Рамонт акумулятараў аўтамабіляў і электрычных ровараў эканоміць грошы і рэсурсы, але праблемы стрымліваюць рост галіны
Рычу Бенуа прыкладна тры разы на дзень тэлефануюць уладальнікі старой Tesla Model S, акумулятар якой пачаў выходзіць з ладу ў яго аўтакраме The Electrified Garage.Батарэі, якія маглі б забяспечыць радыус дзеяння на сотні міль, раптам могуць працаваць толькі на 50 міль без зарадкі.Гэтыя аўтамабілі часта не пастаўляюцца з гарантыяй, а замена батарэі можа каштаваць больш за 15 000 долараў.
Для большасці прадуктаў рамонт з'яўляецца больш эканамічным варыянтам, чым замена.Бенуа, які кіруе адной з нямногіх незалежных рамонтных майстэрняў Tesla ў ЗША, сказаў, што многія батарэі Tesla тэарэтычна паддаюцца рамонту.Але з-за часу і навучання, праблем бяспекі і складанасці рамонту, Бенуа кажа, што рамонт аўтамабільнага акумулятара ў яго краме можа каштаваць да 10 000 долараў, больш, чым большасць спажыўцоў гатовыя плаціць.Замест гэтага многія людзі вырашаюць прадаць або здаць на металалом свае старыя машыны, а потым купіць зусім новую Tesla, сказаў ён.
"[Аўтамабіль] цяпер амаль як расходны матэрыял, як тэлевізар", - сказаў Бенуа.
Вопыт Бенуа паказвае на праблему, з якой пачынаюць сутыкацца першыя карыстальнікі электрамабіляў і электрычных прылад мікрамабільнасці, такіх як электронныя ровары і электрычныя скутэры: гэтыя транспартныя сродкі ўтрымліваюць вялікія дарагія батарэі, якія з часам становяцца недаступнымі.Пераробка гэтых акумулятараў можа забяспечыць перавагі ўстойлівага развіцця за кошт эканоміі энергіі і рэсурсаў, якія ў адваротным выпадку выкарыстоўваліся б для вытворчасці новых акумулятараў.Гэта асабліва важна для электрамабіляў, якія ўтрымліваюць вельмі вялікія батарэі, якія трэба выкарыстоўваць гадамі, каб кампенсаваць выкіды вуглякіслага газу, якія ўтвараюцца падчас іх вытворчасці.Але многія электрамабілі і акумулятары электрамабіляў распрацаваны так, што іх цяжка рамантаваць, і некаторыя вытворцы актыўна не рэкамендуюць гэтую практыку, спасылаючыся на праблемы бяспекі.Праблемы з канструкцыяй, патрабаванні бяспекі і дэфіцыт запчастак ускладняюць рамонт нешматлікіх незалежных механікаў, якім даручана абслугоўваць акумулятары электрамабіляў або электронных ровараў.
«У смеццевым вядры шмат акумулятараў, якія можна аднавіць», — кажа Цімаці Руфіняк, які кіруе невялікай кампаніяй Daurema па рамонце акумулятараў для электронных ровараў у Брусэлі, Бельгія.Але «паколькі яны не прызначаныя для рамонту, цяжка знайсці добрую цану».
Літый-іённыя батарэі ў смартфонах утрымліваюць «элемент», які складаецца з графітавага анода, металічнага катода і вадкага электраліта, які дазваляе іёнам літыя перамяшчацца з аднаго боку на другі, ствараючы электрычны патэнцыял.Акумулятары электрычных ровараў звычайна ўтрымліваюць дзясяткі элементаў.Між тым, акумулятары электрамабіляў могуць утрымліваць ад сотняў да тысяч асобных элементаў, якія часта спакаваныя ў «модулі», а затым аб'яднаны ў акумулятарныя блокі.У дадатак да элементаў і модуляў акумулятары для электрамабіляў і электронных ровараў часта ўключаюць у сябе сістэму кіравання батарэяй, якая кантралюе стан батарэі і кантралюе хуткасць зарадкі і разрадкі.
Усе літый-іённыя акумулятары з цягам часу сапсуюцца і ў канчатковым выніку патрабуюць замены.Аднак, калі акумулятар змяшчае шмат асобных элементаў і іншых кампанентаў, яго тэрмін службы часам можа быць падоўжаны шляхам рамонту, працэсу, які ўключае выяўленне і замену пашкоджаных элементаў або модуляў, а таксама рамонт іншых няспраўных кампанентаў, такіх як няспраўная сістэма кіравання батарэяй.У некаторых выпадках патрабуецца замена толькі аднаго модуля.Замена гэтага модуля, а не замена ўсёй батарэі, зніжае патрэбу ў такіх металах, як літый, а таксама выкіды вугляроду, звязаныя з вытворчасцю запасной батарэі (або новага аўтамабіля).Гэта робіць аднаўленне акумулятараў «ідэальным для цыркулярнай эканомікі (сістэмы, якая эканоміць і паўторна выкарыстоўвае рэсурсы)», - сказаў Гэвін Харпер, даследчык, які вывучае ўстойлівасць батарэй з Універсітэта Бірмінгема ў Вялікабрытаніі.
Хоць гэта не абавязкова танна, вы можаце зэканоміць грошы, адрамантаваўшы батарэю.Як правіла, рамонт акумулятара электрамабіля каштуе прыкладна палову кошту новага акумулятара.Паводле ацэнак Cox Automotive, з таго часу, як у 2014 годзе яна пачала прапаноўваць паслугі па рамонце акумулятараў электрамабіляў, яна зэканоміла больш за 1 гігават-гадзіну акумулятараў, чаго дастаткова для харчавання каля 17 000 новых электрамабіляў ад заўчаснай утылізацыі.
«Ёсць шмат прычын, па якіх рамонт больш рэнтабельны, чым замена», — сказаў Грыст Хелпс.
Але эксперты кажуць, што рамонт акумулятара небяспечны, і яго нельга рабіць дома або пачаткоўцам.Калі падчас рамонту акумулятар будзе пашкоджаны, гэта можа выклікаць кароткае замыканне, што можа прывесці да пажару або выбуху.Калі пры спробе рамонту не надзець адпаведныя высокавольтныя пальчаткі, гэта можа прывесці да паражэння электрычным токам.Калі вы не ведаеце, што робіце, «вы гуляеце з агнём», - сказаў Джон Матна, уладальнік майстэрні па рамонце электронных ровараў Chattanooga Electric Bike Co. чалавек».
Дапамагае сказаць, што аднаўленне акумулятараў патрабуе, па меншай меры, падрыхтоўкі да высокага напружання, вопыту электрыка, сродкаў індывідуальнай абароны і «базавага разумення архітэктуры і таго, як працуюць акумулятары».Тым, хто хоча адрамантаваць акумулятары для электрамабіляў, таксама патрэбна абсталяванне, каб падняць аўтамабіль з зямлі і фізічна зняць акумулятар, які можа важыць тысячы фунтаў.
«Вельмі нешматлікія людзі могуць ці нават павінны паспрабаваць нешта падобнае», - сказаў Бенуа.
Але нават тыя, хто мае адпаведную падрыхтоўку, часта адчуваюць цяжкасці з рамонтам акумулятараў электрамабіляў або электронных ровараў з-за іх канструкцыі.Многія акумулятары для электрычных ровараў пастаўляюцца ў трывалых пластыкавых скрынках, якія цяжка, а то і немагчыма адкрыць, не пашкодзіўшы ўнутраныя кампаненты.Унутры акумулятара электрычнага ровара або асобных акумулятарных модуляў электрамабіляў элементы часта склеены або звараны разам, што робіць іх цяжкімі або немагчымымі замену паасобку.Акрамя таго, як падкрэсліваецца ў справаздачы Еўрапейскага агенцтва па навакольным асяроддзі за 2021 год, некаторыя акумулятары электрамабіляў утрымліваюць праграмнае забеспячэнне, якое можа прывесці да адключэння акумулятара, калі ёсць прыкметы ўмяшання.
Вытворцы сцвярджаюць, што іх акумулятары распрацаваны для павышэння бяспекі, даўгавечнасці і прадукцыйнасці, але гэта можа адбыцца за кошт рамонтапрыгоднасці, паколькі многія вытворцы, якія ахопліваюць гарантыйны перыяд (звычайна два гады для асноўных брэндаў і брэндаў электронных ровараў), прапануюць замену бясплатна або са зніжкай.акумулятары.Электрамабілі служаць ад 8 да 10 гадоў або 100 000 міль).Прыхільнікі рамонту, з іншага боку, сцвярджаюць, што модульныя канструкцыі з зваротнымі мацаваннямі, такімі як здымныя заціскі або клейкія стужкі, не абавязкова ставяць пад пагрозу бяспеку і што перавагі рамонтных канструкцый значна перавышаюць выдаткі.
Еўрапейскія палітыкі пачынаюць прыслухоўвацца да прыхільнікаў.У жніўні Еўрапейскі саюз прыняў новы рэгламент, накіраваны на тое, каб зрабіць батарэі больш экалагічнымі.Сярод іншага, ён уключае палажэнне, якое патрабуе абслугоўвання акумулятараў, якія выкарыстоўваюцца ў электронных роварах і іншых «лёгкіх транспартных сродках», такіх як электронныя скутэры, незалежнымі спецыялістамі, аж да ўзроўню асобных элементаў.Еўрапейская індустрыя электронных ровараў рашуча выступіла супраць гэтага правіла з-за заклапочанасці наконт бяспекі, сертыфікацыі акумулятараў і юрыдычнай адказнасці, і цяпер змагаецца з тым, як яго выконваць.
«Мы ўсё яшчэ шукаем, як мы можам адпавядаць патрабаванням новых правілаў ЕС па акумулятарных батарэях, прытрымліваючыся пры гэтым дзеючых правілаў бяспекі і нашых высокіх стандартаў якасці», — сказаў Grist вытворца акумулятараў для электронных ровараў Bosch.Bosch адзначыў праблемы, якія стаяць перад вытворцамі.«Супрацьлеглая тэндэнцыя назіраецца ў Злучаных Штатах», дзе «ўводзяцца больш жорсткія правілы і больш высокія стандарты для акумулятараў і сістэм электронных ровараў».
Фактычна, Федэральная камісія па бяспецы спажывецкіх тавараў нядаўна абвясціла, што яна пераглядае правілы для электронных ровараў і іх акумулятараў.Гэта адбылося пасля таго, як нядаўняя хваля ўзгаранняў акумулятараў электронных ровараў таксама падштурхнула да мясцовых палітычных дзеянняў.Нядаўна гарадскі савет Нью-Ёрка змяніў свой супрацьпажарны код, каб забараніць «зборку або рамонт літый-іённых батарэй» з выкарыстаных батарэй ад іншых батарэй, што часам робяць рамонтнікі.
Горад таксама нядаўна прыняў заканадаўства, якое патрабуе ад вытворцаў электрамабіляў гарантаваць, што акумулятары іх прадукцыі сертыфікаваны ў адпаведнасці са стандартам канструкцыі UL 2271, які прызначаны для павышэння бяспекі.Адноўленыя акумулятары адпавядаюць гэтым патрабаванням, сказаў Ібрагім Джылані, глабальны дырэктар па спажывецкіх тэхналогіях UL Solutions, шматнацыянальнай кампаніі, якая правярае стандарты сертыфікацыі бяспекі для шырокага спектру прамысловых і спажывецкіх тавараў і матэрыялаў.Адзін стандарт.Але Гілані сказаў, што рамонтныя кампаніі павінны будуць «захаваць дызайн, які быў да рамонту», у тым ліку з выкарыстаннем батарэй і электронных кампанентаў той жа маркі і мадэлі.Майстэрні па рамонце акумулятараў таксама павінны праходзіць праверкі UL на месцы чатыры разы на год, што будзе каштаваць ім больш за 5000 долараў у год, сказаў Джылані.*
У параўнанні з электрычнымі роварамі заканадаўцы паставіліся да рамонту акумулятараў электрамабіляў адносна спакойна.У Злучаных Штатах няма спецыяльных законаў або правілаў, якія б вырашалі гэтае пытанне.Новыя правілы ЕС аб батарэях таксама не датычацца рамонту акумулятараў электрамабіляў, а проста рэкамендуюць заканадаўцам абнавіць правілы асобных транспартных сродкаў, «каб гарантаваць, што гэтыя батарэі можна зняць, замяніць і дэмантаваць».
Нямецкая страхавая асацыяцыя GDV "рашуча падтрымлівае" гэтую ідэю, сказаў прэс-сакратар Grist.У кастрычніку група апублікавала вынікі даследавання, якое паказала, што рамонт электрамабіляў каштуе на траціну даражэй, чым супастаўных аўтамабіляў з бензінавым рухавіком, што часткова тлумачыцца высокім коштам рамонту або замены акумулятараў.
«Многія аўтавытворцы не дазволяць рамонт акумулятара, нават калі скрынка акумулятара нязначна пашкоджана», — сказаў Грысту прадстаўнік GDV.Вытворцы аўтамабіляў часам вырашаюць замяніць акумулятар, калі аўтамабіль трапіў у аварыю, падчас якой спрацавала падушка бяспекі.Абедзве практыкі "могуць прывесці да павелічэння выдаткаў на рамонт" і, у канчатковым выніку, да павышэння страхавых узносаў, сказаў прэс-сакратар.
Новыя правілы па рамонтапрыдатнасці акумулятараў электрамабіляў прыходзяць у крытычны час.Кампанія Cox Automotive's Helps заявіла, што ёсць дзве адначасовыя тэндэнцыі ў дызайне акумулятараў для электрамабіляў: «Акумулятары або стануць вельмі простымі ў абслугоўванні, або яны не змогуць абслугоўваць іх наогул».
Некаторыя батарэі, такія як батарэі Volkswagen ID.4, маюць модулі ў стылі Lego, якія лёгка здымаюцца і замяняюцца.Іншыя акумулятарныя блокі, такія як новы акумулятарны блок Tesla 4680, наогул не ўтрымліваюць модуляў.Замест гэтага ўсе элементы склеены і прымацаваны да самой батарэі.Хелпс апісвае гэты дызайн як «непапраўны».Пры выяўленні пашкоджанага акумулятарнага блока неабходна замяніць увесь акумулятар.
«Гэты акумулятар цалкам можна перапрацаваць, — сказаў Хелпс.«Вы проста не можаце гэта выправіць».
Гэты артыкул быў першапачаткова апублікаваны Grist, некамерцыйнай медыя-арганізацыяй, якая асвятляе клімат, справядлівасць і рашэнні.
Scientific American з'яўляецца часткай Springer Nature, якая валодае або мае камерцыйныя адносіны з тысячамі навуковых публікацый (многія з якіх можна знайсці на www.springernature.com/us).Scientific American прытрымліваецца строгай палітыкі рэдакцыйнай незалежнасці ў інфармаванні нашых чытачоў аб навуковых дасягненнях.
Час публікацыі: 26 снежня 2023 г