자동차 및 전기자전거 배터리를 수리하면 비용과 자원이 절약되지만 문제로 인해 산업 성장이 저해되고 있습니다.
Rich Benoit는 자신의 자동차 판매점인 The Electrified Garage에서 배터리가 고장 나기 시작한 오래된 Tesla Model S 소유자로부터 하루에 세 번씩 전화를 받습니다.수백 마일의 범위를 제공할 수 있는 배터리는 갑자기 한 번 충전으로 50마일만 지속됩니다.이러한 차량에는 보증이 제공되지 않는 경우가 많으며 배터리 교체 비용은 $15,000 이상입니다.
대부분의 제품의 경우 수리가 교체보다 더 경제적인 옵션입니다.미국에서 몇 안 되는 독립적인 Tesla 수리점 중 하나를 운영하는 Benoit는 많은 Tesla 배터리가 이론적으로 수리 가능하다고 말했습니다.그러나 소요되는 시간과 교육, 안전 문제, 수리의 복잡성으로 인해 Benoit은 자신의 매장에서 자동차 배터리를 수리하는 데 최대 10,000달러가 소요될 수 있다고 말합니다. 이는 대부분의 소비자가 기꺼이 지불할 의사가 있는 금액보다 높은 금액입니다.대신 많은 사람들이 오래된 자동차를 팔거나 폐차한 후 새로운 Tesla를 구입하는 것을 선택한다고 그는 말했습니다.
"[자동차]는 이제 TV처럼 소모품과 거의 같습니다."라고 Benoit은 말했습니다.
Benoit의 경험은 전기 자동차와 전기 자전거 및 전기 스쿠터와 같은 전기 마이크로 모빌리티 장치의 초기 채택자가 직면하기 시작하는 문제를 지적합니다. 이러한 차량에는 시간이 지남에 따라 감당할 수 없게 되는 크고 값비싼 배터리가 포함되어 있습니다.이러한 배터리를 재제조하면 새 배터리를 만드는 데 사용되는 에너지와 자원을 절약하여 지속 가능성 이점을 제공할 수 있습니다.이는 생산 중에 발생하는 이산화탄소 배출을 상쇄하기 위해 수년 동안 사용해야 하는 매우 큰 배터리를 포함하는 전기 자동차에 특히 중요합니다.그러나 많은 전기 자동차와 전기 자동차 배터리는 수리가 어렵도록 설계되었으며 일부 제조업체는 안전 문제를 이유로 수리를 적극적으로 권장하지 않습니다.설계 문제, 안전 요구 사항 및 부품 부족으로 인해 전기 자동차 또는 전기 자전거 배터리 서비스를 담당하는 소수의 독립적인 기계공이 수리를 감당하기가 어렵습니다.
벨기에 브뤼셀에서 Daurema라는 소규모 전기 자전거 배터리 수리 회사를 운영하는 Timothée Rouffignac은 "쓰레기통에는 재활용할 수 있는 배터리가 많이 있습니다."라고 말합니다.하지만 "수리할 수 있는 제품이 아니기 때문에 좋은 가격을 찾기가 어렵습니다."
스마트폰의 리튬 이온 배터리에는 흑연 양극, 금속 음극 및 리튬 이온을 한쪽에서 다른 쪽으로 이동시켜 전위를 생성할 수 있는 액체 전해질로 구성된 "셀"이 포함되어 있습니다.전기 자전거 배터리에는 일반적으로 수십 개의 셀이 포함됩니다.한편, 전기 자동차 배터리에는 수백에서 수천 개의 개별 셀이 포함될 수 있으며, 이는 종종 "모듈"로 패키징된 다음 배터리 팩으로 결합됩니다.셀과 모듈 외에도 전기 자동차 및 전기자전거 배터리에는 배터리 상태를 모니터링하고 충전 및 방전 속도를 제어하는 배터리 관리 시스템이 포함되는 경우가 많습니다.
모든 리튬 이온 배터리는 시간이 지남에 따라 성능이 저하되며 결국 교체해야 합니다.그러나 배터리에 개별 셀과 기타 구성 요소가 많이 포함되어 있는 경우 수리, 즉 손상된 셀이나 모듈을 식별 및 교체하는 과정은 물론 결함이 있는 배터리 관리 시스템과 같은 기타 결함이 있는 구성 요소를 수리하는 과정을 통해 수명이 연장될 수도 있습니다.어떤 경우에는 하나의 모듈만 교체하면 됩니다.전체 배터리를 교체하는 것이 아니라 이 모듈을 교체하면 리튬과 같은 금속의 필요성은 물론 교체 배터리(또는 새 자동차) 생산과 관련된 탄소 배출량도 줄어듭니다.영국 버밍엄 대학교에서 배터리 지속 가능성을 연구하는 연구원인 개빈 하퍼(Gavin Harper)는 이로 인해 배터리 재생이 “순환 경제(자원을 절약하고 재사용하는 시스템)에 이상적”이라고 말했습니다.
반드시 저렴하지는 않지만 배터리 수리를 통해 비용을 절약할 수 있습니다.일반적으로 EV 배터리 수리 비용은 새 배터리 비용의 절반 정도입니다.Cox Automotive는 2014년에 EV 배터리 수리 서비스를 제공하기 시작한 이후 조기 폐기로부터 약 17,000대의 새로운 전기 자동차에 전력을 공급할 수 있는 양인 1기가와트시 이상의 배터리를 절약한 것으로 추정합니다.
Helps는 Grist에게 “수리가 교체보다 비용 효과적인 데에는 여러 가지 이유가 있습니다.”라고 말했습니다.
그러나 전문가들은 배터리 수리는 위험하므로 집에서나 초보자가 수리해서는 안 된다고 말합니다.수리 중 배터리가 손상되면 합선이 발생하여 화재나 폭발이 발생할 수 있습니다.수리를 시도할 때 적절한 고전압 장갑을 착용하지 않으면 감전될 수 있습니다.자신이 무엇을 하고 있는지 모른다면 "불장난을 하고 있는 것입니다"라고 전기자전거 수리점 Chattanooga Electric Bike Co.의 소유주인 John Matna는 말했습니다. 그는 일부 전기자전거 배터리에는 "사람을 죽일 만큼 충분한 전류가 들어있다"고 말했습니다. 사람.”
배터리를 재조정하려면 최소한 고전압 교육, 전기 경험, 개인 보호 장비 및 "아키텍처와 배터리 작동 방식에 대한 기본적인 이해"가 필요하다고 말하는 데 도움이 됩니다.EV 배터리를 수리하려는 사람들은 차량을 땅에서 들어올리고 무게가 수천 파운드에 달하는 배터리를 물리적으로 제거하기 위한 장비도 필요합니다.
“이런 일을 시도할 수 있거나 시도해야 하는 사람은 거의 없습니다.”라고 Benoit은 말했습니다.
그러나 적절한 교육을 받은 사람이라도 전기자동차나 전기자전거 배터리의 설계로 인해 수리에 어려움을 겪는 경우가 많습니다.많은 전기 자전거 배터리는 내구성이 뛰어난 플라스틱 상자에 들어 있어 내부 구성 요소를 손상시키지 않으면 열 수 없거나 열기가 어렵습니다.전기자전거 배터리나 개별 EV 배터리 모듈 내부에서는 셀이 서로 접착되거나 용접되는 경우가 많아 개별적으로 교체하기 어렵거나 불가능합니다.또한 유럽 환경청의 2021년 보고서에 따르면 일부 EV 배터리에는 조작 징후가 있는 경우 배터리를 종료할 수 있는 소프트웨어가 포함되어 있습니다.
제조업체는 배터리가 안전성, 내구성 및 성능을 향상시키도록 설계되었다고 주장하지만 이는 수리 가능성을 희생할 수 있습니다. 보증 기간(주요 브랜드 및 전기 자전거 브랜드의 경우 일반적으로 2년)을 보장하는 많은 제조업체가 무료 교체를 제공하기 때문입니다. 아니면 할인된 가격으로.배터리.전기 자동차의 수명은 8~10년 또는 100,000마일입니다.반면에 수리 옹호론자들은 제거 가능한 클립이나 접착 테이프와 같은 양면 패스너를 갖춘 모듈식 설계가 반드시 안전성을 저하시키는 것은 아니며 수리 설계의 이점이 비용보다 훨씬 크다고 주장합니다.
유럽 정치인들은 옹호자들의 의견에 귀를 기울이기 시작했습니다.지난 8월, 유럽 연합은 배터리를 더욱 환경 친화적으로 만들기 위한 새로운 규정을 채택했습니다.무엇보다도 여기에는 전기자전거 및 전기스쿠터와 같은 기타 "경차"에 사용되는 배터리를 개별 셀 수준까지 독립적인 전문가가 서비스하도록 요구하는 조항이 포함되어 있습니다.유럽 전기자전거 업계는 안전성, 배터리 인증, 법적 책임에 대한 우려로 이 규정에 강력히 반대해 왔으며 현재 어떻게 준수할지 고심하고 있다.
전기자전거 배터리 제조업체인 Bosch는 Grist에 "우리는 관련 안전 규정과 높은 품질 표준을 준수하면서 새로운 EU 배터리 규정의 요구 사항을 충족할 수 있는 방법을 계속 찾고 있습니다."라고 말했습니다.Bosch는 제조업체가 직면한 과제에 대해 언급했습니다.“미국에서는 전기자전거 배터리와 시스템에 대해 더 엄격한 규제와 더 높은 표준이 도입되고 있는” 반대 추세가 나타나고 있습니다.
실제로 연방 소비자 제품 안전 위원회(Federal Consumer Product Safety Commission)는 최근 전기 자전거와 배터리에 대한 규정을 검토하고 있다고 발표했습니다.이는 최근 전기 자전거 배터리 화재가 급증하면서 지역 정책 조치가 촉발된 이후에 나온 것입니다.뉴욕 시의회는 최근 다른 배터리의 중고 배터리에서 "리튬 이온 배터리의 조립 또는 수리"를 금지하도록 소방법을 변경했습니다.
또한 시는 최근 전기 자동차 제조업체에 제품의 배터리가 안전성을 향상시키기 위한 UL 2271 설계 표준 인증을 받도록 요구하는 법안을 통과시켰습니다.광범위한 산업 및 소비자 제품과 재료에 대한 안전 인증 표준을 테스트하는 다국적 기업인 UL Solutions의 소비자 기술 글로벌 이사인 Ibrahim Jilani는 재생산 배터리가 이러한 요구 사항을 충족한다고 말했습니다.하나의 표준.그러나 Gilani는 수리 회사가 동일한 제조사와 모델의 배터리와 전자 부품을 사용하는 것을 포함하여 "수리 전과 같은 디자인을 유지"해야 한다고 말했습니다.배터리 수리점은 또한 1년에 4번 현장 UL 검사를 받아야 하며, 이로 인해 연간 5,000달러 이상의 비용이 소요된다고 Jilani는 말했습니다.*
전기자전거에 비해 국회의원들은 전기차 배터리 수리에 상대적으로 여유롭다.미국에는 이 문제를 다루는 특정 법률이나 규정이 없습니다.EU의 새로운 배터리 규정은 또한 전기 자동차 배터리 수리를 다루지 않지만 단순히 의원들이 "이러한 배터리를 제거, 교체 및 분해할 수 있도록" 개별 차량 규정을 업데이트할 것을 권장합니다.
독일 보험 협회 GDV는 이 아이디어를 “강력하게 지지”한다고 대변인이 Grist에게 말했습니다.지난 10월, 이 그룹은 전기 자동차의 수리 비용이 동급 휘발유 자동차에 비해 3분의 1 더 높다는 연구 결과를 발표했습니다. 이는 부분적으로 배터리 수리 또는 교체 비용이 높기 때문으로 설명됩니다.
GDV 대변인은 “많은 자동차 제조업체는 배터리 박스가 약간 손상되더라도 배터리 수리를 허용하지 않습니다.”라고 Grist에게 말했습니다.자동차 제조업체에서는 자동차에 에어백이 전개되는 사고가 발생한 경우 배터리 교체를 결정하는 경우가 있습니다.대변인은 두 가지 관행 모두 “수리 비용이 증가하고 궁극적으로 보험료가 높아질 수 있다”고 말했습니다.
전기 자동차 배터리의 수리 가능성에 대한 새로운 규정이 중요한 시기에 등장했습니다.Cox Automotive의 Helps는 EV 배터리 설계에 두 가지 동시 추세가 있다고 말했습니다. "배터리는 유지 관리가 매우 쉬워지거나 전혀 유지 관리가 불가능해질 것입니다."
Volkswagen ID.4 배터리와 같은 일부 배터리에는 쉽게 제거하고 교체할 수 있는 레고 스타일 모듈이 있습니다.새로운 Tesla 4680 배터리 팩과 같은 다른 배터리 팩에는 모듈이 전혀 포함되어 있지 않습니다.대신 모든 셀이 서로 접착되어 배터리 팩 자체에 부착됩니다.도움말에서는 이 디자인을 "돌이킬 수 없는" 것으로 설명합니다.손상된 배터리 팩이 발견되면 배터리 전체를 교체해야 합니다.
“아직도 완전히 재활용 가능한 배터리입니다.”라고 Helps는 말했습니다."당신은 그것을 고칠 수 없습니다."
이 기사는 원래 기후, 정의 및 해결책을 다루는 비영리 미디어 조직인 Grist에서 출판되었습니다.
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게시 시간: 2023년 12월 26일