It-tiswija tal-batteriji tal-karozzi u tar-roti elettroniċi tiffranka l-flus u r-riżorsi, iżda l-problemi qed iżommu lura t-tkabbir tal-industrija
Rich Benoit jirċievi telefonati madwar tliet darbiet kuljum minn sidien ta’ Tesla Model S antik li l-batterija tagħha bdiet tfalli fil-ħanut tal-karozzi tiegħu, The Electrified Garage.Batteriji li jistgħu jipprovdu mijiet ta 'mili ta' firxa f'daqqa jistgħu jdumu biss 50 mil fuq ħlas.Dawn il-vetturi ħafna drabi ma jiġux b'garanzija, u s-sostituzzjoni tal-batterija tista 'tiswa 'l fuq minn $15,000.
Għal ħafna mill-prodotti, it-tiswija hija għażla aktar ekonomika minn sostituzzjoni.Benoit, li jmexxi wieħed mill-ftit ħwienet tat-tiswija indipendenti Tesla fl-Istati Uniti, qal li ħafna batteriji Tesla teoretikament jistgħu jissewwew.Iżda minħabba l-ħin u t-taħriġ involuti, it-tħassib dwar is-sigurtà u l-kumplessità tat-tiswija, Benoit jgħid li t-tiswija ta 'batterija tal-karozza fil-ħanut tiegħu tista' tiswa sa $10,000, aktar milli l-biċċa l-kbira tal-konsumaturi huma lesti li jħallsu.Minflok, ħafna nies jagħżlu li jbigħu jew jiskrappjaw il-karozzi qodma tagħhom u mbagħad jixtru Tesla ġdida fjamanta, qal.
"[Il-karozza] hija kważi bħal oġġett konsumabbli issa, bħal TV," qal Benoit.
L-esperjenza ta 'Benoit tindika problema li dawk li jadottaw kmieni ta' vetturi elettriċi u apparati ta 'mikromobbiltà elettrika bħal e-bikes u e-scooters qed jibdew jiffaċċjaw: Dawn il-vetturi fihom batteriji kbar u għaljin li maż-żmien ma jsirux affordabbli.Il-manifattura mill-ġdid ta 'dawn il-batteriji tista' tipprovdi benefiċċji ta 'sostenibbiltà billi tiffranka l-enerġija u r-riżorsi li kieku jintużaw biex isiru batteriji ġodda.Dan huwa speċjalment importanti għall-vetturi elettriċi, li fihom batteriji kbar ħafna li jridu jintużaw għal snin biex jikkumpensaw għall-emissjonijiet tad-dijossidu tal-karbonju ġġenerati matul il-produzzjoni tagħhom.Iżda ħafna vetturi elettriċi u batteriji ta 'vetturi elettriċi huma ddisinjati biex ikunu diffiċli biex jissewwew, u xi manifatturi jiskoraġġixxu b'mod attiv il-prattika, billi jiċċitaw tħassib dwar is-sigurtà.Kwistjonijiet ta’ disinn, rekwiżiti ta’ sikurezza u nuqqas ta’ partijiet jagħmluha diffiċli għall-ftit mekkaniċi indipendenti li għandhom il-kompitu tas-servizz ta’ batteriji ta’ vetturi elettriċi jew e-bike biex jaffordjaw it-tiswijiet.
"Hemm ħafna batteriji fit-trash li jistgħu jiġu rranġati," jgħid Timothée Rouffignac, li jmexxi kumpanija żgħira tat-tiswija tal-batteriji tal-e-bike msejħa Daurema fi Brussell, il-Belġju.Imma "minħabba li mhumiex maħsuba biex jissewwew, huwa diffiċli li ssib prezz tajjeb."
Il-batteriji tal-jone tal-litju fl-ismartphones fihom "ċellula" li tikkonsisti f'anodu tal-grafita, katodu tal-metall u elettrolit likwidu li jippermetti li l-joni tal-litju jimxu minn naħa għall-oħra, u joħolqu potenzjal elettriku.Il-batteriji tar-roti elettriċi tipikament fihom għexieren ta 'ċelloli.Sadanittant, il-batteriji tal-vetturi elettriċi jista 'jkun fihom mijiet sa eluf ta' ċelloli individwali, li ħafna drabi huma ppakkjati f'"moduli" u mbagħad magħquda f'pakketti ta 'batteriji.Minbarra ċ-ċelloli u l-moduli, il-batteriji tal-vetturi elettriċi u l-e-bike ħafna drabi jinkludu sistema ta 'ġestjoni tal-batterija li timmonitorja s-saħħa tal-batterija u tikkontrolla r-rati tal-iċċarġjar u l-ħatt.
Il-batteriji kollha tal-jone tal-litju jiddegradaw maż-żmien u eventwalment jeħtieġu sostituzzjoni.Madankollu, meta batterija tkun fiha ħafna ċelluli individwali u komponenti oħra, il-ħajja tagħha kultant tista 'tiġi estiża permezz ta' tiswija, proċess li jinvolvi l-identifikazzjoni u s-sostituzzjoni ta 'ċelluli jew moduli bil-ħsara, kif ukoll it-tiswija ta' komponenti difettużi oħra, bħal sistema ta 'ġestjoni tal-batterija difettuża.F'xi każijiet, modulu wieħed biss jeħtieġ li jiġi sostitwit.Is-sostituzzjoni ta 'dan il-modulu, aktar milli tissostitwixxi l-batterija kollha, tnaqqas il-ħtieġa għal metalli bħall-litju, kif ukoll l-emissjonijiet tal-karbonju assoċjati mal-produzzjoni ta' batterija ta 'sostituzzjoni (jew karozza ġdida).Dan jagħmel ir-rinnovament tal-batteriji "ideali għal ekonomija ċirkolari (sistema li tiffranka u tuża mill-ġdid ir-riżorsi)," qal Gavin Harper, riċerkatur li jistudja s-sostenibbiltà tal-batteriji fl-Università ta 'Birmingham fir-Renju Unit.
Filwaqt li mhux neċessarjament irħas, tista' tiffranka l-flus billi tissewwa l-batterija tiegħek.Tipikament, it-tiswija ta 'batterija EV tiswa madwar nofs l-ispiża ta' batterija ġdida.Cox Automotive tistma li minn meta bdiet toffri servizzi ta 'tiswija ta' batteriji EV fl-2014, iffrankat aktar minn gigawatt-siegħa ta 'batteriji, biżżejjed biex tħaddem madwar 17,000 vettura elettrika ġdida minn rimi prematur.
"Hemm ħafna raġunijiet għaliex it-tiswija hija aktar kosteffettiva minn sostituzzjoni," Helps qal lil Grist.
Iżda l-esperti jgħidu li t-tiswijiet tal-batteriji huma perikolużi u m'għandhomx isiru d-dar jew minn dawk li jaħdmu għall-ewwel darba.Jekk il-batterija tkun bil-ħsara waqt it-tiswija, tista 'tikkawża ċirkwit qasir, li jista' jirriżulta f'nar jew splużjoni.Nuqqas li jilbsu ingwanti xierqa ta 'vultaġġ għoli meta tipprova tiswijiet jista' jirriżulta f'xokk elettriku.Jekk ma tafx x'qed tagħmel, "qed tilgħab bin-nar," qal John Matna, sid tal-ħanut tat-tiswija tal-e-bike Chattanooga Electric Bike Co. Huwa nnota li xi batteriji tar-roti elettriċi fihom "kurrent biżżejjed biex joqtlu. persuna.”
Jgħin li wieħed jgħid li r-rikondizzjonar tal-batteriji jeħtieġ mill-inqas taħriġ ta 'vultaġġ għoli, esperjenza elettrika, tagħmir protettiv personali, u "fehim bażiku tal-arkitettura u kif jaħdmu l-batteriji."Dawk li qed ifittxu li jsewwu l-batteriji tal-EV jeħtieġu wkoll tagħmir biex jerfgħu l-vettura mill-art u jneħħu fiżikament il-batterija, li tista 'tiżen eluf ta' liri.
"Ftit nies jistgħu jew għandhom saħansitra jippruvaw xi ħaġa bħal din," qal Benoit.
Iżda anke dawk li għandhom taħriġ xieraq ħafna drabi jkollhom diffikultà biex isewwi l-batteriji tal-vetturi elettriċi jew e-bike minħabba d-disinn tagħhom.Ħafna batteriji e-bike jiġu f'kaxxi tal-plastik li jdumu li huma diffiċli, jekk mhux impossibbli, biex jinfetħu mingħajr ma jagħmlu ħsara lill-komponenti interni.Ġewwa batterija e-bike jew moduli individwali ta 'batteriji EV, iċ-ċelluli ħafna drabi huma inkollati jew iwweldjati flimkien, li jagħmluhom diffiċli jew impossibbli li jiġu sostitwiti individwalment.Barra minn hekk, kif jenfasizza rapport tal-2021 mill-Aġenzija Ewropea għall-Ambjent, xi batteriji tal-VE fihom softwer li jista’ jikkawża l-għeluq tal-batterija jekk ikun hemm sinjali ta’ tbagħbis.
Il-manifatturi jsostnu li l-batteriji tagħhom huma ddisinjati biex itejbu s-sigurtà, id-durabilità u l-prestazzjoni, iżda dan jista 'jseħħ għad-detriment ta' tiswija, peress li ħafna manifatturi li jkopru l-perjodu ta 'garanzija (ġeneralment sentejn għal ditti ewlenin u ditti ta' e-bike) joffru sostituzzjonijiet b'xejn. jew bi skont.batteriji.Vetturi elettriċi jdumu minn 8 sa 10 snin jew 100,000 mil).L-avukati tat-tiswija, min-naħa l-oħra, jargumentaw li disinji modulari bi qfieli riversibbli bħal klipps li jistgħu jitneħħew jew tejps li jwaħħlu mhux bilfors jikkompromettu s-sigurtà u li l-benefiċċji tad-disinni tat-tiswija jegħlbu ħafna l-ispejjeż.
Il-politiċi Ewropej qed jibdew jisimgħu lill-avukati.F'Awwissu, l-Unjoni Ewropea adottat regolament ġdid immirat li jagħmel il-batteriji aktar favur l-ambjent.Fost affarijiet oħra, tinkludi dispożizzjoni li tirrikjedi batteriji użati fl-e-bikes u "vetturi ħfief" oħra bħall-e-scooters biex jiġu serviti minn professjonisti indipendenti, sal-livell taċ-ċellula individwali.L-industrija Ewropea tal-e-bike opponiet bil-qawwa r-regola minħabba tħassib dwar is-sikurezza, iċ-ċertifikazzjoni tal-batteriji u r-responsabbiltà legali, u issa qed tiffaċċja kif tikkonforma.
"Għadna qed inħarsu lejn kif nistgħu nissodisfaw ir-rekwiżiti tar-regolamenti l-ġodda tal-batteriji tal-UE filwaqt li nżommu mar-regolamenti applikabbli tas-sikurezza u l-istandards ta 'kwalità għolja tagħna," qal il-manifattur tal-batterija tal-e-bike Bosch lil Grist.Bosch innota l-isfidi li jiffaċċjaw il-manifatturi."Ix-xejra opposta qed tidher fl-Istati Uniti," fejn "qed jiġu introdotti regolamenti aktar stretti u standards ogħla għall-batteriji u s-sistemi e-bike."
Fil-fatt, il-Kummissjoni Federali tas-Sigurtà tal-Prodotti tal-Konsumatur reċentement ħabbret li qed tirrevedi r-regolamenti għall-e-bikes u l-batteriji tagħhom.Dan jiġi wara li firxa riċenti ta’ nirien tal-batteriji tal-e-bike qanqlet ukoll azzjoni ta’ politika lokali.Il-Kunsill tal-Belt ta 'New York reċentement biddel il-kodiċi tan-nar tiegħu biex jipprojbixxi l-"assemblaġġ jew it-tiswija ta' batteriji tal-jone tal-litju" minn batteriji użati minn batteriji oħra, li xi kultant jagħmlu s-sewwejja.
Il-belt reċentement għaddiet ukoll leġiżlazzjoni li tirrikjedi li l-manifatturi tal-vetturi elettriċi jiżguraw li l-batteriji tal-prodotti tagħhom ikunu ċċertifikati għall-istandard tad-disinn UL 2271, li huwa maħsub biex itejjeb is-sikurezza.Batteriji rimanifatturati jissodisfaw dawn ir-rekwiżiti, qal Ibrahim Jilani, direttur globali tat-teknoloġija tal-konsumatur għal UL Solutions, kumpanija multinazzjonali li tittestja standards ta 'ċertifikazzjoni tas-sigurtà għal firxa wiesgħa ta' prodotti u materjali industrijali u tal-konsumatur.Standard wieħed.Iżda Gilani qal li l-kumpaniji tat-tiswija se jkollhom "jżommu d-disinn kif kien qabel it-tiswija", inkluż l-użu ta 'batteriji u komponenti elettroniċi tal-istess għamla u mudell.Il-ħwienet tat-tiswija tal-batteriji għandhom ukoll jgħaddu minn spezzjonijiet UL fuq il-post erba 'darbiet fis-sena, li jiswewhom aktar minn $5,000 fis-sena, qal Jilani.*
Meta mqabbel mar-roti elettriċi, il-leġiżlaturi kienu relattivament rilassati dwar it-tiswija tal-batteriji tal-EV.M'hemm l-ebda liġijiet jew regolamenti speċifiċi fl-Istati Uniti li jindirizzaw din il-kwistjoni.Ir-regoli l-ġodda tal-batteriji tal-UE lanqas ma jindirizzaw it-tiswijiet tal-batteriji tal-vetturi elettriċi, iżda sempliċement jirrakkomandaw li l-leġiżlaturi jaġġornaw ir-regolamenti tal-vetturi individwali "biex jiżguraw li dawn il-batteriji jistgħu jitneħħew, jinbidlu u jiżżarmaw."
L-assoċjazzjoni tal-assigurazzjoni Ġermaniża GDV "tappoġġja bil-qawwa" l-idea, qal kelliem lil Grist.F'Ottubru, il-grupp ippubblika r-riżultati ta 'studju li sab li l-vetturi elettriċi jiswew terz aktar għat-tiswija minn vetturi komparabbli li jaħdmu bil-gażolina, riżultat parzjalment spjegat mill-ispiża għolja tat-tiswija jew is-sostituzzjoni tal-batteriji.
"Ħafna produtturi tal-karozzi mhux se jippermettu tiswijiet tal-batteriji anki jekk il-kaxxa tal-batterija tkun kemmxejn bil-ħsara," kelliem tal-GDV qal lil Grist.Il-manifatturi tal-karozzi kultant jiddeċiedu li jibdlu l-batterija jekk il-karozza kienet f'inċident li fih infetħet l-airbag.Iż-żewġ prattiki "jistgħu jirriżultaw fi spejjeż ta 'tiswija akbar" u fl-aħħar mill-aħħar primjums tal-assigurazzjoni ogħla, qal il-kelliem.
Regolamenti ġodda dwar it-tiswija tal-batteriji tal-vetturi elettriċi jaslu fi żmien kritiku.Cox Automotive's Helps qal li hemm żewġ tendenzi simultanji fid-disinn tal-batteriji tal-EV: "Il-batteriji jew isiru faċli ħafna biex jinżammu jew ma jkunu jistgħu jżommuhom xejn."
Xi batteriji, bħall-batteriji Volkswagen ID.4, għandhom moduli stil Lego li huma faċli biex jitneħħew u jinbidlu.Pakketti ta 'batteriji oħra, bħall-pakkett ta' batteriji Tesla 4680 il-ġdid, ma fihom l-ebda moduli.Minflok, iċ-ċelloli kollha huma mwaħħla flimkien u mwaħħla mal-pakkett tal-batterija innifsu.Jgħin jiddeskrivi dan id-disinn bħala "irreparabbli."Jekk jinstab pakkett ta 'batterija bil-ħsara, il-batterija kollha għandha tinbidel.
"Għadha batterija kompletament riċiklabbli," qal Helps."Ma tistax tirranġaha."
Dan l-artikolu kien ippubblikat oriġinarjament minn Grist, organizzazzjoni tal-midja mingħajr skop ta' qligħ li tkopri l-klima, il-ġustizzja u s-soluzzjonijiet.
Scientific American hija parti minn Springer Nature, li tippossjedi jew għandha relazzjonijiet kummerċjali ma 'eluf ta' pubblikazzjonijiet xjentifiċi (ħafna minnhom jistgħu jinstabu fuq www.springernature.com/us).Scientific American iżomm politika stretta ta 'indipendenza editorjali fir-rappurtar ta' avvanzi xjentifiċi lill-qarrejja tagħna.
Ħin tal-post: Diċ-26-2023