ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల బ్యాటరీలను మార్చడం ద్వారా ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల వాడకం వల్ల కలిగే సమస్యలను పరిష్కరించండి

ఇది ప్రారంభ వాహన ఖర్చులు, గ్యాసోలిన్ ఖర్చులు, విద్యుత్ ఖర్చులు మరియు EV బ్యాటరీలను మార్చడానికి అయ్యే ఖర్చులను కలిగి ఉంటుంది.బ్యాటరీలు సాధారణంగా 100,000 మైళ్లు మరియు 8 సంవత్సరాల శ్రేణికి రేట్ చేయబడతాయి మరియు కార్లు సాధారణంగా దాని కంటే రెండింతలు ఉంటాయి.అప్పుడు యజమాని వాహనం యొక్క జీవితకాలంలో భర్తీ చేసే బ్యాటరీని కొనుగోలు చేయవచ్చు, ఇది చాలా ఖరీదైనది.

NREL ప్రకారం వివిధ వాహన తరగతులకు మైలుకు ధర

గ్యాసోలిన్ కార్ల కంటే EVలు తక్కువ ధరను కలిగి ఉంటాయని పాఠకులు నివేదికలను చూసి ఉండవచ్చు;అయినప్పటికీ, ఇవి సాధారణంగా బ్యాటరీ రీప్లేస్‌మెంట్ ఖర్చును చేర్చడానికి "మర్చిపోయిన" "అధ్యయనాలు" ఆధారంగా ఉంటాయి.EIA మరియు NRELలోని వృత్తిపరమైన ఆర్థికవేత్తలు వ్యక్తిగత పక్షపాతాన్ని నివారించేందుకు ప్రోత్సహించబడ్డారు, ఎందుకంటే ఇది ఖచ్చితత్వాన్ని తగ్గిస్తుంది.వారి పని ఏమి జరుగుతుందో అంచనా వేయడం, వారు ఏమి జరగాలనుకుంటున్నారో కాదు.

మార్పిడి చేయగల బ్యాటరీలు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల ధరను దీని ద్వారా తగ్గిస్తాయి:

· చాలా కార్లు రోజుకు 45 మైళ్ల కంటే తక్కువ డ్రైవ్ చేస్తాయి.అప్పుడు, చాలా రోజులలో, వారు తక్కువ-ధర, తక్కువ-శ్రేణి బ్యాటరీని (అంటే, 100 మైళ్ళు) ఉపయోగించవచ్చు మరియు రాత్రిపూట ఛార్జ్ చేయవచ్చు.సుదీర్ఘ ప్రయాణాలలో, వారు ఖరీదైన, ఎక్కువ కాలం ఉండే బ్యాటరీలను ఉపయోగించవచ్చు లేదా వాటిని తరచుగా భర్తీ చేయవచ్చు.

· ప్రస్తుత EV యజమానులు 20% నుండి 35% సామర్థ్యం తగ్గిన తర్వాత బ్యాటరీలను భర్తీ చేయవచ్చు.అయినప్పటికీ, రీప్లేస్ చేయగల బ్యాటరీలు ఎక్కువ కాలం ఉంటాయి ఎందుకంటే అవి పాతబడినప్పుడు తక్కువ కెపాసిటీ బ్యాటరీలుగా అందుబాటులో ఉంటాయి.డ్రైవర్‌లకు కొత్త 150 kWh బ్యాటరీ మరియు 50% క్షీణించిన పాత 300 kWh బ్యాటరీ మధ్య తేడా కనిపించదు.రెండూ సిస్టమ్‌లో 150 kWhగా చూపబడతాయి.బ్యాటరీలు రెండు రెట్లు ఎక్కువసేపు ఉన్నప్పుడు, బ్యాటరీల ధర రెండు రెట్లు తక్కువగా ఉంటుంది.

ఫాస్ట్ ఛార్జింగ్ స్టేషన్‌లు డబ్బును కోల్పోయే ప్రమాదం ఉంది

మీరు వేగవంతమైన ఛార్జింగ్ స్టేషన్‌ను చూసినప్పుడు, అది ఎంత శాతం సమయం వినియోగంలో ఉంది?చాలా సందర్భాలలో, చాలా కాదు.ఛార్జింగ్‌లో అసౌకర్యం మరియు అధిక ధర, ఇంట్లో ఛార్జింగ్ సౌలభ్యం మరియు తగినంత సంఖ్యలో ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు దీనికి కారణం.మరియు తక్కువ వినియోగం తరచుగా ప్లాట్‌ఫారమ్ ఆదాయాన్ని మించి ప్లాట్‌ఫారమ్ ఖర్చులకు దారి తీస్తుంది.ఇది జరిగినప్పుడు, నష్టాలను కవర్ చేయడానికి స్టేషన్లు ప్రభుత్వ నిధులు లేదా పెట్టుబడి నిధులను ఉపయోగించవచ్చు;అయినప్పటికీ, ఈ "పరిహారాలు" స్థిరమైనవి కావు.ఫాస్ట్ ఛార్జింగ్ పరికరాల అధిక ధర మరియు విద్యుత్ సేవ యొక్క అధిక ధర కారణంగా పవర్ స్టేషన్లు ఖరీదైనవి.ఉదాహరణకు, 20 నిమిషాల్లో (150 kW × [20 ÷ 60]) 50 kWh బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి 150 kW గ్రిడ్ శక్తి అవసరం.120 గృహాలు వినియోగించే విద్యుత్తు అదే మొత్తం, మరియు దీనికి మద్దతు ఇచ్చే గ్రిడ్ పరికరాలు ఖరీదైనవి (సగటు US ఇల్లు 1.2 kW వినియోగిస్తుంది).

ఈ కారణంగా, అనేక ఫాస్ట్ ఛార్జింగ్ స్టేషన్‌లు పెద్ద సంఖ్యలో గ్రిడ్‌లకు యాక్సెస్‌ను కలిగి లేవు, అంటే అవి ఒకేసారి బహుళ కార్లను వేగంగా ఛార్జ్ చేయలేవు.ఇది క్రింది సంఘటనల క్యాస్కేడ్‌కు దారి తీస్తుంది: నెమ్మదిగా ఛార్జింగ్, తక్కువ కస్టమర్ సంతృప్తి, తక్కువ స్టేషన్ వినియోగం, కస్టమర్‌కు అధిక ఖర్చులు, తక్కువ స్టేషన్ లాభాలు మరియు చివరికి తక్కువ స్టేషన్ యజమానులు.

అనేక EVలు మరియు ఎక్కువగా ఆన్-స్ట్రీట్ పార్కింగ్ ఉన్న నగరం ఫాస్ట్ ఛార్జింగ్‌ను మరింత పొదుపుగా మార్చే అవకాశం ఉంది.ప్రత్యామ్నాయంగా, గ్రామీణ లేదా సబర్బన్ ప్రాంతాల్లోని ఫాస్ట్ ఛార్జింగ్ స్టేషన్లు తరచుగా డబ్బును కోల్పోయే ప్రమాదం ఉంది.

మార్చుకోగలిగిన బ్యాటరీలు క్రింది కారణాల వల్ల ఫాస్ట్ ఛార్జింగ్ స్టేషన్‌ల యొక్క ఆర్థిక సాధ్యతకు ప్రమాదాన్ని తగ్గిస్తాయి:

· భూగర్భ మార్పిడి గదులలో బ్యాటరీలు మరింత నెమ్మదిగా ఛార్జ్ చేయబడతాయి, అవసరమైన సేవా శక్తిని తగ్గించడం మరియు ఛార్జింగ్ పరికరాల ఖర్చులను తగ్గించడం.

మార్పిడి గదిలోని బ్యాటరీలు రాత్రిపూట లేదా పునరుత్పాదక వనరులు సంతృప్తమైనప్పుడు మరియు విద్యుత్ ఖర్చులు తక్కువగా ఉన్నప్పుడు శక్తిని తీసుకోవచ్చు.

అరుదైన భూమి పదార్థాలు అరుదుగా మరియు ఖరీదైనవిగా మారే ప్రమాదం ఉంది

2021 నాటికి, ప్రపంచవ్యాప్తంగా సుమారు 7 మిలియన్ ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు ఉత్పత్తి చేయబడతాయి.ఉత్పత్తిని 12 రెట్లు పెంచి, 18 సంవత్సరాల పాటు నిర్వహిస్తే, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు ప్రపంచవ్యాప్తంగా 1.5 బిలియన్ గ్యాస్ వాహనాలను భర్తీ చేయగలవు మరియు రవాణాను డీకార్బనైజ్ చేయగలవు (7 మిలియన్ × 18 సంవత్సరాలు × 12).అయినప్పటికీ, EVలు సాధారణంగా అరుదైన లిథియం, కోబాల్ట్ మరియు నికెల్‌లను ఉపయోగిస్తాయి మరియు వినియోగం బాగా పెరిగితే ఈ పదార్ధాల ధరలకు ఏమి జరుగుతుందో అస్పష్టంగా ఉంది.

EV బ్యాటరీ ధరలు సాధారణంగా సంవత్సరానికి తగ్గుతాయి.అయితే, మెటీరియల్ కొరత కారణంగా 2022లో ఇది జరగలేదు.దురదృష్టవశాత్తూ, అరుదైన ఎర్త్ మెటీరియల్స్ చాలా అరుదుగా మారే అవకాశం ఉంది, ఇది బ్యాటరీ ధరలకు దారి తీస్తుంది.

భర్తీ చేయగల బ్యాటరీలు అరుదైన ఎర్త్ మెటీరియల్స్‌పై ఆధారపడటాన్ని తగ్గిస్తాయి ఎందుకంటే అవి తక్కువ అరుదైన ఎర్త్ మెటీరియల్‌లను ఉపయోగించే తక్కువ-శ్రేణి సాంకేతికతలతో మరింత సులభంగా పని చేయగలవు (ఉదాహరణకు, LFP బ్యాటరీలు కోబాల్ట్‌ను ఉపయోగించవు).

ఛార్జ్ చేయడానికి వేచి ఉండటం కొన్నిసార్లు అసౌకర్యంగా ఉంటుంది

రీప్లేస్‌మెంట్‌లు త్వరగా జరుగుతాయి కాబట్టి రీప్లేస్ చేయగల బ్యాటరీలు రీఫ్యూయలింగ్ సమయాన్ని తగ్గిస్తాయి.

డ్రైవర్లు కొన్నిసార్లు పరిధి మరియు ఛార్జింగ్ గురించి ఆందోళన చెందుతారు

మీరు సిస్టమ్‌లో అనేక స్వాప్ ఛాంబర్‌లు మరియు అనేక స్పేర్ బ్యాటరీలను కలిగి ఉంటే మార్పిడి చేయడం సులభం అవుతుంది.

విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి సహజ వాయువును కాల్చినప్పుడు CO2 విడుదలవుతుంది

గ్రిడ్‌లు తరచుగా బహుళ వనరుల ద్వారా శక్తిని పొందుతాయి.ఉదాహరణకు, ఏ సమయంలోనైనా, ఒక నగరం తన విద్యుత్తులో 20 శాతం అణుశక్తి నుండి, 3 శాతం సౌరశక్తి నుండి, 7 శాతం గాలి నుండి మరియు 70 శాతం సహజ వాయువు ప్లాంట్ల నుండి పొందవచ్చు.సూర్యుడు ప్రకాశిస్తున్నప్పుడు సౌర క్షేత్రాలు విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తాయి, గాలులు వీస్తున్నప్పుడు పవన క్షేత్రాలు విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తాయి మరియు ఇతర వనరులు తక్కువ అడపాదడపా ఉంటాయి.

ఒక వ్యక్తి EVని ఛార్జ్ చేసినప్పుడు, కనీసం ఒక పవర్ సోర్స్ అయినాగ్రిడ్‌లో అవుట్‌పుట్ పెరుగుతుంది.తరచుగా, ఖర్చు వంటి వివిధ పరిగణనల కారణంగా ఒక వ్యక్తి మాత్రమే పాల్గొంటాడు.అలాగే, సౌర క్షేత్రం యొక్క అవుట్‌పుట్ మారే అవకాశం లేదు, ఎందుకంటే ఇది సూర్యునిచే సెట్ చేయబడింది మరియు దాని శక్తి సాధారణంగా ఇప్పటికే వినియోగించబడుతుంది.ప్రత్యామ్నాయంగా, ఒక సోలార్ ఫారమ్ "సంతృప్తమైనది" అయితే (అనగా, అది చాలా ఎక్కువ ఉన్నందున ఆకుపచ్చ శక్తిని విసిరివేస్తుంది), అప్పుడు అది విసిరే బదులు దాని ఉత్పత్తిని పెంచుతుంది.ప్రజలు మూలం వద్ద CO2 విడుదల చేయకుండా EVలను ఛార్జ్ చేయవచ్చు.

రీప్లేకబుల్ బ్యాటరీలు విద్యుత్ ఉత్పత్తి నుండి CO2 ఉద్గారాలను తగ్గిస్తాయి ఎందుకంటే పునరుత్పాదక శక్తి వనరులు సంతృప్తమైనప్పుడు బ్యాటరీలను రీఛార్జ్ చేయవచ్చు.

అరుదైన మట్టి పదార్థాలను తవ్వినప్పుడు మరియు బ్యాటరీలను తయారు చేసేటప్పుడు CO2 విడుదలవుతుంది

భర్తీ చేయగల బ్యాటరీలు బ్యాటరీ ఉత్పత్తిలో CO2 ఉద్గారాలను తగ్గిస్తాయి ఎందుకంటే తక్కువ అరుదైన ఎర్త్ మెటీరియల్‌లను ఉపయోగించే చిన్న బ్యాటరీలను ఉపయోగించవచ్చు.

రవాణా అనేది $30 ట్రిలియన్ల సమస్య

ప్రపంచంలో దాదాపు 1.5 బిలియన్ గ్యాస్ వాహనాలు ఉన్నాయి మరియు వాటిని ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలతో భర్తీ చేస్తే, ఒక్కోదానికి $20,000 ఖర్చు అవుతుంది, మొత్తం ఖర్చు $30 ట్రిలియన్ (1.5 బిలియన్ × $20,000).ఉదాహరణకు, వందల బిలియన్ల డాలర్ల అదనపు R&D ద్వారా 10% తగ్గిస్తే R&D ఖర్చులు సమర్థించబడతాయి.మేము రవాణాను $30 ట్రిలియన్ల సమస్యగా చూడాలి మరియు తదనుగుణంగా వ్యవహరించాలి-మరో మాటలో చెప్పాలంటే, మరింత R&D.అయితే, రీప్లేస్ చేయగల బ్యాటరీల ధరను R&D ఎలా తగ్గించవచ్చు?మేము భూగర్భ మౌలిక సదుపాయాలను స్వయంచాలకంగా ఇన్‌స్టాల్ చేసే యంత్రాలను అన్వేషించడం ద్వారా ప్రారంభించవచ్చు.

ముగింపులో

మార్చగల బ్యాటరీలను ముందుకు తరలించడానికి, ప్రభుత్వాలు లేదా ఫౌండేషన్‌లు క్రింది ప్రామాణిక వ్యవస్థల అభివృద్ధికి నిధులు సమకూర్చగలవు:

· ఎలక్ట్రోమెకానికల్ మార్చుకోగలిగిన విద్యుత్ వాహన బ్యాటరీ వ్యవస్థ

· EV బ్యాటరీ మరియు ఛార్జింగ్ మధ్య కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్యంత్రాంగం

· కారు మరియు బ్యాటరీ స్వాప్ స్టేషన్ మధ్య కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్

· పవర్ గ్రిడ్ మరియు వాహన ప్రదర్శన ప్యానెల్ మధ్య కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థ

· స్మార్ట్‌ఫోన్ యూజర్ ఇంటర్‌ఫేస్ మరియు పేమెంట్ సిస్టమ్ ఇంటర్‌ఫేస్

· వివిధ పరిమాణాల మార్పిడి, నిల్వ మరియు ఛార్జింగ్ విధానాలు

ప్రోటోటైప్ స్థాయికి పూర్తి వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేయడానికి పది మిలియన్ల డాలర్లు ఖర్చవుతాయి;అయినప్పటికీ, ప్రపంచవ్యాప్త విస్తరణకు బిలియన్ల డాలర్లు ఖర్చవుతాయి.