reglamentai ir aukštesni standartai“.
Tiesą sakant, Federalinė vartotojų produktų saugos komisija neseniai paskelbė, kad peržiūri elektroninių dviračių ir jų baterijų taisykles.Tai įvyko po to, kai neseniai kilęs e-dviračių baterijų gaisras taip pat paskatino imtis vietos politikos veiksmų.Niujorko miesto taryba neseniai pakeitė priešgaisrinį kodeksą, kad uždraustų „ličio jonų akumuliatorių surinkimą ar taisymą“ iš panaudotų baterijų iš kitų baterijų, o tai kartais daro remontininkai.
Miestas taip pat neseniai priėmė teisės aktus, įpareigojančius elektromobilių gamintojus užtikrinti, kad jų gaminių akumuliatoriai būtų sertifikuoti pagal UL 2271 projektavimo standartą, kuriuo siekiama pagerinti saugumą.Perdirbtos baterijos atitinka šiuos reikalavimus, sakė Ibrahimas Jilani, pasaulinis vartotojų technologijų direktorius UL Solutions, tarptautinė įmonė, kuri tikrina įvairių pramoninių ir plataus vartojimo produktų ir medžiagų saugos sertifikavimo standartus.Vienas standartas.Tačiau Gilani teigė, kad remonto įmonės turės „išlaikyti tokį dizainą, koks buvo prieš remontą“, įskaitant tos pačios markės ir modelio baterijų ir elektroninių komponentų naudojimą.Akumuliatorių remonto dirbtuvės taip pat turi atlikti UL patikrinimus vietoje keturis kartus per metus, o tai jiems kainuos daugiau nei 5000 USD per metus, sakė Jilani.*
Palyginti su elektriniais dviračiais, įstatymų leidėjai gana ramiai taiso EV baterijas.Jungtinėse Valstijose nėra jokių konkrečių įstatymų ar taisyklių, sprendžiančių šią problemą.Naujosios ES baterijų taisyklės taip pat neapima elektromobilių akumuliatorių remonto, o tiesiog rekomenduoja įstatymų leidėjams atnaujinti atskirų transporto priemonių reglamentus, „kad šie akumuliatoriai galėtų būti išimti, pakeisti ir išmontuoti“.
Vokietijos draudimo asociacija GDV „tvirtai palaiko“ šią idėją, Gristui sakė atstovas.Spalio mėnesį grupė paskelbė tyrimo rezultatus, kuriuose nustatyta, kad elektromobilių remontas kainuoja trečdaliu daugiau nei panašių benzinu varomų transporto priemonių, o tai iš dalies paaiškinama didelėmis baterijų remonto ar keitimo išlaidomis.
„Daugelis automobilių gamintojų neleis taisyti akumuliatoriaus, net jei akumuliatoriaus dėžutė yra šiek tiek pažeista“, – Gristui sakė GDV atstovas.Automobilių gamintojai kartais nusprendžia pakeisti akumuliatorių, jei automobilis pateko į avariją, kurios metu išsiskleidė oro pagalvė.Dėl abiejų praktikų „gali padidėti remonto išlaidos“ ir galiausiai padidėti draudimo įmokos, sakė atstovas.
Naujos taisyklės dėl elektromobilių akumuliatorių taisomumo atsiranda kritiniu metu.„Cox Automotive's Helps“ teigė, kad vienu metu egzistuoja dvi elektromobilių baterijų dizaino tendencijos: „Baterijas bus arba labai lengva prižiūrėti, arba jos išvis negalės jų prižiūrėti“.
Kai kurie akumuliatoriai, pavyzdžiui, „Volkswagen ID.4“ akumuliatoriai, turi „Lego“ tipo modulius, kuriuos lengva išimti ir pakeisti.Kituose akumuliatorių paketuose, pavyzdžiui, naujajame „Tesla 4680“ akumuliatoriuje, modulių visiškai nėra.Vietoj to, visi elementai yra suklijuoti ir pritvirtinti prie paties akumuliatoriaus.Padeda apibūdina šį dizainą kaip „nepataisomą“.Jei randama pažeista baterija, reikia pakeisti visą bateriją.
„Tai vis dar visiškai perdirbama baterija“, - sakė Helpsas.„Jūs tiesiog negalite to ištaisyti“.
Šį straipsnį iš pradžių paskelbė Grist, ne pelno siekianti žiniasklaidos organizacija, apimanti klimatą, teisingumą ir sprendimus.
„Scientific American“ yra „Springer Nature“ dalis, kuriai priklauso arba palaiko komercinius ryšius su tūkstančiais mokslinių publikacijų (daugelį jų galima rasti adresu www.springernature.com/us).Scientific American laikosi griežtos redakcinės nepriklausomybės politikos, pranešdama skaitytojams apie mokslo pažangą.
Paskelbimo laikas: 2023-12-26