Els avantatges del canvi de bateries per vehicles elèctrics
La necessitat de carregar les bateries dels vehicles elèctrics pot desanimar els compradors potencials. L'intercanvi de bateries pot ajudar a superar el problema, amb l'ajuda dels estàndards internacionals.
El canvi de bateries s'ha convertit en un lloc habitual fins i tot per als{0}}scooters elèctrics.
L'àmplia adopció de vehicles elèctrics arreu del món és una de les maneres d'assolir els objectius d'emissions per al 2030 i el 2050. L'Agència Internacional d'Energies Renovables (IRENA) ha estat impulsant aquest missatge de manera coherent, tal com va deixar clar Jaidev Dhavle, oficial de programes associat d'IRENA en un recente{0}}tecnologiaentrevista. Un dels nostres enfocaments, diu, "és centrar-nos en sectors crucials d'"-ús final" que poden beneficiar-se d'un model més ecològic. Al Centre d'Innovació i Tecnologia de Bonn del qual formo part, hi ha cinc àrees d'ús final-que són d'interès clau, que inclouen la promoció de l'adopció de vehicles elèctrics i solucions d'emmagatzematge d'energia".
Les xifres estan encaminades, però...
Tot i que l'adopció dels vehicles elèctrics ha augmentat durant els darrers deu anys, molts dubten que el mercat pugui créixer prou com per ajudar a assolir els objectius d'emissions netes zero per al 2050. Segons l'Agència Internacional de l'Energia (IEA), el transport per carretera contribueix a una sisena part de les emissions mundials. S'adverteix que per assolir l'escenari net zero, "les vendes de cotxes elèctrics han d'arribar al voltant del 65% de les vendes totals de cotxes el 2030".
Tot i que el 2023 el creixement anava en bon camí, cal fer esforços sostinguts per mantenir el camí, inclòs el desplegament més gran d'una infraestructura de càrrega, que de moment no compleix els requisits. "El nombre de punts de recàrrega públics està augmentant, però el desplegament s'ha d'accelerar", aconsella l'organització.
Es culpa l'ansietat de càrrega i el rang
Entrevisteu qualsevol nombre de propietaris d'automòbils que encara no hagin comprat un vehicle elèctric i culparan de la seva vacil·lació a la manca de punts de recàrrega. L'ansietat de rang, com se sol anomenar, fa referència a la distància que poden viatjar els vehicles elèctrics sense quedar-se sense bateria. Però també s'està generalitzant un altre tipus de por, anomenada ansietat de càrrega, que se centra en la fiabilitat dels punts de recàrrega. Segons el proveïdor d'electricitat del Regne Unit National Grid, els temors a les llargues cues durant les hores punta de càrrega, equips vandalitzats o trencats, programari o maquinari poc fiables estan desanimant els compradors potencials.
La infraestructura de càrrega inclou una electrònica complexa que està estandarditzada per l'IEC. S'han publicat diversos estàndards per facilitar la càrrega electrònica entre països, inclosa la sèrie d'estàndards IEC 62196, que cobreixen els requisits mecànics, elèctrics i de rendiment dels endolls, endolls-, connectors de vehicles i entrades de vehicles per a la connexió entre l'equip de subministrament de vehicles elèctrics i el vehicle elèctric. La sèrie IEC 61851 especifica les infraestructures de càrrega de corrent continu i de corrent altern, mentre que IEC 63110 estableix el protocol de gestió per a la infraestructura de càrrega i descàrrega dels vehicles elèctrics.
Quan es tracta d'integrar els vehicles elèctrics a la xarxa elèctrica, el TC 57 ha publicat recentment diversos estàndards que ajuden els vehicles elèctrics a funcionar com a proveïdors d'energia a la xarxa. (Per saber-ne més, llegiu l'entrevista a Frances Cleveland ae{0}}tecnologia.)
L'IEC, fins i tot, està preparant el terreny per a les tecnologies futures, que encara no estan molt esteses. Ha publicat diversos estàndards per a la transferència d'energia sense fil (WPT), el que significa que l'EV pot carregar la seva bateria col·locant-se en un coixinet inductiu a terra, sense endolls ni cables. Els sistemes WPT inductius utilitzen un acoblament de camp magnètic entre bobines conductores incrustades a la calçada i el vehicle. Els sistemes WPT dinàmics - que permeten que els cotxes es carreguin mentre estan en moviment - també són una àrea prometedora, i l'IEC ja ha publicat una especificació disponible públicament (PAS) que tracta la tecnologia.
Un mercat en auge que depèn dels estàndards internacionals
Hi ha una altra solució que està fent molt per alleujar les pors dels compradors de vehicles elèctrics i que treu l'element de càrrega de l'equació: l'intercanvi de bateries. Implica substituir una bateria d'EV esgotada per una de completament carregada en estacions de canvi especialitzades. Les perspectives comercials per a l'intercanvi de bateries són molt optimistes. Segons aquest informe de BCC Research, s'espera que el mercat tingui una taxa de creixement anual composta del 25,5% del 2024 al 2029, passant dels 894,2 milions de dòlars el 2024 als 2,8 mil milions de dòlars a finals del 2029.
Forbes esmenta diversos actors que ja es posicionen al mercat: el fabricant xinès de vehicles elèctrics NIO, el gegant de bateries CATL i Ample-basada a San Francisco ofereixen serveis d'intercanvi-de bateries a Europa, la Xina i els Estats Units. L'IEC ha estat preparant el camí per a l'intercanvi de bateries amb la publicació de l'IEC TS 62840-1, que ofereix una visió general dels sistemes d'intercanvi de bateries en els vehicles elèctrics, i l'IEC TS 62840- 2, que especifica els requisits de seguretat per als sistemes d'intercanvi de bateries en els vehicles elèctrics. Una especificació pública 62840-3 de l'IEC estableix requisits d'interoperabilitat per als sistemes d'intercanvi de bateries que funcionen amb sistemes de bateries extraïbles.
Pros i contres del canvi de bateria
Entre els avantatges de l'intercanvi de bateries hi ha, en primer lloc, els guanys de temps: fins i tot amb una opció de càrrega ràpida, els propietaris de cotxes han de dedicar almenys 30 minuts a la càrrega del cotxe - tot i que un fabricant de vehicles elèctrics xinès afirma que un dels seus vehicles elèctrics es pot carregar en 5 minuts. Altres avantatges inclouen, potser una mica de comptador intuïtivament, el cost: els compradors poden comprar un EV sense la bateria, cosa que fa que sigui molt més barat adquirir-lo per endavant.
La indústria d'intercanvi de bateries també és capaç de mantenir les bateries de manera eficaç, allargant la seva vida útil, cosa que és un avantatge en un enfocament d'economia circular. Les estacions d'intercanvi de bateries ocupen menys espai que les estacions de recàrrega de vehicles elèctrics, cosa que és un avantatge en zones densament poblades com les ciutats. I des del punt de vista dels serveis públics, les empreses d'intercanvi de bateries poden recarregar les bateries en moments d'ús d'electricitat molt baixos, o en les-puntes màximes, la qual cosa exerceix menys pressió sobre la xarxa elèctrica.
D'altra banda, les bateries proposades per les empreses d'intercanvi de bateries sí que tenen un preu que, a llarg termini, podria significar que l'intercanvi de bateries sigui menys rendible per als usuaris que adquirir un EV amb bateria. Les opcions per als usuaris actuals són adquirir una bateria mitjançant un servei de subscripció anual o amb un sistema de pagament-per-ús. Igual que amb la càrrega de vehicles elèctrics, la manca d'infraestructura segueix sent un repte i s'hauran de construir moltes més estacions d'intercanvi de bateries perquè els consumidors adoptin plenament la solució. Moltes de les estacions existents ofereixen un intercanvi manual en lloc d'automàtic, cosa que pot desanimar alguns usuaris. També hi ha problemes de seguretat: si un intercanvi de bateria no s'executa correctament, es pot produir un curtcircuit i provocar un incendi.
Aquí és on entren els estàndards IEC: en especificar la seguretat dels requisits de bateries per als sistemes d'intercanvi de bateries, IEC 62840-2 ajuda a superar algunes de les barreres perquè el sistema s'estengui més. IECEE (IEC System of Conformity Assessment Schemes for Electrotechnical Equipment and Components) és un dels quatre sistemes d'avaluació de la conformitat administrats per l'IEC. Executa un esquema que prova la seguretat, el rendiment, la interoperabilitat dels components, l'eficiència energètica, la compatibilitat electromagnètica i la substància perillosa de les bateries.
Igual que amb els sistemes de càrrega d'endolls i cables i amb la càrrega de transferència sense fil, els estàndards IEC i els sistemes d'avaluació de la conformitat estan obrint el camí per a la infraestructura de vehicles elèctrics de demà.