Каков срок службы электромобиля?

Поскольку электромобили продолжают набирать популярность, роль экономики замкнутого цикла в повторном использовании и переработке их компонентов становится все более важной, пишет Euronews.

Аккумуляторы электромобилей имеют ограниченный срок службы, поскольку они постепенно подвергаются деградации — процессу химических и физических изменений, которые со временем снижают способность аккумулятора удерживать заряд.

В результате производительность аккумулятора снижается с возрастом, что поднимает важные вопросы перед потенциальными покупателями новых или подержанных электромобилей о долговечности технологии, долговечности компонентов и возможностях, когда срок их службы подходит к концу.

Жизнь электромобилей

Современные электромобили рассчитаны на то, чтобы прослужить своему владельцу 15–20 лет, что примерно соответствует сроку службы традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.

Ключевым фактором их долговечности является аккумулятор.

Срок службы аккумуляторов электромобилей обычно заканчивается, когда их емкость падает ниже 70 процентов.

Однако достижения в области аккумуляторных технологий означают, что многие электромобили теперь сохраняют свою производительность значительно выше этого порога, поэтому использование этого показателя для определения окончания срока службы литий-ионных батарей может устареть в будущем.

Многие производители автомобилей предлагают гарантию в среднем на восемь лет или 100 000 миль, но реальные данные показывают, что батареи часто служат намного дольше.

Замена аккумулятора: время и стоимость

Замена аккумулятора — самая значительная статья расходов, связанная с владением электромобилем.

В то время как первые массовые электрические модели демонстрировали более быструю деградацию аккумуляторов, современные аккумуляторы с улучшенными технологиями и системами управления теперь гораздо более долговечны.

Если возникает проблема с аккумулятором, обычно можно заменить отдельные элементы или модули, а не всю батарею, что сэкономит деньги и ресурсы.

Исследование Recurrent показало, что замена аккумуляторов электромобилей происходит редко: только 2,5 процента транспортных средств требуют замены, исключая крупномасштабные сервисные мероприятия.

Однако если требуется полная замена аккумулятора, затраты могут сильно различаться по всей Европе в зависимости от модели автомобиля, размера аккумулятора и страны, поскольку на цены влияют различия в стоимости рабочей силы и условиях местного рынка.

В Германии стоимость замены аккумулятора варьируется от 4500 до 18 600 евро в зависимости от таких факторов, как тип, размер аккумулятора и производитель автомобиля. Такое изменение цен подчеркивает более широкую тенденцию в Европе, где стоимость замены аккумулятора сильно различается в зависимости от модели и страны.

Например, среди автомобилей Tesla Model 3 обычно предлагает наиболее доступный вариант обмена, в то время как Model S и Model X расположены в более высоком ценовом диапазоне.

Другие бренды, такие как BMW и Nissan, также сообщают о широком диапазоне затрат.

В Великобритании, например, обычно сообщается о более высоких средних затратах на замену, чем в Германии и Франции.

Хотя эти затраты значительны, ожидается, что цены со временем снизятся по мере развития технологий и увеличения масштабов производства.

Циклическая экономика

Экономика замкнутого цикла предлагает устойчивый способ продлить срок службы компонентов электромобиля, особенно аккумуляторов, когда срок службы данного транспортного средства подходит к концу.

Даже после того, как они больше не могут питать транспортное средство, батареи часто сохраняют значительную емкость. На данный момент эти батареи можно перепрофилировать для менее требовательных приложений, таких как стационарные системы хранения энергии. Эта вторая жизнь не только продлевает срок службы батареи, но также экономит ресурсы и снижает воздействие на окружающую среду.

Однако перепрофилирование сопряжено с рядом проблем, в том числе с обеспечением надежности и безопасности батарей.

Существует также компромисс с перепрофилированием. Хотя это отсрочивает потребность в переработке, позволяя отрасли развиваться, и снижает риск незаконных сбросов, это также задерживает восстановление ценных материалов, необходимых для продвижения усилий по переработке и снижения зависимости от добычи нового сырья.

Переработка и восстановление материалов

Когда батареи перестают быть пригодными для какого-либо использования, переработка становится решающей. Литий-ионные батареи содержат такие материалы, как литий, кобальт и никель, которые можно добывать, что снижает потребность в новой добыче полезных ископаемых.

Передовые методы переработки, такие как гидрометаллургия и пирометаллургия, позволяют восстанавливать эти материалы с высокой эффективностью.

Несколько заводов по переработке аккумуляторов уже работают по всей Европе, в том числе недавно открытый завод AE Elemental в Польше, который уделяет приоритетное внимание устойчивым практикам и восстановлению материалов.

Помимо аккумуляторов, другие компоненты электромобилей, такие как электродвигатели, богаты медью и редкоземельными металлами и также могут быть переработаны или отремонтированы для использования в других электромобилях или промышленном оборудовании.

Однако остается ряд проблем, в том числе необходимость стандартизации процессов для обеспечения эффективности и устойчивости.

Поскольку обеспокоенность по поводу нехватки материалов и затрат растет, многие автопроизводители обращаются к батареям на основе железа.

Эти батареи более доступны в производстве, а также более долговечны и безопасны, хотя обычно они хранят меньше энергии, что приводит к меньшему радиусу действия.

Еще одно перспективное решение — твердотельные аккумуляторы, в которых жидкий электролит заменен твердым керамическим материалом. Они предлагают потенциальные преимущества с точки зрения безопасности, плотности энергии, срока службы и воздействия на окружающую среду. Однако массовое производство твердотельных аккумуляторов еще впереди.

Поскольку электромобили становятся все более популярными, понимание процесса старения имеет жизненно важное значение для обеспечения устойчивости. Когда срок службы батарей подходит к концу, их повторное использование и переработка становятся решающими.

Заглядывая в будущее, можно сказать, что достижения в области аккумуляторных технологий обещают повысить долговечность, безопасность и эффективность.

Хотя проблемы остаются, продолжающееся развитие этих технологий и инфраструктуры переработки прокладывает путь к более экологичному и устойчивому будущему, заключает Euronews.