車や電動自転車のバッテリーを修理するとお金と資源が節約できるが、問題が業界の成長を妨げている
リッチ・ブノワの自動車ショップ、ザ・エレクトリファイド・ガレージには、バッテリーが上がり始めた古いテスラ・モデルSのオーナーから、1日に3回ほど電話がかかってくる。何百マイルも航続できるバッテリーが、突然、1回の充電で50マイルしか走行できなくなります。これらの車両には保証が付属していないことが多く、バッテリー交換には 15,000 ドル以上の費用がかかる場合があります。
ほとんどの製品では、交換よりも修理の方が経済的なオプションです。米国で数少ない独立系テスラ修理店の一つを経営するブノワ氏は、多くのテスラバッテリーは理論的には修理可能だと語った。しかし、必要な時間とトレーニング、安全性への懸念、修理の複雑さのため、ブノワ氏の店で車のバッテリーを修理するには最大1万ドルの費用がかかる可能性があり、ほとんどの消費者が喜んで支払える金額を超えているとブノワ氏は言う。その代わりに、多くの人が古い車を売却または廃棄してから、新しいテスラを購入することを選択している、と同氏は述べた。
「（車は）今ではテレビと同じように消耗品のようなものです」とブノワ氏は言う。
ブノワ氏の経験は、電気自動車や電動自転車や電動スクーターなどの電動マイクロモビリティ機器の初期導入者が直面し始めている問題を指摘している。それは、これらの車両には大型で高価なバッテリーが搭載されており、時間の経過とともに購入できなくなるというものだ。これらのバッテリーを再製造すると、新しいバッテリーの製造に使用されるエネルギーとリソースが節約され、持続可能性のメリットが得られます。これは、生産中に発生する二酸化炭素の排出を相殺するために何年も使用しなければならない非常に大きなバッテリーを搭載した電気自動車にとって特に重要です。しかし、多くの電気自動車や電気自動車のバッテリーは修理が難しいように設計されており、一部のメーカーは安全上の懸念を理由に修理を積極的に推奨していません。設計上の問題、安全要件、部品不足により、電気自動車や電動自転車のバッテリーの整備を担当する少数の独立した整備士が修理を行うことが困難になっています。
「ゴミ箱の中には、再生できるバッテリーがたくさんあります」と、ベルギーのブリュッセルで電動自転車のバッテリー修理会社「Daurema」を経営するティモシー・ルフィニャック氏は言う。しかし、「修理するものではないので、適切な価格を見つけるのは難しいのです。」
スマートフォンのリチウムイオン電池には、グラファイト陽極、金属陰極、およびリチウムイオンが一方の側からもう一方の側に移動して電位を生み出す液体電解質で構成される「セル」が含まれています。電動自転車のバッテリーには通常、数十個のセルが含まれています。一方、電気自動車のバッテリーには数百から数千の個別のセルが含まれており、多くの場合、それらは「モジュール」にパッケージ化され、バッテリー パックに組み合わされます。電気自動車や電動自転車のバッテリーには、セルやモジュールに加えて、バッテリーの状態を監視し、充電速度と放電速度を制御するバッテリー管理システムが組み込まれていることがよくあります。
すべてのリチウムイオン電池は時間の経過とともに劣化し、最終的には交換が必要になります。ただし、バッテリーに多数の個々のセルやその他のコンポーネントが含まれている場合、修理によって寿命を延ばすことができる場合があります。このプロセスには、損傷したセルやモジュールを特定して交換するだけでなく、バッテリー管理システムの故障など、他の故障したコンポーネントの修理も含まれます。場合によっては、1 つのモジュールのみを交換する必要があります。バッテリー全体を交換するのではなく、このモジュールを交換すると、リチウムなどの金属の必要性が減り、交換用バッテリー (または新車) の製造に伴う炭素排出も削減されます。英国のバーミンガム大学でバッテリーの持続可能性を研究する研究者、ギャビン・ハーパー氏は、このためバッテリーの再生は「循環経済（資源を節約して再利用するシステム）にとって理想的なものになる」と語る。
必ずしも安いわけではありませんが、バッテリーを修理してもらうことで費用を節約できます。通常、EV バッテリーの修理費用は、新しいバッテリーの約半分です。コックス・オートモーティブ社は、2014年にEVバッテリー修理サービスの提供を開始して以来、1ギガワット時以上のバッテリーを節約でき、これは早期廃棄から約17,000台の新しい電気自動車に電力を供給するのに十分な量であると推定している。
「交換よりも修理のほうが費用対効果が高い理由はたくさんあります」とヘルプス氏はグリストに語った。
しかし専門家らは、バッテリーの修理は危険であり、自宅や初めての人が行うべきではないと主張する。修理中にバッテリーが損傷すると、ショートが発生し、火災や爆発が発生する可能性があります。修理を試みる際に適切な高電圧手袋を着用しないと、感電する可能性があります。電動自転車修理店チャタヌーガ・エレクトリック・バイク・カンパニーのオーナー、ジョン・マトナ氏は、自分が何をしているのか分からなければ「火遊びをしているようなものだ」と語った。電動自転車のバッテリーの中には「死滅させるのに十分な電流」が含まれているものもあると指摘した。人です。」
バッテリーの再調整には、少なくとも高電圧トレーニング、電気に関する経験、個人用保護具、そして「バッテリーの構造と仕組みについての基本的な理解」が必要であると言えます。EVのバッテリーを修理しようとしている人は、車両を地面から持ち上げてバッテリーを物理的に取り外すための装置も必要で、その重量は数千ポンドにもなる可能性があります。
「このようなことに挑戦できる人、あるいは試みるべき人はほとんどいません」とブノワ氏は言う。
しかし、適切なトレーニングを受けた人でも、電気自動車や電動自転車のバッテリーは、その設計上、修理が難しいことがよくあります。電動自転車のバッテリーの多くは耐久性のあるプラスチックの箱に入っており、内部コンポーネントを損傷せずに開けるのは不可能ではないにしても困難です。電動自転車のバッテリーや個々の EV バッテリー モジュールの内部では、セルが接着または溶接されていることが多く、個別に交換することが困難または不可能になっています。さらに、欧州環境庁の2021年の報告書が強調しているように、一部のEVバッテリーには、改ざんの兆候がある場合にバッテリーを停止させる可能性のあるソフトウェアが含まれています。
メーカーはバッテリーが安全性、耐久性、パフォーマンスを向上させるように設計されていると主張していますが、保証期間（大手ブランドや電動自転車ブランドの場合は通常 2 年）をカバーする多くのメーカーが無料で交換を提供しているため、修理の可能性が犠牲になる可能性があります。または割引価格で。電池。電気自動車の寿命は 8 ～ 10 年、または 100,000 マイルです)。一方、修理支持者は、取り外し可能なクリップや粘着テープなどのリバーシブルの留め具を備えたモジュール設計は必ずしも安全性を損なうものではなく、修理設計の利点はコストをはるかに上回ると主張しています。
欧州の政治家たちは擁護者の意見に耳を傾け始めている。8月、欧州連合はバッテリーをより環境に優しいものにすることを目的とした新しい規制を採択した。とりわけ、電動自転車や電動スクーターなどの「軽車両」に使用されるバッテリーについては、独立した専門家による個々のセルレベルに至るまでの整備を義務付ける条項が含まれています。欧州の電動自転車業界は、安全性、バッテリー認証、法的責任への懸念からこの規則に強く反対しており、現在どのように遵守するかに苦慮している。
「適用される安全規制と当社の高品質基準を遵守しながら、新しい EU バッテリー規制の要件を満たす方法をまだ検討中です」と電動自転車バッテリーメーカーのボッシュは Grist に語った。ボッシュは、メーカーが直面している課題について指摘しました。「米国では逆の傾向が見られており」、「電動自転車のバッテリーとシステムに対してより厳しい規制と高い基準が導入されている」。
実際、連邦消費者製品安全委員会は最近、電動自転車とそのバッテリーに関する規制を見直していると発表しました。最近相次いで発生した電動自転車のバッテリー火災も、地元の政策行動を促したことを受けてのことだ。ニューヨーク市議会は最近、消防法を変更し、他の電池からの使用済み電池からの「リチウムイオン電池の組み立てや修理」を禁止し、修理業者が行うことがある。
同市は最近、電気自動車メーカーに対し、安全性の向上を目的とした製品のバッテリーがUL 2271設計規格に準拠していることを保証することを義務付ける法律も可決した。再生バッテリーはこれらの要件を満たしていると、幅広い産業用および消費者用製品および材料の安全認証基準をテストする多国籍企業UL Solutionsの消費者技術グローバルディレクターであるイブラヒム・ジラニ氏は述べています。ワンスタンダード。しかし、ギラニ氏は、修理会社は同じメーカーとモデルのバッテリーや電子部品を使用するなど、「修理前と同じ設計を維持」する必要があると述べた。バッテリー修理工場はまた、年に4回現場でUL検査を受ける必要があり、年間5,000ドル以上の費用がかかるとジラニ氏は述べた。*
電動自転車に比べて、議員らはEVのバッテリー修理に関して比較的寛容だ。米国には、この問題に対処する特定の法律や規制はありません。EUの新しいバッテリー規則も電気自動車のバッテリーの修理には触れていないが、単に「これらのバッテリーが確実に取り外し、交換、解体できるように」個々の自動車の規制を更新することを議員に勧告しているだけだ。
ドイツの保険協会GDVはこの考えを「強く支持している」と広報担当者がグリストに語った。同グループは10月、電気自動車は同等のガソリン車に比べて修理に3分の1の費用がかかるという調査結果を発表したが、この結果の一部は修理やバッテリーの交換にかかる費用が高いことで説明できる。
「多くの自動車メーカーは、たとえバッテリーボックスがわずかに損傷していても、バッテリーの修理を許可しません」とGDVの広報担当者はGristに語った。エアバッグが展開する事故が発生した場合、自動車メーカーはバッテリーの交換を決定することがあります。どちらのやり方も「修理費の増加につながる可能性があり」、最終的には保険料も高くなる可能性があると広報担当者は述べた。
電気自動車のバッテリーの修理可能性に関する新たな規制は、重要な時期に適用されます。コックス・オートモーティブのヘルプズ氏は、EVのバッテリー設計には2つのトレンドが同時に存在すると述べ、「バッテリーはメンテナンスが非常に簡単になるか、まったくメンテナンスできなくなるかのどちらかだ」と述べた。
フォルクスワーゲン ID.4 バッテリーなどの一部のバッテリーには、簡単に取り外して交換できるレゴ スタイルのモジュールが付いています。新しい Tesla 4680 バッテリー パックなど、他のバッテリー パックにはモジュールがまったく含まれていません。代わりに、すべてのセルが接着され、バッテリー パック自体に取り付けられます。ヘルプズはこのデザインを「修復不可能」と表現しています。バッテリパックの損傷が見つかった場合は、バッテリ全体を交換する必要があります。
「それでも完全にリサイクル可能なバッテリーです」とヘルプス氏は言う。「それを修正することはできません。」
この記事は元々、気候、正義、解決策をカバーする非営利メディア組織である Grist によって公開されたものです。
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投稿日時: 2023 年 12 月 26 日