Popravak baterija za automobile i e-bicikle štedi novac i resurse, ali problemi usporavaju rast industrije
Riča Benoa otprilike tri puta dnevno zovu vlasnici starog Tesle Model S čija je baterija počela da se kvari u njegovoj prodavnici automobila The Electrified Garage.Baterije koje mogu pružiti stotine milja dometa odjednom mogu izdržati samo 50 milja na punjenju.Ova vozila često ne dolaze sa garancijom, a zamena baterije može koštati više od 15.000 dolara.
Za većinu proizvoda popravka je ekonomičnija opcija od zamjene.Benoit, koji vodi jednu od rijetkih nezavisnih Teslinih servisa u SAD-u, rekao je da se mnoge Tesline baterije teoretski mogu popraviti.Ali zbog uključenog vremena i obuke, zabrinutosti za sigurnost i složenosti popravke, Benoit kaže da popravka akumulatora u njegovoj radnji može koštati do 10.000 dolara, više nego što je većina potrošača spremna da plati.Umjesto toga, mnogi ljudi biraju da prodaju ili rastavljaju svoje stare automobile, a zatim kupe potpuno novu Teslu, rekao je.
„[Auto] je sada skoro kao potrošni materijal, poput televizora“, rekao je Benoit.
Benoitovo iskustvo ukazuje na problem s kojim se počinju suočavati rani korisnici električnih vozila i električnih uređaja za mikromobilnost kao što su e-bicikli i e-skuteri: ova vozila sadrže velike, skupe baterije koje vremenom postaju nedostupne.Ponovna proizvodnja ovih baterija može pružiti prednosti u pogledu održivosti uštedom energije i resursa koji bi se inače koristili za izradu novih baterija.Ovo je posebno važno za električna vozila, koja sadrže vrlo velike baterije koje se moraju godinama koristiti kako bi se nadoknadile emisije ugljičnog dioksida koje nastaju tijekom njihove proizvodnje.Ali mnoga električna vozila i baterije za električna vozila dizajnirane su tako da ih je teško popraviti, a neki proizvođači aktivno obeshrabruju tu praksu, navodeći brige o sigurnosti.Problemi s dizajnom, sigurnosni zahtjevi i nedostatak dijelova otežavaju nekoliko neovisnih mehaničara zaduženih za servisiranje baterija električnih vozila ili e-bicikla da priušte popravke.
„U smeću ima puno baterija koje se mogu obnoviti“, kaže Timothée Rouffignac, koji vodi malu kompaniju za popravku baterija za e-bicikle pod nazivom Daurema u Briselu, Belgija.Ali "jer nisu namijenjeni za popravku, teško je pronaći dobru cijenu."
Litijum-jonske baterije u pametnim telefonima sadrže "ćeliju" koja se sastoji od grafitne anode, metalne katode i tekućeg elektrolita koji omogućava litijum-jonima da se kreću s jedne strane na drugu, stvarajući električni potencijal.Baterije za električne bicikle obično sadrže desetke ćelija.U međuvremenu, baterije električnih vozila mogu sadržavati stotine do hiljade pojedinačnih ćelija, koje se često pakuju u "module", a zatim kombinuju u pakete baterija.Pored ćelija i modula, baterije za električna vozila i e-bicikle često uključuju sistem upravljanja baterijom koji prati zdravlje baterije i kontroliše stope punjenja i pražnjenja.
Sve litijum-jonske baterije vremenom degradiraju i na kraju će ih trebati zamijeniti.Međutim, kada baterija sadrži mnogo pojedinačnih ćelija i drugih komponenti, njen vek se ponekad može produžiti popravkom, procesom koji uključuje identifikaciju i zamenu oštećenih ćelija ili modula, kao i popravku drugih neispravnih komponenti, kao što je neispravan sistem upravljanja baterijom.U nekim slučajevima potrebno je zamijeniti samo jedan modul.Zamjena ovog modula, umjesto zamjene cijele baterije, smanjuje potrebu za metalima kao što je litij, kao i emisije ugljika povezane s proizvodnjom zamjenske baterije (ili novog automobila).Ovo čini obnavljanje baterija „idealnim za cirkularnu ekonomiju (sistem koji štedi i ponovo koristi resurse)“, rekao je Gavin Harper, istraživač koji proučava održivost baterija na Univerzitetu Birmingham u Velikoj Britaniji.
Iako nije nužno jeftino, možete uštedjeti novac popravkom baterije.Tipično, popravka EV baterije košta oko pola cijene nove baterije.Cox Automotive procjenjuje da je otkako je 2014. godine počeo nuditi usluge popravke EV baterija, uštedio više od 1 gigavat-sat baterija, što je dovoljno za napajanje oko 17.000 novih električnih vozila od prijevremenog odlaganja.
"Postoji mnogo razloga zašto je popravka isplativija od zamjene", rekao je Helps za Grist.
Ali stručnjaci kažu da su popravke baterija opasni i da ih ne bi trebalo raditi kod kuće ili od onih koji prvi put dolaze.Ako se baterija ošteti tokom popravke, može doći do kratkog spoja, što može dovesti do požara ili eksplozije.Ne nošenje odgovarajućih visokonaponskih rukavica prilikom pokušaja popravke može dovesti do strujnog udara.Ako ne znate šta radite, "igrate se vatrom", rekao je John Matna, vlasnik radionice za popravak e-bicikala Chattanooga Electric Bike Co. On je napomenuo da neke baterije električnih bicikala sadrže "dovoljnu struju da ubiju osoba."
Pomaže ako se kaže da obnavljanje baterije zahtijeva barem obuku visokog napona, električno iskustvo, ličnu zaštitnu opremu i „osnovno razumijevanje arhitekture i načina rada baterija“.Oni koji žele da poprave EV baterije takođe trebaju opremu za podizanje vozila sa zemlje i fizičko uklanjanje baterije, koja može težiti hiljadama funti.
"Vrlo malo ljudi može ili čak treba da pokuša nešto ovako", rekao je Benoit.
Ali čak i oni s odgovarajućom obukom često imaju poteškoća s popravkom baterija električnih vozila ili e-bicikla zbog njihovog dizajna.Mnoge baterije za e-bicikle dolaze u izdržljivim plastičnim kutijama koje je teško, ako ne i nemoguće, otvoriti bez oštećenja unutrašnjih komponenti.Unutar baterije za e-bicikl ili pojedinačnih modula baterija za EV, ćelije su često zalijepljene ili zavarene zajedno, što ih čini teškim ili nemogućim za pojedinačnu zamjenu.Osim toga, kako se ističe u izvještaju Europske agencije za okoliš za 2021., neke baterije za EV sadrže softver koji bi mogao uzrokovati da se baterija isključi ako postoje znaci neovlaštenog neovlaštenog pristupa.
Proizvođači tvrde da su njihove baterije dizajnirane da poboljšaju sigurnost, izdržljivost i performanse, ali to može doći na račun popravljivosti, jer mnogi proizvođači koji pokrivaju garantni rok (obično dvije godine za glavne marke i brendove e-bicikala) nude zamjenu besplatno. ili na sniženju.baterije.Električna vozila traju 8 do 10 godina ili 100.000 milja).Zagovornici popravka, s druge strane, tvrde da modularni dizajn sa reverzibilnim zatvaračima kao što su klipovi koji se mogu ukloniti ili ljepljive trake nužno ne ugrožavaju sigurnost i da prednosti dizajna popravka daleko nadmašuju troškove.
Evropski političari počinju da slušaju zagovornike.Evropska unija je u avgustu usvojila novi propis koji ima za cilj da baterije učini ekološki prihvatljivijim.Između ostalog, uključuje odredbu koja zahtijeva da baterije koje se koriste u e-biciklima i drugim “lakim vozilima” kao što su e-skuteri servisiraju nezavisni profesionalci, sve do nivoa pojedinačnih ćelija.Europska industrija e-bicikala snažno se protivila tom pravilu zbog zabrinutosti za sigurnost, certifikaciju baterija i zakonsku odgovornost, a sada se bori s tim kako se pridržavati.
“Još uvijek razmatramo kako možemo ispuniti zahtjeve novih propisa EU o baterijama uz pridržavanje važećih sigurnosnih propisa i naših standarda visokog kvaliteta”, rekao je proizvođač baterija za e-bicikle Bosch za Grist.Bosch je ukazao na izazove s kojima se suočavaju proizvođači.“Suprotan trend se vidi u Sjedinjenim Državama,” gdje se “uvode stroži propisi i viši standardi za baterije i sisteme za e-bicikle”.
Zapravo, Federalna komisija za sigurnost potrošačkih proizvoda nedavno je objavila da preispituje propise za e-bicikle i njihove baterije.To dolazi nakon što je nedavni niz paljenja baterija za e-bicikle također potaknuo akciju lokalne politike.Gradsko vijeće New Yorka je nedavno promijenilo svoj protupožarni kod kako bi zabranilo "sastavljanje ili popravku litijum-jonskih baterija" od rabljenih baterija iz drugih baterija, što serviseri ponekad rade.
Grad je također nedavno donio zakon kojim se od proizvođača električnih vozila zahtijeva da osiguraju da su baterije svojih proizvoda certificirane prema UL 2271 standardu dizajna, koji ima za cilj poboljšanje sigurnosti.Prerađene baterije ispunjavaju ove zahtjeve, rekao je Ibrahim Jilani, globalni direktor potrošačke tehnologije za UL Solutions, multinacionalnu kompaniju koja testira standarde sigurnosne certifikacije za širok spektar industrijskih i potrošačkih proizvoda i materijala.Jedan standard.Ali Gilani je rekao da će kompanije za popravke morati "da zadrže dizajn kakav je bio prije popravke", uključujući korištenje baterija i elektronskih komponenti iste marke i modela.Radionice za popravku baterija takođe moraju da prolaze UL inspekcije na licu mesta četiri puta godišnje, što će ih koštati više od 5.000 dolara godišnje, rekao je Jilani.*
U poređenju sa električnim biciklima, zakonodavci su bili relativno opušteni po pitanju popravke EV baterija.U Sjedinjenim Državama ne postoje posebni zakoni ili propisi koji se bave ovim pitanjem.Nova pravila EU o baterijama također se ne odnose na popravke baterija električnih vozila, već jednostavno preporučuju zakonodavcima da ažuriraju pojedinačne propise o vozilima “kako bi osigurali da se te baterije mogu ukloniti, zamijeniti i rastaviti”.
Njemačko osiguravajuće društvo GDV "snažno podržava" tu ideju, rekao je glasnogovornik Gristu.Grupa je u oktobru objavila rezultate studije koja je otkrila da električna vozila koštaju trećinu više za popravku od uporedivih vozila na benzinski pogon, rezultat koji se dijelom objašnjava visokim troškovima popravke ili zamjene baterija.
"Mnogi proizvođači automobila neće dozvoliti popravke baterija čak i ako je kutija za baterije malo oštećena", rekao je portparol GDV-a za Grist.Proizvođači automobila ponekad odluče zamijeniti bateriju ako je automobil doživio nesreću u kojoj se aktivirao zračni jastuk.Obje prakse "mogu rezultirati povećanim troškovima popravke" i na kraju većim premijama osiguranja, rekao je portparol.
Novi propisi o popravljivosti baterija električnih vozila dolaze u kritičnom trenutku.Cox Automotive Helps kaže da postoje dva istovremena trenda u dizajnu baterija za EV: “Baterije će ili postati vrlo jednostavne za održavanje ili ih uopće neće moći održavati.”
Neke baterije, kao što su Volkswagen ID.4 baterije, imaju module u stilu Lego koji se lako uklanjaju i zamenjuju.Drugi paketi baterija, kao što je nova baterija Tesla 4680, uopće ne sadrže module.Umjesto toga, sve ćelije su zalijepljene zajedno i pričvršćene na samu bateriju.Helps opisuje ovaj dizajn kao "nepopravljiv".Ako se pronađe oštećena baterija, mora se zamijeniti cijela baterija.
“To je još uvijek potpuno reciklirana baterija,” rekao je Helps."Jednostavno to ne možete popraviti."
Ovaj članak je prvobitno objavila Grist, neprofitna medijska organizacija koja pokriva klimu, pravdu i rješenja.
Scientific American je dio Springer Nature, koji posjeduje ili ima komercijalne odnose sa hiljadama naučnih publikacija (od kojih se mnoge mogu naći na www.springernature.com/us).Scientific American drži strogu politiku uređivačke nezavisnosti u izvještavanju naših čitalaca o naučnim dostignućima.
Vrijeme objave: 26.12.2023