Araba ve e-bisiklet akülerinin onarılması para ve kaynak tasarrufu sağlıyor ancak sorunlar sektörün büyümesini engelliyor
Rich Benoit, The Electrified Garage adlı otomobil dükkanında pili bitmeye başlayan eski bir Tesla Model S sahibinden günde yaklaşık üç kez telefon alıyor.Bir anda yüzlerce kilometre menzil sağlayabilen piller, şarjla yalnızca 50 mil dayanabiliyor.Bu araçların çoğu zaman garantisi yoktur ve akü değişiminin maliyeti 15.000 dolardan fazla olabilir.
Çoğu ürün için onarım, değiştirmeden daha ekonomik bir seçenektir.ABD'deki birkaç bağımsız Tesla tamir atölyesinden birini işleten Benoit, birçok Tesla pilinin teorik olarak onarılabileceğini söyledi.Ancak zaman ve eğitim, güvenlik kaygıları ve onarımın karmaşıklığı nedeniyle Benoit, dükkanında bir araba aküsünün onarılmasının 10.000 dolara kadar çıkabileceğini söylüyor; bu, çoğu tüketicinin ödemeye razı olduğundan daha fazla.Bunun yerine, birçok kişi eski arabalarını satmayı veya hurdaya çıkarmayı ve ardından yepyeni bir Tesla almayı tercih ediyor, dedi.
Benoit, "[Araba] artık neredeyse TV gibi bir sarf malzemesine benziyor" dedi.
Benoit'in deneyimi, elektrikli araçları ve e-bisiklet ve e-scooter gibi elektrikli mikromobilite cihazlarını ilk benimseyenlerin yüzleşmeye başladığı bir soruna işaret ediyor: Bu araçlar, zamanla satın alınamaz hale gelen büyük, pahalı piller içeriyor.Bu pillerin yeniden üretilmesi, aksi takdirde yeni pil yapımında kullanılacak enerji ve kaynaklardan tasarruf sağlayarak sürdürülebilirlik faydaları sağlayabilir.Bu durum, özellikle üretimleri sırasında ortaya çıkan karbondioksit emisyonlarını dengelemek için yıllarca kullanılması gereken çok büyük piller içeren elektrikli araçlar için önem taşıyor.Ancak birçok elektrikli araç ve elektrikli araç aküsü, onarımı zor olacak şekilde tasarlanıyor ve bazı üreticiler, güvenlik endişelerini öne sürerek bu uygulamayı aktif olarak caydırıyor.Tasarım sorunları, güvenlik gereklilikleri ve parça eksiklikleri, elektrikli araç veya e-bisiklet akülerinin bakımıyla görevli birkaç bağımsız tamircinin onarım masraflarını karşılamasını zorlaştırıyor.
Belçika'nın Brüksel kentinde Daurema adında küçük bir e-bisiklet aküsü tamir şirketi işleten Timothée Rouffignac, "Çöpte yenilenebilecek çok sayıda pil var" diyor.Ancak "tamir edilmeleri gerekmediği için iyi bir fiyat bulmak zor."
Akıllı telefonlardaki lityum iyon piller, bir grafit anot, bir metal katot ve lityum iyonlarının bir taraftan diğer tarafa hareket etmesini sağlayarak bir elektrik potansiyeli oluşturan sıvı elektrolitten oluşan bir "hücre" içerir.Elektrikli bisiklet aküleri genellikle düzinelerce hücre içerir.Bu arada elektrikli araç aküleri, genellikle "modüller" halinde paketlenen ve daha sonra akü paketleri halinde birleştirilen yüzlerce ila binlerce ayrı hücre içerebilir.Elektrikli araç ve e-bisiklet pilleri, hücrelere ve modüllere ek olarak genellikle pilin sağlığını izleyen ve şarj ve deşarj oranlarını kontrol eden bir pil yönetim sistemi içerir.
Tüm lityum iyon piller zamanla bozulur ve sonunda değiştirilmeleri gerekir.Bununla birlikte, bir pil birçok ayrı hücre ve diğer bileşenleri içerdiğinde, ömrü bazen hasarlı hücrelerin veya modüllerin tanımlanmasını ve değiştirilmesini ve ayrıca hatalı pil yönetim sistemi gibi diğer hatalı bileşenlerin onarılmasını içeren bir süreç olan onarım yoluyla uzatılabilir.Bazı durumlarda yalnızca bir modülün değiştirilmesi gerekir.Pilin tamamını değiştirmek yerine bu modülü değiştirmek, lityum gibi metallere olan ihtiyacın yanı sıra yedek pil (veya yeni bir araba) üretmeyle ilişkili karbon emisyonlarını da azaltır.Birleşik Krallık'taki Birmingham Üniversitesi'nde pil sürdürülebilirliği üzerine çalışan araştırmacı Gavin Harper, bu durumun pil yenilemeyi "döngüsel ekonomi (kaynakları koruyan ve yeniden kullanan bir sistem) için ideal hale getirdiğini" söyledi.
Her ne kadar ucuz olmasa da, pilinizi tamir ettirerek paradan tasarruf edebilirsiniz.Tipik olarak, bir EV pilini onarmak, yeni bir pilin maliyetinin yaklaşık yarısı kadardır.Cox Automotive, 2014 yılında EV akü onarım hizmetleri sunmaya başladığından bu yana, 1 gigawatt saatten fazla pil tasarrufu sağladığını tahmin ediyor; bu, yaklaşık 17.000 yeni elektrikli araca zamanından önce atılmaktan kurtulmaya yetecek kadar.
Helps, Grist'e "Onarımın değiştirmeden daha uygun maliyetli olmasının birçok nedeni var" dedi.
Ancak uzmanlar, pil onarımlarının tehlikeli olduğunu ve evde ya da ilk kez yapacaklar tarafından yapılmaması gerektiğini söylüyor.Onarım sırasında pilin hasar görmesi durumunda kısa devreye neden olabilir, bu da yangına veya patlamaya neden olabilir.Onarım çalışmaları sırasında uygun yüksek gerilim eldivenlerinin giyilmemesi elektrik çarpmasına neden olabilir.Chattanooga Elektrikli Bisiklet Co. e-bisiklet tamir atölyesinin sahibi John Matna, ne yaptığınızı bilmiyorsanız "ateşle oynuyorsunuz" dedi. Bazı elektrikli bisiklet pillerinin "öldürmeye yetecek kadar akım" içerdiğini belirtti. Bir kişi."
Pil yenilemenin en azından yüksek voltaj eğitimi, elektrik deneyimi, kişisel koruyucu ekipman ve "mimari ve pillerin nasıl çalıştığına ilişkin temel bir anlayış" gerektirdiğini söylemek faydalı olacaktır.EV akülerini tamir etmek isteyenlerin ayrıca aracı yerden kaldıracak ve binlerce kilo ağırlığa sahip aküyü fiziksel olarak çıkaracak ekipmana da ihtiyacı var.
Benoit, "Çok az insan böyle bir şeye kalkışabilir, hatta teşebbüs etmelidir" dedi.
Ancak uygun eğitime sahip olanlar bile, tasarımları nedeniyle elektrikli araç veya e-bisiklet pillerini tamir etmekte çoğu zaman zorluk çekiyor.Pek çok e-bisiklet pili, iç bileşenlere zarar vermeden açılması imkansız olmasa da zor olan dayanıklı plastik kutularda gelir.Bir e-bisiklet bataryasının veya bireysel EV batarya modüllerinin içindeki hücreler genellikle birbirine yapıştırılır veya kaynaklanır, bu da onların tek tek değiştirilmesini zorlaştırır veya imkansız hale getirir.Ek olarak, Avrupa Çevre Ajansı'nın 2021 raporunda da vurgulandığı gibi, bazı EV pilleri, kurcalanma belirtileri olması durumunda pilin kapanmasına neden olabilecek yazılımlar içeriyor.
Üreticiler, pillerinin güvenliği, dayanıklılığı ve performansı artırmak için tasarlandığını iddia ediyor ancak bu, garanti süresini kapsayan (büyük markalar ve e-bisiklet markaları için genellikle iki yıl) birçok üreticinin ücretsiz değiştirme olanağı sunması nedeniyle onarılabilirlik pahasına olabilir. veya indirimli olarak.piller.Elektrikli araçlar 8 ila 10 yıl veya 100.000 mil dayanır).Onarım savunucuları ise çıkarılabilir klipsler veya yapışkan bantlar gibi ters çevrilebilir bağlantı elemanlarına sahip modüler tasarımların mutlaka güvenlikten ödün vermediğini ve onarım tasarımlarının faydalarının maliyetlerden çok daha ağır bastığını savunuyor.
Avrupalı politikacılar savunucuları dinlemeye başlıyor.Ağustos ayında Avrupa Birliği, pilleri daha çevre dostu hale getirmeyi amaçlayan yeni bir düzenlemeyi kabul etti.Diğer şeylerin yanı sıra, e-bisikletlerde ve e-scooter gibi diğer "hafif araçlarda" kullanılan pillerin bireysel hücre düzeyine kadar bağımsız profesyoneller tarafından bakımının yapılmasını gerektiren bir hüküm içermektedir.Avrupa e-bisiklet endüstrisi, güvenlik, pil sertifikasyonu ve yasal sorumluluk konusundaki endişeler nedeniyle bu kurala şiddetle karşı çıktı ve şu anda nasıl uyum sağlanacağıyla boğuşuyor.
E-bisiklet aküsü üreticisi Bosch, Grist'e şunları söyledi: "Geçerli güvenlik düzenlemelerine ve yüksek kalite standartlarımıza bağlı kalarak yeni AB akü düzenlemelerinin gerekliliklerini nasıl karşılayabileceğimize hâlâ bakıyoruz."Bosch, üreticilerin karşılaştığı zorluklara dikkat çekti."E-bisiklet pilleri ve sistemleri için daha katı düzenlemelerin ve daha yüksek standartların getirildiği" ABD'de tam tersi bir eğilim görülüyor.
Aslında Federal Tüketici Ürün Güvenliği Komisyonu yakın zamanda e-bisikletler ve pillerine ilişkin düzenlemeleri gözden geçirdiğini duyurdu.Bu, yakın zamanda yaşanan e-bisiklet bataryası yangınlarının da yerel politika eylemine yol açmasının ardından geldi.New York Belediye Meclisi kısa bir süre önce, tamircilerin bazen yaptığı gibi, kullanılmış pillerin diğer pillerden "lityum iyon pillerin montajını veya onarımını" yasaklamak için yangın yasasını değiştirdi.
Şehir ayrıca yakın zamanda elektrikli araç üreticilerinin ürünlerinin pillerinin güvenliği artırmayı amaçlayan UL 2271 tasarım standardına uygun olmasını sağlamasını gerektiren bir yasayı da kabul etti.Çok çeşitli endüstriyel ve tüketici ürünleri ve malzemeleri için güvenlik sertifikası standartlarını test eden çok uluslu bir şirket olan UL Solutions'ın küresel tüketici teknolojisi direktörü İbrahim Jilani, yeniden üretilmiş pillerin bu gereksinimleri karşıladığını söyledi.Tek Standart.Ancak Gilani, onarım şirketlerinin, aynı marka ve modeldeki pilleri ve elektronik bileşenleri kullanmak da dahil olmak üzere, "tasarımı onarımdan önceki haliyle tutmaları" gerektiğini söyledi.Jilani, akü tamir atölyelerinin de yılda dört kez yerinde UL denetimlerine tabi tutulması gerektiğini, bunun da onlara yılda 5.000 dolardan fazlaya mal olacağını söyledi.*
Elektrikli bisikletlerle karşılaştırıldığında yasa koyucular EV pillerinin onarımı konusunda nispeten rahatlar.Amerika Birleşik Devletleri'nde bu konuyu ele alan özel bir yasa veya düzenleme bulunmamaktadır.AB'nin yeni akü kuralları da elektrikli araç akülerinin onarımını ele almıyor; ancak yasa koyucuların "bu akülerin çıkarılabilmesini, değiştirilebilmesini ve sökülebilmesini sağlamak için" bireysel araç düzenlemelerini güncellemelerini tavsiye ediyor.
Bir sözcü Grist'e Alman sigorta birliği GDV'nin bu fikri "güçlü bir şekilde desteklediğini" söyledi.Ekim ayında grup, elektrikli araçların onarımının benzinle çalışan benzer araçlara göre üçte bir oranında daha pahalı olduğunu ortaya koyan bir çalışmanın sonuçlarını yayınladı; bu sonuç kısmen pillerin onarımı veya değiştirilmesinin yüksek maliyetiyle açıklandı.
Bir GDV sözcüsü Grist'e "Birçok otomobil üreticisi, akü kutusu hafif hasar görmüş olsa bile akü onarımına izin vermeyecektir" dedi.Araba üreticileri bazen arabanın hava yastığının açıldığı bir kaza geçirmesi durumunda aküyü değiştirmeye karar verirler.Sözcü, her iki uygulamanın da "onarım maliyetlerinin artmasına" ve sonuçta daha yüksek sigorta primlerine yol açabileceğini söyledi.
Elektrikli araç akülerinin tamir edilebilirliğine ilişkin yeni düzenlemeler kritik bir zamanda geliyor.Cox Automotive's Helps, EV batarya tasarımında eşzamanlı iki trend olduğunu söyledi: "Pillerin bakımı ya çok kolay hale gelecek ya da bakımları hiç yapılamayacak."
Volkswagen ID.4 pilleri gibi bazı piller, çıkarılması ve değiştirilmesi kolay olan Lego tarzı modüllere sahiptir.Yeni Tesla 4680 pil paketi gibi diğer pil paketleri hiçbir modül içermiyor.Bunun yerine tüm hücreler birbirine yapıştırılıyor ve pil takımının kendisine tutturuluyor.Helps, bu tasarımı "onarılamaz" olarak tanımlıyor.Hasarlı bir pil takımı bulunursa pilin tamamı değiştirilmelidir.
Helps, "Bu hala tamamen geri dönüştürülebilir bir pil" dedi.“Bunu düzeltemezsin.”
Bu makale ilk olarak iklim, adalet ve çözümleri kapsayan kar amacı gütmeyen bir medya kuruluşu olan Grist tarafından yayımlandı.
Scientific American, binlerce bilimsel yayının (çoğu www.springernature.com/us adresinde bulunabilir) sahibi olan veya onlarla ticari ilişkileri olan Springer Nature'ın bir parçasıdır.Scientific American, bilimsel gelişmeleri okuyucularımıza bildirirken katı bir editoryal bağımsızlık politikası izlemektedir.
Gönderim zamanı: 26 Aralık 2023