Поправката на батериите за автомобили и е-велосипеди заштедува пари и ресурси, но проблемите го кочат растот на индустријата
Рич Беноа добива повици околу три пати на ден од сопственици на стар Tesla Model S чија батерија почна да откажува во неговата продавница за автомобили, The Electrified Garage.Батериите кои може да обезбедат досег од стотици милји одеднаш, можат да издржат само 50 милји со полнење.Овие возила често не доаѓаат со гаранција, а замената на батериите може да чини над 15.000 долари.
За повеќето производи, поправката е поекономична опција отколку замената.Беноа, кој раководи со една од ретките независни работилници за поправка на Tesla во САД, рече дека многу батерии на Tesla теоретски се поправаат.Но, поради вклученото време и обука, загриженоста за безбедноста и сложеноста на поправката, Беноа вели дека поправката на батеријата на автомобилот во неговата продавница може да чини до 10.000 долари, повеќе отколку што повеќето потрошувачи се подготвени да платат.Наместо тоа, многу луѓе избираат да ги продадат или да ги отфрлат своите стари автомобили и потоа да купат сосема нов Тесла, рече тој.
„[Автомобилот] сега е речиси како потрошен предмет, како телевизор“, рече Беноа.
Искуството на Беноа укажува на проблемот со кој почнуваат да се соочуваат првите усвоени електрични возила и уреди за електрична микромобилност, како што се е-велосипеди и е-скутери: овие возила содржат големи, скапи батерии кои со текот на времето стануваат недостапни.Повторното производство на овие батерии може да обезбеди придобивки за одржливост со заштеда на енергија и ресурси кои инаку би се користеле за производство на нови батерии.Ова е особено важно за електричните возила, кои содржат многу големи батерии кои мора да се користат со години за да се надоместат емисиите на јаглерод диоксид што се создаваат при нивното производство.Но, многу електрични возила и батерии за електрични возила се дизајнирани да бидат тешки за поправка, а некои производители активно ја обесхрабруваат оваа практика, наведувајќи ги безбедносните грижи.Дизајнерските проблеми, безбедносните барања и недостигот на делови им отежнуваат на неколкуте независни механичари кои имаат задача да ги сервисираат батериите на електрични возила или е-велосипеди да си дозволат поправки.
„Има многу батерии во ѓубрето што може да се реновираат“, вели Тимоти Руфињак, кој води мала компанија за поправка на батерии за електронски велосипеди наречена Даурема во Брисел, Белгија.Но, „бидејќи тие не се наменети за поправка, тешко е да се најде добра цена“.
Литиум-јонските батерии во паметните телефони содржат „клетка“ која се состои од графитна анода, метална катода и течен електролит што им овозможува на јоните на литиум да се движат од едната до другата страна, создавајќи електричен потенцијал.Батериите за електрични велосипеди обично содржат десетици ќелии.Во меѓувреме, батериите на електричните возила може да содржат стотици до илјадници поединечни ќелии, кои често се пакуваат во „модули“ и потоа се комбинираат во батерии.Покрај ќелиите и модулите, батериите за електрични возила и е-велосипеди често вклучуваат систем за управување со батерии кој го следи здравјето на батеријата и ги контролира стапките на полнење и празнење.
Сите литиум-јонски батерии се распаѓаат со текот на времето и на крајот ќе бараат замена.Меѓутоа, кога батеријата содржи многу поединечни ќелии и други компоненти, нејзиниот животен век понекогаш може да се продолжи преку поправка, процес кој вклучува идентификување и замена на оштетените ќелии или модули, како и поправка на други неисправни компоненти, како што е неисправниот систем за управување со батерии.Во некои случаи, само еден модул треба да се замени.Заменувањето на овој модул, наместо замена на целата батерија, ја намалува потребата за метали како литиум, како и емисиите на јаглерод поврзани со производство на замена на батерија (или нов автомобил).Ова го прави обновувањето на батеријата „идеално за кружна економија (систем кој заштедува и повторно користи ресурси), рече Гевин Харпер, истражувач кој ја проучува одржливоста на батериите на Универзитетот во Бирмингем во ОК.
Иако не е нужно евтин, можете да заштедите пари со поправка на батеријата.Вообичаено, поправката на EV батерија чини околу половина од цената на новата батерија.Cox Automotive проценува дека откако почна да нуди услуги за поправка на батерии на ЕВ во 2014 година, заштедила повеќе од 1 гигават-час батерии, доволно за напојување на околу 17.000 нови електрични возила од предвремено фрлање.
„Има многу причини зошто поправката е поисплатлива од замената“, изјави Хелс за Грист.
Но, експертите велат дека поправките на батериите се опасни и не треба да се прават дома или од оние кои прв патуваат.Ако батеријата се оштети за време на поправката, може да предизвика краток спој, што може да резултира со пожар или експлозија.Ако не се носат соодветни високонапонски ракавици при обид за поправка, може да дојде до електричен удар.Ако не знаете што правите, „си играте со оган“, рече Џон Матна, сопственик на продавница за поправка е-велосипеди Chattanooga Electric Bike Co. Тој истакна дека некои батерии за електрични велосипеди содржат „доволна струја за да убие личност."
Помага да се каже дека реконструкцијата на батериите бара барем високонапонска обука, електрично искуство, лична заштитна опрема и „основно разбирање за архитектурата и како функционираат батериите“.Оние кои сакаат да ги поправат батериите за EV, исто така, имаат потреба од опрема за да го подигнат возилото од земја и физички да ја извадат батеријата, која може да тежи илјадници фунти.
„Многу малку луѓе можат, па дури и треба да се обидат да пробаат вакво нешто“, рече Беноа.
Но, дури и оние со соодветна обука честопати имаат потешкотии да ги поправат батериите на електричните возила или е-велосипеди поради нивниот дизајн.Многу батерии за е-велосипеди доаѓаат во издржливи пластични кутии кои тешко, ако не и невозможно, се отвораат без да се оштетат внатрешните компоненти.Во внатрешноста на батеријата за е-велосипед или поединечните EV-батериски модули, ќелиите често се залепени или заварени заедно, што го прави тешко или невозможно да се заменат поединечно.Дополнително, како што е нагласено во извештајот на Европската агенција за животна средина за 2021 година, некои EV батерии содржат софтвер што може да предизвика исклучување на батеријата доколку има знаци на манипулација.
Производителите тврдат дека нивните батерии се дизајнирани да ја подобрат безбедноста, издржливоста и перформансите, но тоа може да дојде на сметка на поправањето, бидејќи многу производители кои го покриваат гарантниот период (обично две години за големите брендови и брендовите е-велосипеди) нудат замена бесплатно или на попуст.батерии.Електричните возила траат 8 до 10 години или 100.000 милји).Застапниците за поправка, од друга страна, тврдат дека модуларните дизајни со реверзибилни сврзувачки елементи, како што се отстранливи клипови или лепливи ленти, не мора да ја загрозуваат безбедноста и дека придобивките од дизајните за поправка далеку ги надминуваат трошоците.
Европските политичари почнуваат да ги слушаат застапниците.Во август, Европската унија усвои нова регулатива чија цел е да ги направи батериите поеколошки.Меѓу другото, тој вклучува одредба со која се бара батериите што се користат во е-велосипеди и други „лесни возила“ како што се е-скутерите да се сервисираат од независни професионалци, сè до ниво на поединечни ќелии.Европската индустрија за е-велосипед остро се спротивстави на правилото поради загриженоста за безбедноста, сертификацијата на батериите и законската одговорност и сега се бори со тоа како да се усогласи.
„Сè уште гледаме како можеме да ги исполниме барањата на новите регулативи за батерии на ЕУ додека се придржуваме до важечките безбедносни прописи и нашите високи стандарди за квалитет“, изјави за Grist производителот на батерии за е-велосипеди Bosch.Bosch ги забележа предизвиците со кои се соочуваат производителите.„Спротивниот тренд е забележан во Соединетите Држави“, каде што „се воведуваат построги регулативи и повисоки стандарди за батериите и системите за е-велосипеди“.
Всушност, Федералната комисија за безбедност на производи за потрошувачи неодамна објави дека ги разгледува прописите за е-велосипеди и нивните батерии.Тоа доаѓа откако неодамнешниот бран на пожари на батерии за е-велосипеди, исто така, поттикна акција на локалната политика.Градскиот совет на Њујорк неодамна го промени својот код за пожар за да забрани „склопување или поправка на литиум-јонски батерии“ од искористени батерии од други батерии, што понекогаш го прават сервисерите.
Градот, исто така, неодамна донесе закон со кој се бара од производителите на електрични возила да се осигураат дека батериите на нивните производи се сертифицирани според стандардот за дизајн UL 2271, кој има за цел да ја подобри безбедноста.Повторно произведените батерии ги исполнуваат овие барања, рече Ибрахим Џилани, глобален директор за потрошувачка технологија за UL Solutions, мултинационална компанија која ги тестира стандардите за сертификација за безбедност за широк спектар на индустриски и потрошувачки производи и материјали.Еден стандард.Но, Гилани рече дека компаниите за поправка ќе мора „да го задржат дизајнот како што беше пред поправката“, вклучително и користење на батерии и електронски компоненти од истата марка и модел.Продавниците за поправка на батерии, исто така, мора да подлежат на теренски UL инспекции четири пати годишно, што ќе ги чини повеќе од 5.000 долари годишно, рече Џилани.*
Во споредба со електричните велосипеди, пратениците се релативно опуштени во врска со поправката на батериите на ЕВ.Нема конкретни закони или регулативи во Соединетите Држави кои го решаваат ова прашање.Новите правила на ЕУ за батерии, исто така, не се однесуваат на поправките на батериите на електричните возила, туку едноставно препорачуваат законодавците да ги ажурираат поединечните прописи за возила „за да се осигураат дека овие батерии можат да се отстранат, заменат и демонтираат“.
Германското здружение за осигурување GDV „силно ја поддржува“ идејата, изјави портпаролот на Грист.Во октомври, групата ги објави резултатите од студијата која покажа дека електричните возила чинат една третина повеќе за поправка од споредливите возила на бензин, резултат делумно објаснет со високата цена за поправка или замена на батериите.
„Многу производители на автомобили нема да дозволат поправка на батериите дури и ако кутијата на батериите е малку оштетена“, изјави портпаролот на GDV за Grist.Производителите на автомобили понекогаш одлучуваат да ја заменат батеријата ако автомобилот доживеал несреќа во која се активирало воздушното перниче.И двете практики „може да резултираат со зголемени трошоци за поправка“ и на крајот повисоки премии за осигурување, рече портпаролот.
Новите прописи за поправка на батериите на електричните возила доаѓаат во критично време.Cox Automotive's Helps рече дека постојат два истовремени трендови во дизајнот на батериите за електрични возила: „Батериите или ќе станат многу лесни за одржување или воопшто нема да можат да ги одржуваат“.
Некои батерии, како што се батериите Volkswagen ID.4, имаат модули во стилот на Лего кои лесно се отстрануваат и заменуваат.Другите батерии, како што е новиот Tesla 4680 батериски пакет, воопшто не содржат модули.Наместо тоа, сите ќелии се залепени заедно и се прикачени на самиот батериски пакет.Helps го опишува овој дизајн како „непоправлив“.Ако се најде оштетен батериски пакет, целата батерија мора да се замени.
„Сè уште е целосно рециклирана батерија“, рече Хелс.„Едноставно не можете да го поправите“.
Оваа статија првично беше објавена од Грист, непрофитна медиумска организација која покрива клима, правда и решенија.
Scientific American е дел од Springer Nature, кој поседува или има комерцијални односи со илјадници научни публикации (од кои многу може да се најдат на www.springernature.com/us).Scientific American одржува строга политика на уредувачка независност во известувањето за научниот напредок до нашите читатели.
Време на објавување: Декември-26-2023 година