Esto incluye los costos iniciales del vehículo, los costos de la gasolina, los costos de la electricidad y el costo de reemplazar las baterías de los vehículos eléctricos.Las baterías suelen tener una duración nominal de 100.000 millas y 8 años de autonomía, y los automóviles suelen durar el doble.Luego, es probable que el propietario compre una batería de reemplazo durante la vida útil del vehículo, lo que puede resultar muy costoso.
Costo por milla para diferentes clases de vehículos según NREL
Es posible que los lectores hayan visto informes de que los vehículos eléctricos cuestan menos que los de gasolina;sin embargo, estos generalmente se basaron en “estudios” que “olvidaron” incluir el costo del reemplazo de la batería.Se anima a los economistas profesionales de la EIA y el NREL a evitar sesgos personales, ya que reducen la precisión.Su trabajo es predecir lo que sucederá, no lo que quieren que suceda.
Las baterías intercambiables reducen el coste de los vehículos eléctricos al:
· La mayoría de los automóviles recorren menos de 45 millas por día.Luego, muchos días, pueden utilizar una batería de bajo coste y autonomía (digamos, 100 millas) y cargarla durante la noche.En viajes más largos, podrían utilizar baterías más caras y duraderas o reemplazarlas con mayor frecuencia.
· Los propietarios actuales de vehículos eléctricos pueden reemplazar las baterías después de una caída de capacidad del 20 % al 35 %.Sin embargo, las baterías reemplazables duran más porque están disponibles como baterías de menor capacidad cuando envejecen.Los conductores no verán la diferencia entre una batería nueva de 150 kWh y una batería vieja de 300 kWh degradada en un 50%.Ambos aparecerán como 150 kWh en el sistema.Cuando las baterías duran el doble, cuestan el doble.
Las estaciones de carga rápida corren el riesgo de perder dinero
Cuando ves una estación de carga rápida, ¿qué porcentaje del tiempo está en uso?En muchos casos, no mucho.Esto se debe a las molestias y el elevado coste de la carga, la facilidad de recarga en casa y el número insuficiente de vehículos eléctricos.Y la baja utilización a menudo da como resultado que los costos de la plataforma excedan los ingresos de la plataforma.Cuando esto sucede, las estaciones pueden utilizar fondos gubernamentales o fondos de inversión para cubrir pérdidas;sin embargo, estos “remedios” no son sostenibles.Las centrales eléctricas son costosas debido al alto costo de los equipos de carga rápida y al alto costo del servicio eléctrico.Por ejemplo, se necesitan 150 kW de energía de la red para cargar una batería de 50 kWh en 20 minutos (150 kW × [20 ÷ 60]).Esa es la misma cantidad de electricidad consumida por 120 hogares, y el equipo de red para respaldarlo es costoso (el hogar promedio de EE. UU. consume 1,2 kW).
Por este motivo, muchas estaciones de carga rápida no tienen acceso a una gran cantidad de redes, lo que significa que no pueden cargar varios coches al mismo tiempo.Esto conduce a la siguiente cascada de eventos: carga más lenta, menor satisfacción del cliente, menor utilización de la estación, mayores costos por cliente, menores ganancias de la estación y, en última instancia, menos posibles propietarios de estaciones.
Es más probable que una ciudad con muchos vehículos eléctricos y principalmente estacionamiento en la calle haga que la carga rápida sea más económica.Alternativamente, las estaciones de carga rápida en zonas rurales o suburbanas suelen correr el riesgo de perder dinero.
Las baterías intercambiables reducen el riesgo para la viabilidad económica de las estaciones de carga rápida por los siguientes motivos:
· Las baterías en las salas de intercambio subterráneas se pueden cargar más lentamente, reduciendo la potencia de servicio requerida y reduciendo los costos de los equipos de carga.
Las baterías en la sala de intercambio pueden consumir energía por la noche o cuando las fuentes renovables están saturadas y los costos de electricidad son bajos.
Los materiales de tierras raras corren el riesgo de volverse más raros y más caros
Para 2021, se producirán aproximadamente 7 millones de vehículos eléctricos en todo el mundo.Si la producción se multiplica por 12 y se opera durante 18 años, los vehículos eléctricos pueden reemplazar a 1.500 millones de vehículos de gas en todo el mundo y descarbonizar el transporte (7 millones × 18 años × 12).Sin embargo, los vehículos eléctricos suelen utilizar litio, cobalto y níquel, y no está claro qué pasaría con los precios de estos materiales si el consumo aumentara bruscamente.
Los precios de las baterías de vehículos eléctricos suelen caer año tras año.Sin embargo, esto no sucedió en 2022 debido a la escasez de material.Desafortunadamente, es probable que los materiales de tierras raras se vuelvan cada vez más escasos, lo que provocará un aumento de los precios de las baterías.
Las baterías reemplazables reducen la dependencia de materiales de tierras raras porque pueden funcionar más fácilmente con tecnologías de rango inferior que utilizan menos materiales de tierras raras (por ejemplo, las baterías LFP no usan cobalto).
Esperar para cargar a veces es un inconveniente
Las baterías reemplazables reducen el tiempo de reabastecimiento de combustible porque los reemplazos son rápidos.
Los conductores a veces se sienten ansiosos por la autonomía y la carga.
El intercambio será fácil si tiene muchas cámaras de intercambio y muchas baterías de repuesto en el sistema.
Se emite CO2 al quemar gas natural para generar electricidad
Las redes suelen estar alimentadas por múltiples fuentes.Por ejemplo, en un momento dado, una ciudad podría obtener el 20 por ciento de su electricidad de la energía nuclear, el 3 por ciento de la energía solar, el 7 por ciento de la eólica y el 70 por ciento de plantas de gas natural.Los parques solares generan electricidad cuando brilla el sol, los parques eólicos generan electricidad cuando hace viento y otras fuentes tienden a ser menos intermitentes.
Cuando una persona carga un vehículo eléctrico, al menos una fuente de energíaen la red aumenta la producción.A menudo, solo participa una persona debido a diversas consideraciones, como el costo.Además, es poco probable que cambie la producción de un parque solar, ya que está fijado por el sol y su energía normalmente ya se ha consumido.Alternativamente, si una granja solar está “saturada” (es decir, desperdiciando energía verde porque tiene demasiada), entonces podría aumentar su producción en lugar de desperdiciarla.Las personas pueden cargar vehículos eléctricos sin emitir CO2 en la fuente.
Las baterías reemplazables reducen las emisiones de CO2 procedentes de la generación de electricidad porque las baterías se pueden recargar cuando las fuentes de energía renovables están saturadas.
Se emite CO2 al extraer materiales de tierras raras y fabricar baterías
Las baterías reemplazables reducen las emisiones de CO2 en la producción de baterías porque se pueden utilizar baterías más pequeñas que utilizan menos materiales de tierras raras.
El transporte es un problema de 30 billones de dólares
Hay aproximadamente 1.500 millones de vehículos a gas en el mundo, y si fueran reemplazados por vehículos eléctricos, cada uno costaría 20.000 dólares, para un costo total de 30 billones de dólares (1.500 millones × 20.000 dólares).Los costos de I+D se justificarían si, por ejemplo, se redujeran en un 10% mediante cientos de miles de millones de dólares de I+D adicional.Necesitamos ver el transporte como un problema de 30 billones de dólares y actuar en consecuencia; en otras palabras, más I+D.Sin embargo, ¿cómo puede la I+D reducir el coste de las baterías reemplazables?Podríamos empezar explorando máquinas que instalen automáticamente infraestructura subterránea.
en conclusión
Para hacer avanzar las baterías reemplazables, los gobiernos o fundaciones podrían financiar el desarrollo de los siguientes sistemas estandarizados:
· Sistema electromecánico de baterías intercambiables para vehículos eléctricos.
· Sistema de comunicación entre la batería del EV y la carga.mecanismo
· Sistema de comunicación entre el coche y la estación de cambio de baterías.
· Sistema de comunicación entre la red eléctrica y el panel de visualización del vehículo.
· Interfaz de usuario de teléfono inteligente e interfaz de sistema de pago
· Mecanismos de intercambio, almacenamiento y carga de diferentes tamaños.
Desarrollar un sistema completo hasta llegar al prototipo puede costar decenas de millones de dólares;sin embargo, el despliegue global puede costar miles de millones de dólares.
Hora de publicación: 16-dic-2022