Auto >> Fordonsteknik >  >> Elbil

Hur mycket kostar det att byta batterier i elfordon?

Vi är uppmuntrande frågor från läsare om batteridrivna elfordon, och laddning, och allt annat du vill lära dig. Så skicka dem igenom så får vi våra experter att svara och bjuda in andra personer att bidra via kommentarsektionen.

Dagens läsarfråga:

Jag har en fråga angående kostnaden för att byta batteriet i BEV:s tillgängliga i Australien, och tillverkaren rekommenderade livslängden innan byte är nödvändig? Det här ämnet är ett viktigt övervägande som många köpare är bekymrade över innan de köper en BEV.

Hälsningar,   Andrew

Hej Andrew, ja, frågan om när ett elbilsbatteri ska bytas ut och kostnaden är viktig – men kanske inte riktigt så mycket som allmänheten kanske tror.

Först och främst:Jag delar upp frågan i två delar.

  • Hur är sannolikheten att batteriet behöver bytas ut under bilens livstid?
  • Vad kostar ett eventuellt batteribyte?

Behöver ett batteri bytas ut under bilens livstid?

För att svara på denna fråga måste man utforska två frågor:

  • När kommer batteriet inte längre att vara "anpassat för ändamålet"? och
  • Hur lång är "en bils livslängd"?

Först och främst garanterar en god del av tillverkarna sina batterier för minst 70 % kvarvarande kapacitet efter 8 år. För en Hyundai Kona med en räckvidd på 450-500 km runt staden, motsvarar det en minsta räckvidd på 315-350 km vid 8 års ålder.

För många, om inte de flesta – innebär det att man laddar kanske två gånger i veckan istället för en gång i veckan. Samma sak för längre sträckor – kanske ett par extra laddningsstopp på vägen mellan Sydney och Brisbane till exempel.

Det är också viktigt att inse att batteriet inte kommer att vara "dött" vid den där 8-årsmarkeringen, utan bara minskat i den driving range som det kan erbjuda.

Tänk på att ju mindre batteripaketet är, då kan förlusten vara ett större problem. Till exempel hade tidiga Nissan Leafs bara en räckvidd på 120 km i verkligheten. Detta innebär att den under den 8-åriga garantiperioden kan sjunka till 84 km och inte kvalificera sig för en garantiersättning.

Vid det här laget är de äldsta bladen här 11 år gamla och i den takten av nedgång kunde deras räckvidd ha sjunkit till 70 km. (Ännu lägre på vintern och/eller om man använder värme-/luftkonditioneringssystemet). Det är definitivt utbytestid om du använder den för mer än en kort pendling till de lokala butikerna!

Å andra sidan, medan många tidiga (2011 – 2014) blad minskade i dessa (eller sämre) takter, verkar moderna elbilsbatterier (med förbättrad batterikemi och värmehanteringssystem) inte minska i närheten av lika snabbt – så dessa räckvidd minskningar är värsta scenarier.

Faktum är att en studie från 2019 av Geotab  (https://www.geotab.com/blog/ev-battery-health/ ) av cirka 6 000 elbilsägare fann att elbilar förlorar i genomsnitt 2,3 % kapacitet årligen och bibehöll "höga nivåer av hållbar hälsa" under långa tidsperioder.

För att citera rapporten:"Om de observerade nedbrytningshastigheterna bibehålls kommer de allra flesta batterier att hålla längre än fordonets livslängd." Med tanke på att det var ett genomsnitt som inkluderade många tidiga elbilar – att använda deras onlineverktyg för att isolera olika modeller visar att många senare uppvisar betydligt lägre nedbrytningshastigheter än genomsnittet.

Sammanfattningsvis del (a):för människor som köper elbilar av nuvarande modell med sina större batterier, kommer de flesta att upptäcka att det troligen tar 10 år eller mer innan batteribyte blir en övervägande.

Dessutom kan den EV då degraderas till den andra bilen som gör lokala resor eftersom den tidigare ICE-bilen äntligen försvinner/barnen växer upp etc. Används för daglig körning, är det troligt att det kommer att dröja några år sedan 8 års garantiperiod (om någonsin) innan du verkligen behöver ett nytt batteri.

Hur lång är "en bils livslängd"?

Så när kommer elektroniken, fjädringen, styrningen och interiören i en elbil att vara "utsliten" tillräckligt för att säga att bilen har nått slutet av sin livslängd?

Med tanke på att den australiensiska bilparkens medelålder är 10,6 år (2020 – 2021 Australian Bureau of Statistics) verkar 20 år vara en rimlig gissning – och var en siffra jag hörde nyligen för att förklara varför vi borde sätta 2030 som det senaste datumet för förbud. försäljning av nya ICE-bilar om vi hoppas kunna nå nettonollutsläpp till 2050.

Så för att svara på fråga (a) ovan verkar det rimligt att säga:

  • en EV kanske aldrig behöver byta batteri;
  • om det gör det behöver det inte bytas ut mer än ett batteri under sin livstid och
  • om ersättning krävs, kommer det tidigast att ske vid eller efter 10 år.

Vad blir kostnaden för eventuellt batteribyte?

Under Nissan Leafs tidiga dagar florerade skräckhistorier om snabba batterinedgångar och $30 000 plus kostnader för batteribyte. Dessa visade sig vara onödiga bekymmer. Batterier som tappade snabbare än de borde ersattes gratis inom 8-åriga garantiperioden.

Nu när 8-åriga garantier har tagit slut finner vi att kostnaden för ett utbytesbatteri monterat av en återförsäljare har tack och lov minskat till cirka 10 000 USD för 24 kWh-batteriet.

När defekta batteripaket returnerades till fabriken visade det sig också att många av dessa pack bara hade ett par defekta celler och resten var bra.

Som ett resultat av detta, i länder med högre antal tidig försäljning av Leaf (dvs. inte här i Australien) – har batteriåtervinningsscheman börjat med demontering och ompackning av celler till garanterat återtillverkade batteripaket. I Japan säljs ombyggda förpackningar för en ZE0 eller AZEO Leaf för cirka 2 900 USD (cirka 4 000 USD).

Dessutom, eftersom dessa bilar faller av vägen på grund av olyckor – blir ett färdigt utbud av begagnade batterier tillgängligt för privata företag att experimentera med. Som ett resultat har vissa börjat erbjuda eftermarknadsersättningsbatterier (i vissa fall uppgraderade)*.

Samtidigt har den största kostnadskomponenten för en BEV – batteriet, fallit i pris på ungefär samma branta sätt som priserna på solpaneler sjönk i början av 2000-talet. 2010 ökade priserna på elbilsbatterier runt 1100 USD per kWh, men har nu sjunkit till 137 USD/kWh. (Se diagram 1. Notera använda US-dollarbelopp).

Det förutspås att nyckeltalet för BEV- och ICE-prisparitet är 100 USD/kWh, och 2024 är det troliga datumet som kommer att börja inträffa.

Om man tittar på diagram 1 – om kostnaden per kWh redan är 137 USD, och BNEF förutspår att den kommer att nå 58 USD/kWh år 2030, verkar det som om den nuvarande skörden av elbilar kan börja behöva nya batterier, ett pris på cirka 4 000 USD ($5 400) för ett 64 kWh Kona-batteri är troligt.

Detta skulle vara i linje med priserna och fallen i diagram 1 om det tillämpas på den ursprungliga Leaf.

Men – för att återkomma till svaret i del (a) av denna fråga:det är osannolikt att batteriet behöver bytas ut då. Det kan faktiskt mycket väl hålla under bilens livslängd. Tesla föreslår till exempel att "miljonmilebatteriet" (ett som håller i en miljon mil – vilket motsvarar 1,6 miljoner km) är inte så långt borta.

För att sammanfatta:

  • EV-batterier dör inte vart 8:e till 10:e år;
  • år 2030 kommer priserna på nya batterier sannolikt att vara bekvämt under 10 000 USD för en Kona och kanske runt 5 400 USD (med renoverade enhetspriser betydligt lägre igen) OCH
  • det är möjligt att ett elbilsbatteri aldrig behöver bytas ut under bilens livstid.

Jag hoppas att det hjälper dig att svara på din fråga Andrew?

Anmärkningar:

* Jag arbetar för närvarande på en artikel om australiska alternativ för batteribyte för iMiEVs och ZE0/AZEO Leafs.