Автоунаанын жана электрондук велосипеддин аккумуляторлорун оңдоо акчаны жана ресурстарды үнөмдөйт, бирок көйгөйлөр өнөр жайдын өсүшүн токтотуп жатат
Рич Бенуа анын The Electrified Garage автодүкөнүндө аккумулятору иштен чыккан эски Tesla Model Sтин ээлеринен күнүнө үч жолу чалуу алат.Күтүлбөгөн жерден жүздөгөн миль аралыкты камсыз кыла алган батарейкалар заряды менен 50 мильге гана жете алат.Бул унаалар көп учурда кепилдик менен келбейт жана батареяны алмаштыруу 15 000 доллардан жогору болушу мүмкүн.
Көпчүлүк буюмдар үчүн оңдоо алмаштырууга караганда үнөмдүү вариант болуп саналат.АКШдагы бир нече көз карандысыз Tesla оңдоочу дүкөндөрдүн бирин башкарган Бенуа Тесланын көптөгөн батареялары теориялык жактан оңдолот деп айтты.Бирок убакыттын жана машыгуунун, коопсуздуктун жана оңдоонун татаалдыгынан улам Бенуа анын дүкөнүндө унаанын аккумуляторун оңдоо 10 000 долларга чейин кымбатташы мүмкүн, бул көпчүлүк керектөөчүлөр төлөөгө даяр.Анын ордуна, көптөгөн адамдар эски унааларын сатууну же жарактан чыгарууну чечишет, анан жаңы Tesla сатып алышат, деди ал.
"[Унаа] азыр телевизор сыяктуу дээрлик керектелүүчү буюмга окшош" деди Бенуа.
Бенуа тажрыйбасы электр унааларын жана электрондук велосипеддер жана скутерлер сыяктуу электр микромобилдик түзүлүштөрдү алгачкы колдонуучу көйгөйгө көңүл бурат: Бул унааларда чоң, кымбат батарейкалар бар, алар убакыттын өтүшү менен сатып алалбай калат.Бул батарейкаларды кайра иштетүү энергияны жана жаңы батарейкаларды жасоо үчүн колдонула турган ресурстарды үнөмдөө аркылуу туруктуулукту камсыздай алат.Бул өндүрүш учурунда пайда болгон көмүр кычкыл газынын эмиссиясын жабуу үчүн көп жылдар бою колдонулушу керек болгон абдан чоң батареяларды камтыган электр унаалары үчүн өзгөчө маанилүү.Бирок көптөгөн электр унаалары жана электр унаасынын аккумуляторлору оңдоо кыйынга тургузулган жана кээ бир өндүрүүчүлөр коопсуздук маселесине шылтоолоп, бул практиканы жигердүү түрдө четке кагышат.Дизайн маселелери, коопсуздук талаптары жана тетиктердин жетишсиздиги электр унаасын же электрондук велосипеддин аккумуляторлорун тейлөө милдетин алган бир нече көз карандысыз механиктерге оңдоо иштерин жүргүзүүнү кыйындатат.
Брюсселде (Бельгия) Daurema деп аталган электрондук велосипед аккумуляторлорун оңдоочу чакан компанияны башкарган Тимоти Руффиньяк: «Таштандыда жаңыртууга боло турган көптөгөн батареялар бар», - дейт.Бирок «алар оңдоого арналбагандыктан, жакшы бааны табуу кыйын».
Смартфондордогу литий-иондук батарейкалар графит анодунан, металл катодунан жана литий иондорунун бир тараптан экинчи тарапка өтүшүнө мүмкүндүк берүүчү суюк электролиттен турган “клетканы” камтыйт, бул электрдик потенциалды жаратат.Электр велосипед батареялары, адатта, ондогон клеткаларды камтыйт.Ошол эле учурда, электр унаасынын аккумуляторлору жүздөгөн жана миңдеген жеке клеткаларды камтышы мүмкүн, алар көбүнчө “модулдарга” топтолуп, андан кийин батарея пакеттерине бириктирилет.Клеткалардан жана модулдардан тышкары, электр унаасынын жана электрондук велосипеддин аккумуляторлору көбүнчө аккумулятордун ден соолугун көзөмөлдөгөн жана кубаттоо жана кубаттоо ылдамдыгын көзөмөлдөгөн батареяны башкаруу тутумун камтыйт.
Бардык литий-иондук батарейкалар убакыттын өтүшү менен бузулат жана акыры алмаштырууну талап кылат.Бирок, батарейка көптөгөн жеке клеткаларды жана башка компоненттерди камтыса, анын иштөө мөөнөтү кээде оңдоо аркылуу узартылышы мүмкүн, бул процесс бузулган клеткаларды же модулдарды аныктоону жана алмаштырууну, ошондой эле туура эмес батареяны башкаруу системасы сыяктуу башка бузулган компоненттерди оңдоону камтыйт.Кээ бир учурларда, бир гана модулду алмаштыруу керек.Бул модулду алмаштыруу, батарейканы толугу менен алмаштыруунун ордуна, литий сыяктуу металлдарга болгон муктаждыкты, ошондой эле алмаштыруучу батарейканы (же жаңы унааны) чыгаруу менен байланышкан көмүртектин эмиссиясын азайтат.Улуу Британиядагы Бирмингем университетинин батареянын туруктуулугун изилдеген изилдөөчү Гэвин Харпер мындай деди: Бул батареяны жаңылоону «айланма экономика (ресурстарды үнөмдөөчү жана кайра колдонгон система) үчүн идеалдуу кылат.
Бул сөзсүз эле арзан болбосо да, батарейкаңызды оңдоо менен акчаңызды үнөмдөй аласыз.Эреже катары, EV батареясын оңдоо жаңы батареянын жарымына жакын баасын түзөт.Cox Automotive компаниясы 2014-жылы EV батареяларын оңдоо кызматтарын сунуш кыла баштагандан бери 1 гигаватт-сааттан ашык аккумуляторлорду үнөмдөгөн деп эсептейт, бул 17 000ге жакын жаңы электр унааларын мөөнөтүнөн мурда утилдештирүү үчүн жетиштүү.
"Оңдоо алмаштырууга караганда үнөмдүү болушунун көптөгөн себептери бар" деди Хелс Гристке.
Бирок адистер аккумуляторду оңдоо кооптуу экенин, аны үйдө же биринчи жолу жасагандар жасабашы керектигин айтышат.Оңдоо учурунда батарейка бузулса, ал кыска туташууга алып келиши мүмкүн, бул өрт же жарылууга алып келиши мүмкүн.Оңдоп жатканда жогорку чыңалуудагы тиешелүү колкаптарды кийбесе, электр тогуна урунуп калышы мүмкүн.Эгер сиз эмне кылып жатканыңызды билбесеңиз, анда "сиз от менен ойноп жатасыз" деди Джон Матна, Chattanooga Electric Bike Co. электрондук велосипед оңдоочу дүкөндүн ээси. Ал белгилегендей, кээ бир электр велосипеддеринин батареяларында "өлтүрүүгө жетиштүү ток бар" адам».
Батареяны кайра калыбына келтирүү үчүн жок дегенде жогорку вольттогу машыгуу, электрдик тажрыйба, жеке коргонуу шаймандары жана "архитектура жана батарейкалардын иштеши жөнүндө негизги түшүнүк" керек деп айтууга жардам берет.EV батареяларын оңдоону каалагандар унааны жерден көтөрө турган жана миңдеген фунт салмактагы батареяны физикалык түрдө алып салуучу жабдууларга муктаж болушат.
"Аз эле адамдар мындай нерсеге аракет кыла алышат же аракет кылышы керек" деди Бенуа.
Бирок, атүгүл тийиштүү билими бар адамдар да дизайнына байланыштуу электр унаасын же электрондук велосипед батареяларын оңдоодо кыйынчылыктарга туш болушат.Көптөгөн электрондук велосипед аккумуляторлору бышык пластик кутуларда келет, аларды ички тетиктерге зыян келтирбестен ачуу кыйын, балким, мүмкүн эмес.Электрондук велосипеддин аккумуляторунун же жеке EV батарейкасынын модулдарынын ичинде клеткалар көбүнчө бири-бирине жабышып же ширетилип, аларды өзүнчө алмаштыруу кыйын же мүмкүн эмес.Кошумчалай кетсек, Европанын Айлана-чөйрөнү коргоо агенттигинин 2021-жылдагы отчетунда баса белгиленгендей, кээ бир EV батареяларында бурмалоо белгилери байкалса, батареянын өчүп калышына алып келе турган программалык камсыздоо камтылган.
Өндүрүүчүлөр алардын аккумуляторлору коопсуздукту, бышыктыкты жана өндүрүмдүүлүктү жакшыртуу үчүн иштелип чыккан деп ырасташат, бирок бул оңдоого мүмкүндүгүнүн эсебинен болушу мүмкүн, анткени кепилдик мөөнөтүн камтыган көптөгөн өндүрүүчүлөр (негизги бренддер жана электрондук велосипед бренддери үчүн көбүнчө эки жыл) акысыз алмаштырууну сунушташат. же арзандатуу менен.батареялар.Электр унаалары 8 жылдан 10 жылга чейин же 100 000 мильге жетет).Ремонттун жактоочулары, экинчи жагынан, алынуучу клиптер же жабышчаак ленталар сыяктуу артка кайтуучу бекиткичтери бар модулдук конструкциялар коопсуздукту сөзсүз түрдө бузбайт жана оңдоо конструкцияларынын пайдасы чыгымдардан алда канча жогору экенин айтышат.
Европалык саясатчылар жактоочуларды уга баштады.Август айында Европа Биримдиги батареяларды экологиялык жактан таза кылууга багытталган жаңы жобону кабыл алган.Башка нерселер менен катар, ал электрондук велосипеддерде жана башка "жеңил унааларда" колдонулган батарейкаларды, мисалы, электрондук скутерлерде, көз карандысыз адистер тарабынан жеке клетка деңгээлине чейин тейлөөнү талап кылган жобону камтыйт.Европанын электрондук велосипед индустриясы коопсуздук, аккумулятордун сертификациясы жана юридикалык жоопкерчиликке байланыштуу кооптонуулардан улам эрежеге катуу каршы чыгып, азыр аны кантип сактоо керектиги менен күрөшүп жатат.
"Биз дагы эле тиешелүү коопсуздук эрежелерин жана биздин жогорку сапат стандарттарын сактоо менен жаңы Евробиримдиктин аккумулятордук эрежелеринин талаптарына кантип жооп бере аларыбызды карап жатабыз", - деди электрондук велосипед аккумуляторун жасоочу Bosch Гристке.Bosch өндүрүүчүлөрдүн алдында турган кыйынчылыктарды белгиледи."Кошмо Штаттарда карама-каршы тенденция байкалууда", анда "электрондук велосипеддин батарейкалары жана системалары үчүн катаал эрежелер жана жогорку стандарттар киргизилүүдө".
Чынында, Федералдык Керектөөчү Продукт Коопсуздук Комиссиясы жакында электрондук велосипеддер жана алардын батарейкалары үчүн жоболорду карап жатканын жарыялады.Бул акыркы электрондук велосипеддин аккумуляторунун күйүп кетиши жергиликтүү саясаттын аракеттерине түрткү болгондон кийин болду.Жакында Нью-Йорк шаардык кеңеши өрткө каршы кодексин өзгөртүп, башка батарейкалардын колдонулган батарейкаларынан "литий-иондук батарейкаларды чогултууга же оңдоого" тыюу салды, аны оңдоочулар кээде жасашат.
Шаар ошондой эле жакында эле электр унаа өндүрүүчүлөрүнөн продукциясынын аккумуляторлору коопсуздукту жакшыртууга багытталган UL 2271 дизайн стандартына сертификацияланышын талап кылган мыйзамды кабыл алды.Кайра өндүрүлгөн батарейкалар бул талаптарга жооп берет, - деди Ибрагим Жилани, өнөр жай жана керектөөчү буюмдардын жана материалдардын кеңири спектри үчүн коопсуздук сертификациясынын стандарттарын сынаган көп улуттуу компания UL Solutions үчүн керектөөчү технологиялар боюнча глобалдык директору.Бир стандарт.Бирок Гиланинин айтымында, оңдоочу компаниялар "дизайнды оңдоодон мурун кандай болсо, ошондой эле сакташы керек", анын ичинде бир эле маркадагы жана үлгүдөгү батареяларды жана электрондук компоненттерди колдонуу керек.Батарея оңдоочу цехтер жылына төрт жолу жеринде UL текшерүүсүнөн өтүшү керек, бул аларга жылына 5,000 доллардан ашат, деди Жилани.*
Электр велосипеддерине салыштырмалуу депутаттар EV батарейкаларын оңдоого салыштырмалуу жайбаракат мамиле кылышкан.Кошмо Штаттарда бул маселени чечкен атайын мыйзамдар же жоболор жок.Евробиримдиктин жаңы аккумулятордук эрежелери электр унаасынын батарейкаларын оңдоого да көңүл бурбайт, бирок жөн гана мыйзам чыгаруучуларга "бул батарейкаларды алып салуу, алмаштыруу жана демонтаждоо үчүн" унаанын жеке эрежелерин жаңыртууну сунуштайт.
Германиянын GDV камсыздандыруу ассоциациясы бул идеяны "катуу колдойт", - деди Гристтин өкүлү.Октябрда топ изилдөөнүн жыйынтыгын жарыялаган, анда электр унааларын оңдоого салыштырмалуу бензин менен жүрүүчү унааларга караганда үчтөн бир эсе кымбатка турганы аныкталган, мунун натыйжасы жарым-жартылай батарейкаларды оңдоонун же алмаштыруунун кымбаттыгы менен түшүндүрүлөт.
"Көптөгөн унаа өндүрүүчүлөр аккумулятордун кутучасы бир аз бузулган болсо дагы, аккумуляторду оңдоого уруксат бербейт", - деди GDV өкүлү Гристке.Автоунаа өндүрүүчүлөр кээде унаа кырсыкка учурап, коопсуздук жаздыкчасы ачылса, батареяны алмаштырууну чечишет.Эки практика тең "оңдоо чыгымдарынын көбөйүшүнө" алып келиши мүмкүн жана акыр аягында камсыздандыруу төгүмдөрү жогорулашы мүмкүн, деди басма сөз катчысы.
Электр унаасынын аккумуляторлорунун оңдоого жарамдуулугуна байланыштуу жаңы жоболор оор мезгилде келет.Cox Automotive's Helps компаниясы EV батареясынын дизайнында бир эле учурда эки тенденция бар экенин айтты: "Батареяларды тейлөө же тейлөө оңой болуп калат же аларды такыр тейлей албайт."
Кээ бир батарейкалар, мисалы, Volkswagen ID.4 батарейкаларында Lego стилиндеги модулдар бар, аларды алып салуу жана алмаштыруу оңой.Жаңы Tesla 4680 батарея пакети сыяктуу башка батарейка топтомдорунда такыр модулдар жок.Тескерисинче, бардык клеткалар бири-бирине жабышып, батарейка пакетинин өзүнө тиркелет.Жардам бул дизайнды "орду толгус" деп мүнөздөйт.Эгерде бузулган батарейканын пакети табылса, батарейканы толугу менен алмаштыруу керек.
"Бул дагы эле толугу менен кайра иштетүүгө боло турган батарея", - деди Хелс."Сен жөн эле оңдой албайсың."
Бул макала башында климатты, адилеттүүлүктү жана чечимдерди камтыган Grist коммерциялык эмес медиа уюму тарабынан жарыяланган.
Scientific American миңдеген илимий басылмаларга ээлик кылган же алар менен коммерциялык байланышта болгон Springer Nature компаниясынын бир бөлүгү (алардын көбүн www.springernature.com/us дарегинен тапса болот).Scientific American биздин окурмандарга илимий жетишкендиктерди билдирүүдө редакциялык көз карандысыздыктын катуу саясатын карманат.
Посттун убактысы: 26-декабрь, 2023-жыл