Memperbaiki baterai mobil dan sepeda elektronik menghemat uang dan sumber daya, namun masalah menghambat pertumbuhan industri
Rich Benoit mendapat telepon sekitar tiga kali sehari dari pemilik Tesla Model S tua yang baterainya mulai rusak di bengkel mobilnya, The Electrified Garage.Baterai yang dapat memberikan jangkauan ratusan mil secara tiba-tiba hanya dapat bertahan sejauh 50 mil dengan sekali pengisian daya.Kendaraan ini sering kali tidak disertai garansi, dan biaya penggantian baterai bisa mencapai lebih dari $15.000.
Bagi sebagian besar produk, perbaikan merupakan pilihan yang lebih ekonomis dibandingkan penggantian.Benoit, yang menjalankan salah satu dari sedikit bengkel independen Tesla di AS, mengatakan banyak baterai Tesla secara teori dapat diperbaiki.Namun karena waktu dan pelatihan yang diperlukan, masalah keselamatan dan kerumitan perbaikan, Benoit mengatakan bahwa memperbaiki aki mobil di bengkelnya dapat menghabiskan biaya hingga $10.000, lebih besar dari yang bersedia dibayar oleh sebagian besar konsumen.Sebaliknya, banyak orang memilih untuk menjual atau membuang mobil lama mereka dan kemudian membeli Tesla baru, katanya.
“[Mobil] sekarang hampir seperti barang habis pakai, seperti TV,” kata Benoit.
Pengalaman Benoit menunjukkan masalah yang mulai dihadapi oleh pengguna awal kendaraan listrik dan perangkat mikromobilitas listrik seperti e-bike dan e-skuter: Kendaraan ini mengandung baterai besar dan mahal yang lama kelamaan menjadi tidak terjangkau.Pembuatan ulang baterai ini dapat memberikan manfaat keberlanjutan dengan menghemat energi dan sumber daya yang seharusnya digunakan untuk membuat baterai baru.Hal ini sangat penting terutama untuk kendaraan listrik, yang memiliki baterai berukuran sangat besar yang harus digunakan selama bertahun-tahun untuk mengimbangi emisi karbon dioksida yang dihasilkan selama produksinya.Namun banyak kendaraan listrik dan baterai kendaraan listrik dirancang agar sulit diperbaiki, dan beberapa produsen secara aktif melarang praktik tersebut, dengan alasan masalah keselamatan.Masalah desain, persyaratan keselamatan, dan kekurangan suku cadang menyulitkan beberapa mekanik independen yang bertugas memperbaiki kendaraan listrik atau baterai e-bike untuk membayar perbaikan.
“Ada banyak baterai di tempat sampah yang dapat diperbaharui,” kata Timothée Rouffignac, yang menjalankan perusahaan perbaikan baterai e-bike kecil bernama Daurema di Brussels, Belgia.Namun “karena tidak dimaksudkan untuk diperbaiki, sulit untuk mendapatkan harga yang bagus.”
Baterai lithium-ion di ponsel pintar mengandung “sel” yang terdiri dari anoda grafit, katoda logam, dan elektrolit cair yang memungkinkan ion litium berpindah dari satu sisi ke sisi lain, sehingga menciptakan potensi listrik.Baterai sepeda listrik biasanya berisi puluhan sel.Sementara itu, baterai kendaraan listrik dapat berisi ratusan hingga ribuan sel individual, yang seringkali dikemas menjadi “modul” dan kemudian digabungkan menjadi paket baterai.Selain sel dan modul, baterai kendaraan listrik dan e-bike sering kali dilengkapi sistem manajemen baterai yang memantau kesehatan baterai dan mengontrol tingkat pengisian dan pengosongan.
Semua baterai lithium-ion menurun seiring waktu dan pada akhirnya memerlukan penggantian.Namun, bila baterai berisi banyak sel individual dan komponen lainnya, masa pakai baterai terkadang dapat diperpanjang melalui perbaikan, suatu proses yang melibatkan identifikasi dan penggantian sel atau modul yang rusak, serta perbaikan komponen lain yang rusak, seperti sistem manajemen baterai yang rusak.Dalam beberapa kasus, hanya satu modul yang perlu diganti.Mengganti modul ini, dibandingkan mengganti seluruh baterai, akan mengurangi kebutuhan logam seperti litium, serta emisi karbon yang terkait dengan pembuatan baterai pengganti (atau mobil baru).Hal ini menjadikan perbaikan baterai “ideal untuk ekonomi sirkular (sistem yang menghemat dan menggunakan kembali sumber daya),” kata Gavin Harper, peneliti yang mempelajari keberlanjutan baterai di Universitas Birmingham di Inggris.
Meskipun tidak murah, Anda dapat menghemat uang dengan memperbaiki baterai Anda.Biasanya, biaya perbaikan baterai EV sekitar setengah dari biaya baterai baru.Cox Automotive memperkirakan bahwa sejak mulai menawarkan layanan perbaikan baterai kendaraan listrik pada tahun 2014, mereka telah menghemat lebih dari 1 gigawatt-jam baterai, cukup untuk memberi daya pada sekitar 17,000 kendaraan listrik baru dari pembuangan dini.
“Ada banyak alasan mengapa perbaikan lebih hemat biaya daripada penggantian,” kata Helps kepada Grist.
Namun para ahli mengatakan perbaikan baterai berbahaya dan tidak boleh dilakukan di rumah atau oleh orang yang baru pertama kali melakukan perbaikan.Jika baterai rusak selama perbaikan, dapat menyebabkan korsleting yang dapat mengakibatkan kebakaran atau ledakan.Kegagalan untuk memakai sarung tangan tegangan tinggi yang sesuai saat mencoba perbaikan dapat mengakibatkan sengatan listrik.Jika Anda tidak tahu apa yang Anda lakukan, “Anda sedang bermain api,” kata John Matna, pemilik bengkel e-bike Chattanooga Electric Bike Co. Dia mencatat bahwa beberapa baterai sepeda listrik mengandung “arus yang cukup untuk mematikan seseorang."
Dapat dikatakan bahwa rekondisi baterai memerlukan setidaknya pelatihan tegangan tinggi, pengalaman kelistrikan, peralatan pelindung diri, dan “pemahaman dasar tentang arsitektur dan cara kerja baterai.”Mereka yang ingin memperbaiki baterai kendaraan listrik juga memerlukan peralatan untuk mengangkat kendaraan dari tanah dan melepas baterai secara fisik, yang beratnya bisa ribuan pon.
“Sangat sedikit orang yang dapat atau bahkan harus mencoba hal seperti ini,” kata Benoit.
Namun bahkan mereka yang memiliki pelatihan yang tepat pun sering kali mengalami kesulitan dalam memperbaiki kendaraan listrik atau baterai e-bike karena desainnya.Banyak baterai e-bike dikemas dalam kotak plastik tahan lama yang sulit, bahkan tidak mungkin, dibuka tanpa merusak komponen internalnya.Di dalam baterai e-bike atau modul baterai EV individual, sel-selnya sering kali direkatkan atau dilas menjadi satu, sehingga sulit atau tidak mungkin untuk diganti satu per satu.Selain itu, seperti yang disoroti dalam laporan Badan Lingkungan Hidup Eropa pada tahun 2021, beberapa baterai kendaraan listrik berisi perangkat lunak yang dapat menyebabkan baterai mati jika ada tanda-tanda kerusakan.
Produsen mengklaim bahwa baterai mereka dirancang untuk meningkatkan keselamatan, daya tahan, dan kinerja, namun hal ini mungkin mengorbankan kemampuan perbaikan, karena banyak produsen yang menanggung masa garansi (biasanya dua tahun untuk merek besar dan merek e-bike) menawarkan penggantian secara gratis. atau dengan harga diskon.baterai.Kendaraan listrik bertahan 8 hingga 10 tahun atau 100.000 mil).Di sisi lain, para pendukung perbaikan berpendapat bahwa desain modular dengan pengencang yang dapat dibalik seperti klip atau pita perekat yang dapat dilepas tidak selalu membahayakan keselamatan dan bahwa manfaat desain perbaikan jauh lebih besar daripada biayanya.
Politisi Eropa mulai mendengarkan para pendukungnya.Pada bulan Agustus, Uni Eropa mengadopsi peraturan baru yang bertujuan membuat baterai lebih ramah lingkungan.Hal ini antara lain mencakup ketentuan yang mewajibkan baterai yang digunakan pada sepeda listrik dan “kendaraan ringan” lainnya seperti skuter listrik untuk diservis oleh profesional independen, hingga ke tingkat sel individu.Industri e-bike Eropa sangat menentang peraturan tersebut karena kekhawatiran tentang keselamatan, sertifikasi baterai, dan tanggung jawab hukum, dan kini sedang berjuang untuk mematuhinya.
“Kami masih mencari cara untuk memenuhi persyaratan peraturan baterai UE yang baru sambil tetap mematuhi peraturan keselamatan yang berlaku dan standar kualitas tinggi kami,” kata pembuat baterai e-bike Bosch kepada Grist.Bosch mencatat tantangan yang dihadapi produsen.“Tren sebaliknya terlihat di Amerika Serikat,” di mana “peraturan yang lebih ketat dan standar yang lebih tinggi diberlakukan untuk baterai dan sistem e-bike.”
Faktanya, Komisi Keamanan Produk Konsumen Federal baru-baru ini mengumumkan bahwa mereka sedang meninjau peraturan untuk sepeda listrik dan baterainya.Hal ini terjadi setelah serentetan kebakaran baterai e-bike baru-baru ini juga mendorong tindakan kebijakan lokal.Dewan Kota New York baru-baru ini mengubah peraturan kebakarannya untuk melarang “perakitan atau perbaikan baterai lithium-ion” dari baterai bekas dari baterai lain, yang terkadang dilakukan oleh tukang reparasi.
Kota ini juga baru-baru ini mengeluarkan undang-undang yang mewajibkan produsen kendaraan listrik untuk memastikan baterai produk mereka disertifikasi dengan standar desain UL 2271, yang dimaksudkan untuk meningkatkan keselamatan.Baterai yang diproduksi ulang memenuhi persyaratan ini, kata Ibrahim Jilani, direktur global teknologi konsumen untuk UL Solutions, sebuah perusahaan multinasional yang menguji standar sertifikasi keselamatan untuk berbagai produk dan bahan industri dan konsumen.Satu Standar.Namun Gilani mengatakan perusahaan reparasi harus “menjaga desain seperti sebelum perbaikan,” termasuk menggunakan baterai dan komponen elektronik dengan merek dan model yang sama.Bengkel reparasi baterai juga harus menjalani inspeksi UL di tempat empat kali setahun, yang akan menelan biaya lebih dari $5.000 per tahun, kata Jilani.*
Dibandingkan dengan sepeda listrik, anggota parlemen relatif santai dalam memperbaiki baterai kendaraan listrik.Tidak ada undang-undang atau peraturan khusus di Amerika yang menangani masalah ini.Peraturan baterai baru UE juga tidak membahas perbaikan baterai kendaraan listrik, namun hanya merekomendasikan agar anggota parlemen memperbarui peraturan masing-masing kendaraan “untuk memastikan bahwa baterai ini dapat dilepas, diganti, dan dibongkar.”
Asosiasi asuransi Jerman GDV “sangat mendukung” gagasan tersebut, kata seorang juru bicara kepada Grist.Pada bulan Oktober, kelompok tersebut menerbitkan hasil penelitian yang menemukan bahwa biaya perbaikan kendaraan listrik sepertiga lebih mahal dibandingkan kendaraan bertenaga bensin, hal ini sebagian disebabkan oleh tingginya biaya perbaikan atau penggantian baterai.
“Banyak produsen mobil tidak mengizinkan perbaikan baterai meskipun kotak baterainya rusak ringan,” kata juru bicara GDV kepada Grist.Produsen mobil terkadang memutuskan untuk mengganti aki jika mobil mengalami kecelakaan yang menyebabkan airbag mengembang.Kedua praktik tersebut “dapat mengakibatkan peningkatan biaya perbaikan” dan pada akhirnya premi asuransi yang lebih tinggi, kata juru bicara tersebut.
Peraturan baru mengenai kemampuan perbaikan baterai kendaraan listrik muncul pada saat yang kritis.Helps dari Cox Automotive mengatakan ada dua tren simultan dalam desain baterai kendaraan listrik: “Baterai akan menjadi sangat mudah dirawat atau tidak akan bisa dirawat sama sekali.”
Beberapa baterai, seperti baterai Volkswagen ID.4, memiliki modul bergaya Lego yang mudah dilepas dan diganti.Paket baterai lainnya, seperti paket baterai Tesla 4680 yang baru, tidak mengandung modul sama sekali.Sebaliknya, semua sel direkatkan dan dilekatkan pada baterai itu sendiri.Helps menggambarkan desain ini sebagai “tidak dapat diperbaiki.”Jika ditemukan unit baterai yang rusak, seluruh baterai harus diganti.
“Ini masih merupakan baterai yang sepenuhnya dapat didaur ulang,” kata Helps.“Kamu tidak bisa memperbaikinya.”
Artikel ini pertama kali diterbitkan oleh Grist, sebuah organisasi media nirlaba yang meliput iklim, keadilan, dan solusi.
Scientific American adalah bagian dari Springer Nature, yang memiliki atau mempunyai hubungan komersial dengan ribuan publikasi ilmiah (banyak di antaranya dapat ditemukan di www.springernature.com/us).Scientific American menerapkan kebijakan independensi editorial yang ketat dalam melaporkan kemajuan ilmiah kepada pembaca kami.
Waktu posting: 26 Des-2023