Die herstel van motor- en e-fietsbatterye spaar geld en hulpbronne, maar probleme hou industriegroei terug
Rich Benoit kry sowat drie keer per dag oproepe van eienaars van 'n ou Tesla Model S wie se battery begin faal het by sy motorwinkel, The Electrified Garage.Batterye wat honderde myl afstand kan bied, kan skielik net 50 myl hou op 'n lading.Hierdie voertuie kom dikwels nie met 'n waarborg nie, en batteryvervanging kan tot $15 000 kos.
Vir die meeste produkte is herstel 'n meer ekonomiese opsie as vervanging.Benoit, wat een van die min onafhanklike Tesla-herstelwinkels in die VSA bestuur, het gesê baie Tesla-batterye is teoreties herstelbaar.Maar weens die tyd en opleiding daaraan verbonde, veiligheidskwessies en die kompleksiteit van die herstel, sê Benoit om 'n motorbattery in sy winkel te herstel, kan tot $10 000 kos, meer as wat die meeste verbruikers bereid is om te betaal.In plaas daarvan kies baie mense om hul ou motors te verkoop of te skrap en dan 'n splinternuwe Tesla te koop, het hy gesê.
"[Die motor] is nou amper soos 'n verbruikbare item, soos 'n TV," het Benoit gesê.
Benoit se ervaring dui op 'n probleem wat vroeë aannemers van elektriese voertuie en elektriese mikromobiliteitstoestelle soos e-fietse en e-bromponies begin ondervind: Hierdie voertuie bevat groot, duur batterye wat mettertyd onbekostigbaar word.Die hervervaardiging van hierdie batterye kan volhoubaarheidsvoordele bied deur energie en hulpbronne te bespaar wat andersins gebruik sou word om nuwe batterye te maak.Dit is veral belangrik vir elektriese voertuie, wat baie groot batterye bevat wat jare lank gebruik moet word om die koolstofdioksiedvrystellings wat tydens die vervaardiging daarvan gegenereer word, te verreken.Maar baie elektriese voertuie en batterye vir elektriese voertuie is ontwerp om moeilik te herstel, en sommige vervaardigers ontmoedig die praktyk aktief, met verwysing na veiligheidskwessies.Ontwerpkwessies, veiligheidsvereistes en onderdeletekorte maak dit moeilik vir die paar onafhanklike werktuigkundiges wat die diens aan elektriese voertuig- of e-fietsbatterye moet doen om herstelwerk te bekostig.
"Daar is baie batterye in die asblik wat opgeknap kan word," sê Timothée Rouffignac, wat 'n klein e-fietsbatteryherstelmaatskappy genaamd Daurema in Brussel, België, bestuur.Maar "omdat hulle nie bedoel is om herstel te word nie, is dit moeilik om 'n goeie prys te vind."
Litium-ioonbatterye in slimfone bevat 'n "sel" wat bestaan uit 'n grafietanode, 'n metaalkatode en 'n vloeibare elektroliet wat litiumione toelaat om van die een kant na die ander te beweeg, wat 'n elektriese potensiaal skep.Elektriese fietsbatterye bevat tipies dosyne selle.Intussen kan elektriese voertuigbatterye honderde tot duisende individuele selle bevat, wat dikwels in "modules" verpak word en dan in batterypakke gekombineer word.Benewens die selle en modules, sluit elektriese voertuig- en e-fietsbatterye dikwels 'n batterybestuurstelsel in wat die gesondheid van die battery monitor en laai- en ontlaaitempo beheer.
Alle litiumioonbatterye word mettertyd afgebreek en sal uiteindelik vervang moet word.Wanneer 'n battery egter baie individuele selle en ander komponente bevat, kan sy lewe soms verleng word deur herstel, 'n proses wat die identifisering en vervanging van beskadigde selle of modules behels, asook die herstel van ander foutiewe komponente, soos 'n foutiewe batterybestuurstelsel.In sommige gevalle hoef slegs een module vervang te word.Deur hierdie module te vervang, eerder as om die hele battery te vervang, verminder die behoefte aan metale soos litium, sowel as die koolstofvrystellings wat verband hou met die vervaardiging van 'n vervangingsbattery (of 'n nuwe motor).Dit maak batteryopknapping "ideaal vir 'n sirkulêre ekonomie ('n stelsel wat hulpbronne spaar en hergebruik)," het Gavin Harper, 'n navorser wat batteryvolhoubaarheid bestudeer aan die Universiteit van Birmingham in die VK, gesê.
Alhoewel dit nie noodwendig goedkoop is nie, kan jy geld spaar deur jou battery te laat herstel.Tipies kos die herstel van 'n EV-battery ongeveer die helfte van die koste van 'n nuwe battery.Cox Automotive skat dat sedert hy in 2014 EV-batteryhersteldienste begin aanbied het, dit meer as 1 gigawatt-uur se batterye bespaar het, genoeg om ongeveer 17 000 nuwe elektriese voertuie van voortydige wegdoening aan te dryf.
"Daar is baie redes waarom herstel meer koste-effektief is as vervanging," het Helps aan Grist gesê.
Maar kenners sê batteryherstelwerk is gevaarlik en behoort nie by die huis of deur eerstegangers gedoen te word nie.As die battery tydens herstel beskadig word, kan dit 'n kortsluiting veroorsaak, wat tot 'n brand of ontploffing kan lei.Versuim om toepaslike hoëspanninghandskoene te dra wanneer herstelwerk probeer word, kan elektriese skok tot gevolg hê.As jy nie weet wat jy doen nie, "speel jy met vuur," sê John Matna, eienaar van e-fietsherstelwinkel Chattanooga Electric Bike Co. Hy het opgemerk dat sommige elektriese fietsbatterye "genoeg stroom bevat om dood te maak n persoon."
Dit help om te sê dat batteryherstel ten minste hoëspanningsopleiding, elektriese ervaring, persoonlike beskermende toerusting en "'n basiese begrip van die argitektuur en hoe batterye werk" vereis.Diegene wat EV-batterye wil herstel, benodig ook toerusting om die voertuig van die grond af te lig en die battery, wat duisende ponde kan weeg, fisies te verwyder.
"Baie min mense kan of moet selfs so iets probeer," het Benoit gesê.
Maar selfs diegene met behoorlike opleiding sukkel dikwels om elektriese voertuig- of e-fietsbatterye te herstel weens hul ontwerp.Baie e-fietsbatterye kom in duursame plastiekbokse wat moeilik is, indien nie onmoontlik nie, om oop te maak sonder om die interne komponente te beskadig.Binne 'n e-fietsbattery of individuele EV-batterymodules word die selle dikwels aanmekaar geplak of gesweis, wat dit moeilik of onmoontlik maak om individueel te vervang.Daarbenewens, soos 'n 2021-verslag van die Europese Omgewingsagentskap beklemtoon, bevat sommige EV-batterye sagteware wat kan veroorsaak dat die battery afskakel as daar tekens van gepeuter is.
Vervaardigers beweer dat hul batterye ontwerp is om veiligheid, duursaamheid en werkverrigting te verbeter, maar dit kan ten koste van herstelbaarheid kom, aangesien baie vervaardigers wat die waarborgtydperk dek (gewoonlik twee jaar vir groot handelsmerke en e-fietshandelsmerke) vervangings gratis aanbied of teen afslag.batterye.Elektriese voertuie hou 8 tot 10 jaar of 100 000 myl).Voorstanders van herstelwerk, aan die ander kant, voer aan dat modulêre ontwerpe met omkeerbare hegstukke soos verwyderbare clips of kleefbande nie noodwendig veiligheid in die gedrang bring nie en dat die voordele van herstelontwerpe veel swaarder weeg as die koste.
Europese politici begin na advokate luister.In Augustus het die Europese Unie 'n nuwe regulasie aanvaar wat daarop gemik is om batterye meer omgewingsvriendelik te maak.Dit sluit onder meer 'n bepaling in wat vereis dat batterye wat in e-fietse en ander "ligte voertuie" soos e-bromponies gebruik word deur onafhanklike professionele persone gediens moet word, tot op individuele selvlak.Die Europese e-fietsbedryf het die reël sterk teengestaan weens kommer oor veiligheid, batterysertifisering en wetlike aanspreeklikheid, en worstel nou met hoe om daaraan te voldoen.
"Ons kyk steeds na hoe ons aan die vereistes van die nuwe EU-batteryregulasies kan voldoen, terwyl ons voldoen aan toepaslike veiligheidsregulasies en ons hoë kwaliteitstandaarde," het e-fietsbatteryvervaardiger Bosch aan Grist gesê.Bosch het kennis geneem van die uitdagings wat vervaardigers in die gesig staar."Die teenoorgestelde neiging word in die Verenigde State gesien," waar "strenger regulasies en hoër standaarde vir e-fietsbatterye en -stelsels ingestel word."
Trouens, die Federale Verbruikersprodukveiligheidskommissie het onlangs aangekondig dat dit regulasies vir e-fietse en hul batterye hersien.Dit kom nadat 'n onlangse vlaag van e-fietsbatterybrande ook plaaslike beleidsoptrede aangespoor het.Die stadsraad van New York het onlangs sy brandkode verander om die "samestelling of herstel van litiumioonbatterye" van gebruikte batterye van ander batterye te verbied, wat herstelwerkers soms doen.
Die stad het ook onlangs wetgewing aanvaar wat vereis dat vervaardigers van elektriese voertuie moet verseker dat hul produkte se batterye gesertifiseer is volgens die UL 2271-ontwerpstandaard, wat bedoel is om veiligheid te verbeter.Hervervaardigde batterye voldoen aan hierdie vereistes, sê Ibrahim Jilani, wêrelddirekteur van verbruikerstegnologie vir UL Solutions, 'n multinasionale maatskappy wat veiligheidssertifiseringstandaarde vir 'n wye reeks industriële en verbruikersprodukte en -materiale toets.Een standaard.Maar Gilani het gesê herstelwerkmaatskappye sal "die ontwerp moet hou soos dit voor die herstel was," insluitend die gebruik van batterye en elektroniese komponente van dieselfde fabrikaat en model.Batteryherstelwinkels moet ook vier keer per jaar UL-inspeksies ter plaatse ondergaan, wat hulle meer as $5 000 per jaar sal kos, het Jilani gesê.*
In vergelyking met elektriese fietse, was wetgewers relatief ontspanne oor die herstel van EV-batterye.Daar is geen spesifieke wette of regulasies in die Verenigde State wat hierdie kwessie aanspreek nie.Die EU se nuwe batteryreëls spreek ook nie herstelwerk aan elektriese voertuigbatterye aan nie, maar beveel bloot aan dat wetgewers individuele voertuigregulasies opdateer "om te verseker dat hierdie batterye verwyder, vervang en uitmekaar gehaal kan word."
Die Duitse versekeringsvereniging GDV "ondersteun" die idee, het 'n woordvoerder aan Grist gesê.In Oktober het die groep die resultate van 'n studie gepubliseer wat bevind het dat elektriese voertuie 'n derde meer kos om te herstel as vergelykbare petrolaangedrewe voertuie, 'n resultaat wat deels verklaar word deur die hoë koste om batterye te herstel of te vervang.
"Baie motorvervaardigers sal nie batteryherstelwerk toelaat nie, selfs al is die batterykas effens beskadig," het 'n GDV-woordvoerder aan Grist gesê.Motorvervaardigers besluit soms om die battery te vervang as die motor in 'n ongeluk was waarin die lugsak ontplooi het.Albei praktyke "kan lei tot verhoogde herstelkoste" en uiteindelik hoër versekeringspremies, het die woordvoerder gesê.
Nuwe regulasies oor die herstelbaarheid van elektriese voertuigbatterye kom op 'n kritieke tyd.Cox Automotive's Helps het gesê daar is twee gelyktydige neigings in EV-battery-ontwerp: "Batterye sal óf baie maklik word om te onderhou óf hulle sal dit glad nie kan onderhou nie."
Sommige batterye, soos die Volkswagen ID.4-batterye, het Lego-styl modules wat maklik is om te verwyder en te vervang.Ander batterypakke, soos die nuwe Tesla 4680-batterypak, bevat glad geen modules nie.In plaas daarvan word al die selle aanmekaar vasgeplak en aan die batterypak self geheg.Helps beskryf hierdie ontwerp as "onherstelbaar."As 'n beskadigde batterypak gevind word, moet die hele battery vervang word.
"Dit is steeds 'n heeltemal herwinbare battery," het Helps gesê.“Jy kan dit net nie regmaak nie.”
Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer deur Grist, 'n media-organisasie sonder winsbejag wat klimaat, geregtigheid en oplossings dek.
Scientific American is deel van Springer Nature, wat duisende wetenskaplike publikasies besit of kommersiële verhoudings het met (waarvan baie by www.springernature.com/us gevind kan word).Scientific American handhaaf 'n streng beleid van redaksionele onafhanklikheid om wetenskaplike vooruitgang aan ons lesers te rapporteer.
Postyd: 26 Desember 2023