电动汽车的七大问题

由于电动汽车存在七大问题，EIA 的经济学家预计交通运输中的 CO 2不会减少：

· 电动汽车在汽车使用寿命内的成本高于汽油汽车。

(资料图片仅供参考)

· 快速充电站面临亏损的风险。

· 稀土材料有变得更稀有和更昂贵的风险。

· 等待充电有时很不方便。

· 驾驶员有时会因续航里程和充电而感到焦虑。

· 燃烧天然气或煤炭发电时会排放CO 2 。

· 开采稀土材料和制造电池时会排放CO 2 。

本文的其余部分讨论了为什么标准化的可更换电池可以帮助解决所有这些问题。

可更换电池来救援?

目前，世界上都有定义电池的机械和电气标准，这些标准使人们能够以低成本为许多产品供电。

标准化电池示例

从理论上讲，一个人可以拥有一种标准化的汽车电池，它可能看起来类似于特斯拉电池，但已被多家汽车制造商使用。该标准将定义机械(例如，高度、长度和宽度)、电气连接以及电池和汽车之间的通信。

目前，专有电池内置在电动汽车中并定期充电。或者，可以有一个标准的插入式电池，其中所有汽车都使用相同的形式，并在不到一分钟的时间内更换新电池。车主将为消耗的电力和电动汽车电池的磨损付费。当使用成本较低的电池时，它们的充电量会更少。将在关键位置挖出空腔，并放入充电、存储和交换的机制。汽车将自己定位在机制和交换之上。

那些每天行驶不到 100 英里(160 公里)的人可以换上低成本、低续航里程的电池并在夜间充电。由于低档电池使用较少的稀土材料(例如，20-kWh 磷酸铁锂 [LFP] 的成本低于 60-kWh 镍锰钴 [NMC]) ，成本将会降低)，成本将会降低。在长途旅行中，人们可以更换昂贵的高端电池或更频繁地更换电池。交换还可以通过商品化降低成本，因为多个电池制造商将竞争并压低价格。

家庭可以在他们的车道上安装包含可更换电池的交换室。这些可以在白天由太阳能充电，晚上为房子供电，并根据需要与汽车交换，如下图所示。

住宅交换室中的电动汽车电池在夜间为家庭供电。

可更换电池并不是一个新想法。有关 David Borlace 的讨论视频，请单击此处。更多详情，请参阅“如何使交通脱碳”中的“可更换电池””中的“可更换电池” 。

可交换的缺点

交换可能听起来很棒。然而，它也有阴暗面：

· 更换电池需要汽车制造商付出巨大的努力，他们围绕可更换电池设计车辆并建造生产这些车辆的新工厂。

· 世界将需要以巨大的成本安装许多地下交换室。

· 交换必须与“鸡对蛋”作斗争。汽车制造商可能不愿意在没有很多交换室的情况下参与，而交换公司可能不愿意在没有很多交换汽车的情况下参与。为了向前推进，交换室最初可能会放置在汽车经销商处，司机在长途旅行前会去那里获得昂贵的、远程的、快速充电的电池。否则，他们可能会依赖在家充电的低成本、短距离、慢速充电电池。

小钱下一步?

下一步，政府或基金会可能会花费数千万美元来设计和原型化标准化的可更换电池系统，以更好地了解技术和经济可行性。

通过更小的续航里程将电池成本降低四倍更慢的快速充电

电动汽车通常可在 30 分钟内提供 300 英里的续航里程和快速充电。然而，如果续航里程要求降低两倍，快速充电速度降低四倍(例如，最短充电时间为两小时)，那么与电池相关的成本可能会降低四倍以上。

· 传统的 300 英里范围电池使用 NMC 化学物质。或者，由于每千瓦时成本降低30%和两倍的生命周期(3 = 2 ÷ [1 – 30%]) ，LFP 的成本大约降低了 3 倍。LFP 的缺点是它在相同的体积和重量下提供的航程更小(例如，150 英里的 LFP 与 300 英里的 NMC)。

· 较慢的快速充电产生较少的热量，这降低了电池内热管理系统的成本。

· 较慢的快速充电可延长电池寿命，从而降低成本。

· 较慢的快速充电需要成本较低的充电设备。例如，在 8 小时内充电的 AC-DC 转换器的成本大约是在 1 小时内充电的转换器的6 倍。

· 较慢的快速充电需要较少的电力公司服务(例如，40 千瓦的服务成本低于 160 千瓦的服务)。

我们现在将探讨为什么标准化的可更换电池可能有助于解决前面描述的七个电动汽车问题。

关键词： 电动汽车 快速充电 稀土材料