Riparare le batterie di auto ed e-bike fa risparmiare denaro e risorse, ma i problemi frenano la crescita del settore
Rich Benoit riceve chiamate circa tre volte al giorno dai proprietari di una vecchia Tesla Model S la cui batteria ha iniziato a scaricarsi nel suo negozio di auto, The Electrified Garage.Le batterie che potrebbero fornire centinaia di miglia di autonomia improvvisamente possono durare solo 50 miglia con una carica.Questi veicoli spesso non sono coperti da garanzia e la sostituzione della batteria può costare fino a $ 15.000.
Per la maggior parte dei prodotti, la riparazione è un'opzione più economica rispetto alla sostituzione.Benoit, che gestisce una delle poche officine di riparazione Tesla indipendenti negli Stati Uniti, ha affermato che molte batterie Tesla sono teoricamente riparabili.Ma a causa del tempo e della formazione necessari, dei problemi di sicurezza e della complessità della riparazione, Benoit afferma che riparare una batteria per auto nel suo negozio può costare fino a 10.000 dollari, più di quanto la maggior parte dei consumatori è disposta a pagare.Invece, molte persone scelgono di vendere o rottamare le loro vecchie auto e poi acquistare una Tesla nuova di zecca, ha detto.
"[L'auto] è quasi come un oggetto di consumo ora, come una TV", ha detto Benoit.
L'esperienza di Benoit evidenzia un problema che i primi ad adottare veicoli elettrici e dispositivi di micromobilità elettrica come biciclette elettriche e scooter elettrici stanno iniziando ad affrontare: questi veicoli contengono batterie grandi e costose che diventano inaccessibili nel tempo.La rigenerazione di queste batterie può offrire vantaggi in termini di sostenibilità risparmiando energia e risorse che verrebbero altrimenti utilizzate per produrre nuove batterie.Ciò è particolarmente importante per i veicoli elettrici, che contengono batterie molto grandi che devono essere utilizzate per anni per compensare le emissioni di anidride carbonica generate durante la loro produzione.Ma molti veicoli elettrici e le loro batterie sono progettati per essere difficili da riparare e alcuni produttori scoraggiano attivamente questa pratica, citando problemi di sicurezza.Problemi di progettazione, requisiti di sicurezza e carenza di componenti rendono difficile per i pochi meccanici indipendenti incaricati della manutenzione delle batterie dei veicoli elettrici o delle e-bike permettersi le riparazioni.
“Ci sono molte batterie nella spazzatura che possono essere rinnovate”, afferma Timothée Rouffignac, che gestisce una piccola azienda di riparazione di batterie per biciclette elettriche chiamata Daurema a Bruxelles, in Belgio.Ma “poiché non sono destinati ad essere riparati, è difficile trovare un buon prezzo”.
Le batterie agli ioni di litio negli smartphone contengono una “cella” composta da un anodo di grafite, un catodo metallico e un elettrolita liquido che consente agli ioni di litio di spostarsi da un lato all'altro, creando un potenziale elettrico.Le batterie delle biciclette elettriche contengono in genere dozzine di celle.Nel frattempo, le batterie dei veicoli elettrici possono contenere da centinaia a migliaia di singole celle, che sono spesso assemblate in “moduli” e poi combinate in pacchi batteria.Oltre alle celle e ai moduli, le batterie dei veicoli elettrici e delle e-bike spesso includono un sistema di gestione della batteria che monitora lo stato della batteria e controlla la velocità di carica e scarica.
Tutte le batterie agli ioni di litio si degradano nel tempo e alla fine richiedono la sostituzione.Tuttavia, quando una batteria contiene molte singole celle e altri componenti, la sua durata può talvolta essere prolungata attraverso la riparazione, un processo che prevede l'identificazione e la sostituzione di celle o moduli danneggiati, nonché la riparazione di altri componenti difettosi, come un sistema di gestione della batteria difettoso.In alcuni casi è necessario sostituire solo un modulo.La sostituzione di questo modulo, anziché sostituire l’intera batteria, riduce la necessità di metalli come il litio, nonché le emissioni di carbonio associate alla produzione di una batteria sostitutiva (o di una nuova auto).Ciò rende la ristrutturazione delle batterie “ideale per un’economia circolare (un sistema che risparmia e riutilizza le risorse)”, ha affermato Gavin Harper, un ricercatore che studia la sostenibilità delle batterie presso l’Università di Birmingham nel Regno Unito.
Anche se non è necessariamente economico, puoi risparmiare denaro riparando la batteria.In genere, riparare una batteria di un veicolo elettrico costa circa la metà del costo di una batteria nuova.Cox Automotive stima che da quando ha iniziato a offrire servizi di riparazione di batterie per veicoli elettrici nel 2014, ha risparmiato più di 1 gigawattora di batterie, sufficiente ad alimentare circa 17.000 nuovi veicoli elettrici provenienti dallo smaltimento prematuro.
"Ci sono molte ragioni per cui la riparazione è più conveniente della sostituzione", ha detto Helps a Grist.
Ma gli esperti affermano che le riparazioni delle batterie sono pericolose e non dovrebbero essere eseguite a casa o da chi è alle prime armi.Se la batteria viene danneggiata durante la riparazione, potrebbe verificarsi un cortocircuito, che potrebbe provocare un incendio o un'esplosione.Il mancato utilizzo di guanti adeguati per alta tensione durante le riparazioni può provocare scosse elettriche.Se non sai cosa stai facendo, "stai giocando con il fuoco", ha detto John Matna, proprietario dell'officina di riparazione di biciclette elettriche Chattanooga Electric Bike Co. Ha osservato che alcune batterie di bici elettriche contengono "abbastanza corrente da uccidere una persona."
È utile dire che il ricondizionamento delle batterie richiede almeno formazione sull’alta tensione, esperienza elettrica, dispositivi di protezione individuale e “una conoscenza di base dell’architettura e di come funzionano le batterie”.Coloro che desiderano riparare le batterie dei veicoli elettrici necessitano anche di attrezzature per sollevare il veicolo da terra e rimuovere fisicamente la batteria, che può pesare migliaia di chili.
"Pochissime persone possono o dovrebbero tentare qualcosa del genere", ha detto Benoit.
Ma anche chi ha una formazione adeguata spesso ha difficoltà a riparare le batterie dei veicoli elettrici o delle e-bike a causa della loro progettazione.Molte batterie per e-bike vengono fornite in scatole di plastica resistenti che sono difficili, se non impossibili, da aprire senza danneggiare i componenti interni.All'interno di una batteria per e-bike o di singoli moduli batteria per veicoli elettrici, le celle sono spesso incollate o saldate insieme, rendendone difficile o impossibile la sostituzione singolarmente.Inoltre, come evidenzia un rapporto del 2021 dell’Agenzia europea per l’ambiente, alcune batterie dei veicoli elettrici contengono software che potrebbe causarne lo spegnimento se vi sono segni di manomissione.
I produttori affermano che le loro batterie sono progettate per migliorare la sicurezza, la durata e le prestazioni, ma ciò può andare a scapito della riparabilità, poiché molti produttori che coprono il periodo di garanzia (di solito due anni per i marchi principali e quelli di e-bike) offrono sostituzioni gratuite o con uno sconto.batterie.I veicoli elettrici durano da 8 a 10 anni o 100.000 miglia).I sostenitori della riparazione, d’altro canto, sostengono che i progetti modulari con elementi di fissaggio reversibili come clip rimovibili o nastri adesivi non compromettono necessariamente la sicurezza e che i vantaggi dei progetti di riparazione superano di gran lunga i costi.
I politici europei stanno cominciando ad ascoltare i sostenitori.Ad agosto l’Unione Europea ha adottato un nuovo regolamento volto a rendere le batterie più rispettose dell’ambiente.Tra le altre cose, include una disposizione che richiede che le batterie utilizzate nelle e-bike e in altri “veicoli leggeri” come gli e-scooter siano assistite da professionisti indipendenti, fino al livello della singola cella.L’industria europea delle biciclette elettriche si è fortemente opposta alla norma a causa delle preoccupazioni sulla sicurezza, sulla certificazione delle batterie e sulla responsabilità legale, e ora è alle prese con come conformarsi.
"Stiamo ancora cercando come soddisfare i requisiti delle nuove normative UE sulle batterie rispettando al tempo stesso le norme di sicurezza applicabili e i nostri elevati standard di qualità", ha dichiarato a Grist il produttore di batterie per e-bike Bosch.Bosch ha sottolineato le sfide che devono affrontare i produttori.“La tendenza opposta si osserva negli Stati Uniti”, dove “vengono introdotte normative più severe e standard più elevati per le batterie e i sistemi delle e-bike”.
Infatti, la Commissione federale per la sicurezza dei prodotti di consumo ha recentemente annunciato che sta rivedendo le normative per le e-bike e le relative batterie.Ciò avviene dopo che una recente ondata di incendi di batterie di biciclette elettriche ha anche stimolato un’azione politica locale.Il Consiglio della città di New York ha recentemente modificato il proprio codice antincendio per vietare “l’assemblaggio o la riparazione di batterie agli ioni di litio” da batterie usate di altre batterie, cosa che a volte fanno i riparatori.
La città ha inoltre recentemente approvato una legislazione che impone ai produttori di veicoli elettrici di garantire che le batterie dei loro prodotti siano certificate secondo lo standard di progettazione UL 2271, che ha lo scopo di migliorare la sicurezza.Le batterie rigenerate soddisfano questi requisiti, ha affermato Ibrahim Jilani, direttore globale della tecnologia di consumo per UL Solutions, una società multinazionale che testa gli standard di certificazione di sicurezza per un'ampia gamma di prodotti e materiali industriali e di consumo.Una norma.Ma Gilani ha affermato che le società di riparazione dovranno “mantenere il progetto com’era prima della riparazione”, compreso l’utilizzo di batterie e componenti elettronici della stessa marca e modello.Anche le officine di riparazione delle batterie devono sottoporsi a ispezioni UL in loco quattro volte l'anno, il che costerà loro più di 5.000 dollari all'anno, ha affermato Jilani.*
Rispetto alle bici elettriche, i legislatori sono stati relativamente rilassati riguardo alla riparazione delle batterie dei veicoli elettrici.Negli Stati Uniti non esistono leggi o regolamenti specifici che affrontino questo problema.Inoltre, le nuove norme UE sulle batterie non riguardano le riparazioni delle batterie dei veicoli elettrici, ma raccomandano semplicemente ai legislatori di aggiornare le normative sui singoli veicoli “per garantire che queste batterie possano essere rimosse, sostituite e smantellate”.
L'associazione tedesca delle assicurazioni GDV “appoggia fortemente” l'idea, ha detto a Grist un portavoce.Nel mese di ottobre, il gruppo ha pubblicato i risultati di uno studio che ha rilevato che la riparazione dei veicoli elettrici costa un terzo in più rispetto ai veicoli a benzina comparabili, un risultato in parte spiegato dagli alti costi di riparazione o sostituzione delle batterie.
"Molte case automobilistiche non consentiranno la riparazione della batteria anche se la scatola della batteria è leggermente danneggiata", ha detto a Grist un portavoce di GDV.Le case automobilistiche a volte decidono di sostituire la batteria se l'auto è stata coinvolta in un incidente in cui si è attivato l'airbag.Entrambe le pratiche “potrebbero comportare un aumento dei costi di riparazione” e, in definitiva, un aumento dei premi assicurativi, ha affermato il portavoce.
Le nuove normative sulla riparabilità delle batterie dei veicoli elettrici arrivano in un momento critico.Helps di Cox Automotive afferma che ci sono due tendenze simultanee nella progettazione delle batterie per veicoli elettrici: "Le batterie o diventeranno molto facili da mantenere o non saranno in grado di mantenerle affatto".
Alcune batterie, come le batterie Volkswagen ID.4, hanno moduli in stile Lego facili da rimuovere e sostituire.Altri pacchi batteria, come il nuovo pacco batteria Tesla 4680, non contengono alcun modulo.Invece, tutte le celle sono incollate insieme e fissate alla batteria stessa.Aiuta a descrivere questo progetto come “irreparabile”.Se viene trovato un pacco batteria danneggiato, è necessario sostituire l'intera batteria.
"È ancora una batteria completamente riciclabile", ha detto Helps."Non puoi proprio aggiustarlo."
Questo articolo è stato originariamente pubblicato da Grist, un'organizzazione mediatica senza scopo di lucro che si occupa di clima, giustizia e soluzioni.
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Orario di pubblicazione: 26 dicembre 2023