Teknoloġiji Ev Charger

It-teknoloġiji tal-iċċarġjar tal-EV fiċ-Ċina u fl-Istati Uniti huma ġeneralment simili. Fiż-żewġ pajjiżi, il-kurduni u l-plakek huma t-teknoloġija dominanti bil-kbir għall-iċċarġjar tal-vetturi elettriċi. (Il-iċċarġjar mingħajr fili u l-iskambju tal-batterija għandhom l-iktar preżenza minuri.) Hemm differenzi bejn iż-żewġ pajjiżi fir-rigward tal-livelli tal-iċċarġjar, l-istandards tal-iċċarġjar u l-protokolli tal-komunikazzjoni. Dawn ix-xebh u d-differenzi huma diskussi hawn taħt.

A. Livelli tal-Iċċarġjar

Fl-Istati Uniti, ħafna mill-iċċarġjar tal-EV isir b'120 volt bl-użu ta' ħwienet tal-ħajt tad-dar mhux modifikati. Dan huwa ġeneralment magħruf bħala Livell 1 jew iċċarġjar "trickle". Bil-iċċarġjar tal-Livell 1, batterija tipika ta '30 kWh tieħu madwar 12-il siegħa biex tmur minn 20% għal ċarġ kważi sħiħ. (M'hemm l-ebda żbokk ta '120 volt fiċ-Ċina.)

Kemm fiċ-Ċina kif ukoll fl-Istati Uniti, ħafna mill-iċċarġjar tal-EV isir b'220 volt (iċ-Ċina) jew 240 volt (l-Istati Uniti). Fl-Istati Uniti, dan huwa magħruf bħala ċċarġjar tal-Livell 2.

Tali iċċarġjar jista' jseħħ bi ħwienet mhux modifikati jew tagħmir speċjalizzat għall-iċċarġjar tal-EV u tipikament juża madwar 6–7 kW ta' enerġija. Meta tiċċarġja b'220-240 volt, batterija tipika ta '30 kWh tieħu madwar 6 sigħat biex tmur minn 20% għal ċarġ kważi sħiħ.

Fl-aħħarnett, kemm iċ-Ċina kif ukoll l-Istati Uniti għandhom netwerks li qed jikbru ta 'ċarġers veloċi DC, komunement jużaw 24 kW, 50 kW, 100 kW jew 120 kW ta' qawwa. Xi stazzjonijiet jistgħu joffru qawwa ta' 350 kW jew saħansitra 400 kW. Dawn iċ-chargers veloċi DC jistgħu jieħdu batterija tal-vettura minn 20% għal ħlas kważi sħiħ fi żminijiet li jvarjaw minn bejn wieħed u ieħor siegħa sa 10 minuti.

Tabella 6:L-aktar livelli ta' ċċarġjar komuni fl-Istati Uniti

Sors: Dipartiment tal-Enerġija tal-Istati Uniti

B. Standards tal-Iċċarġjar

i. Iċ-Ċina

Iċ-Ċina għandha standard wieħed ta' ċċarġjar veloċi tal-EV fuq livell nazzjonali. L-Istati Uniti għandha tliet standards ta 'ċċarġjar veloċi tal-EV.

L-istandard Ċiniż huwa magħruf bħala Ċina GB/T. (L-inizjaliGBstand għall-istandard nazzjonali.)

Iċ-Ċina GB/T ġiet rilaxxata fl-2015 wara diversi snin ta 'żvilupp.124 Issa huwa obbligatorju għall-vetturi elettriċi ġodda kollha mibjugħa fiċ-Ċina. Il-manifatturi tal-karozzi internazzjonali, inklużi Tesla, Nissan u BMW, adottaw l-istandard GB/T għall-EVs tagħhom mibjugħa fiċ-Ċina. GB/T bħalissa tippermetti iċċarġjar veloċi b'massimu ta' 237.5 kW ta' produzzjoni (f'950 V u 250 amps), għalkemm ħafna

Ċarġers veloċi DC Ċiniżi joffru 50 kW iċċarġjar. GB/T ġdid se jiġi rilaxxat fl-2019 jew fl-2020, li allegatament se jaġġorna l-istandard biex jinkludi ċċarġjar sa 900 kW għal vetturi kummerċjali akbar. GB/T huwa standard taċ-Ċina biss: il-ftit EVs magħmula miċ-Ċina esportati barra l-pajjiż jużaw standards oħra.125

F'Awwissu 2018, il-Kunsill tal-Elettriku taċ-Ċina (CEC) ħabbar memorandum ta 'ftehim man-netwerk CHAdeMO, ibbażat fil-Ġappun, biex jiżviluppa b'mod konġunt iċċarġjar ultra-veloċi. L-għan huwa l-kompatibilità bejn GB/T u CHAdeMO għall-iċċarġjar veloċi. Iż-żewġ organizzazzjonijiet se jissieħbu biex jespandu l-istandard għal pajjiżi lil hinn miċ-Ċina u l-Ġappun.126

ii. Istati Uniti

Fl-Istati Uniti, hemm tliet standards tal-iċċarġjar tal-EV għall-iċċarġjar mgħaġġel DC: CHAdeMO, CCS SAE Combo u Tesla.

CHAdeMO kien l-ewwel standard tal-iċċarġjar mgħaġġel tal-EV, li jmur għall-2011. Ġie żviluppat minn Tokyo

Electric Power Company u stands għal "Charge to Move" (pun fil-Ġappuniż).127 CHAdeMO bħalissa jintuża fl-Istati Uniti fil-Nissan Leaf u Mitsubishi Outlander PHEV, li huma fost il-vetturi elettriċi li jinbiegħu l-aktar. Is-suċċess tal-Leaf fl-Istati Uniti jista 'jkunIċċarġjar tal-VETTURI ELETTRIĊI FIĊ-ĊINA U L-ISTATI UNITI

ENERGYPOLICY.COLUMBIA.EDU | FRAR 2019 |

parzjalment minħabba l-impenn bikri tan-Nissan li jdaħħal infrastruttura ta’ ċċarġjar veloċi CHAdeMO f’konċessjonarji u postijiet urbani oħra.128 Minn Jannar 2019, kien hemm aktar minn 2,900 ċarġer veloċi CHAdeMO fl-Istati Uniti (kif ukoll aktar minn 7,400 fil-Ġappun u 7,900. fl-Ewropa).129

Fl-2016, CHAdeMO ħabbret li se taġġorna l-istandard tagħha mir-rata inizjali ta 'ċċarġjar tagħha ta' 70

kW biex joffri 150 kW.130 F'Ġunju 2018 CHAdeMO ħabbar l-introduzzjoni ta 'kapaċità ta' ċċarġjar ta '400 kW, bl-użu ta' kejbils ta '1,000 V, 400 amp imkessħa b'likwidu. L-iċċarġjar ogħla se jkun disponibbli biex jissodisfa l-ħtiġijiet ta’ vetturi kummerċjali kbar bħal trakkijiet u karozzi tal-linja.131

It-tieni standard tal-iċċarġjar fl-Istati Uniti huwa magħruf bħala CCS jew SAE Combo. Ġie rilaxxat fl-2011 minn grupp ta 'manifatturi tal-karozzi Ewropej u Amerikani. Il-kelmakombojindika li l-plagg fih kemm iċċarġjar AC (sa 43 kW) kif ukoll iċċarġjar DC.132 In

Il-Ġermanja, il-koalizzjoni tal-Inizjattiva tal-Interface tal-Iċċarġjar (CharIN) ġiet iffurmata biex tħeġġeġ l-adozzjoni mifruxa tas-CCS. B'differenza CHAdeMO, plug CCS jippermetti iċċarġjar DC u AC b'port wieħed, u jnaqqas l-ispazju u l-fetħiet meħtieġa fuq il-karozzerija tal-vettura. Jaguar,

Volkswagen, General Motors, BMW, Daimler, Ford, FCA u Hyundai jappoġġjaw is-CCS. Tesla ingħaqdet ukoll mal-koalizzjoni u f’Novembru 2018 ħabbret li l-vetturi tagħha fl-Ewropa se jiġu mgħammra b’portijiet ta’ ċċarġjar tas-CCS.133 Il-Chevrolet Bolt u l-BMW i3 huma fost l-EVs popolari fl-Istati Uniti li jużaw CCS iċċarġjar. Filwaqt li l-ċarġers veloċi CCS preżenti joffru ċċarġjar ta 'madwar 50 kW, il-programm Electrify America jinkludi ċċarġjar veloċi ta' 350 kW, li jista 'jippermetti ħlas kważi komplut f'inqas 10 minuti.

It-tielet standard tal-iċċarġjar fl-Istati Uniti huwa mħaddem minn Tesla, li nediet in-netwerk proprjetarju tagħha stess Supercharger fl-Istati Uniti f'Settembru 2012.134 Tesla

Is-superchargers tipikament joperaw b'480 volt u joffru iċċarġjar b'massimu ta' 120 kW. Kif

ta’ Jannar 2019, il-websajt ta’ Tesla elenka 595 post tas-Supercharger fl-Istati Uniti, b’420 post addizzjonali “dalwaqt.”135 F’Mejju 2018, Tesla ssuġġeriet li fil-futur is-Superchargers tagħha jistgħu jilħqu livelli ta’ enerġija sa 350 kW.136

Fir-riċerka tagħna għal dan ir-rapport, staqsejna lil dawk intervistati tal-Istati Uniti jekk ikkunsidrawx in-nuqqas ta' standard nazzjonali uniku għall-iċċarġjar mgħaġġel DC bħala ostaklu għall-adozzjoni tal-EV. Ftit wieġbu fl-affermattiv. Ir-raġunijiet li l-istandards multipli tal-iċċarġjar veloċi DC mhumiex meqjusa bħala problema jinkludu:

● Il-biċċa l-kbira tal-iċċarġjar tal-EV isir id-dar u x-xogħol, b'ċarġers tal-Livell 1 u 2.

● Ħafna mill-infrastruttura tal-iċċarġjar pubbliku u fuq il-post tax-xogħol sal-lum użaw chargers tal-Livell 2.

● Adapters huma disponibbli li jippermettu lis-sidien tal-EV jużaw il-biċċa l-kbira tal-ċarġers veloċi DC, anke jekk l-EV u l-ċarġer jużaw standards differenti ta 'ċċarġjar. (L-eċċezzjoni ewlenija, in-netwerk tas-supercharging Tesla, hija miftuħa biss għall-vetturi Tesla.) Notevolment, hemm xi tħassib dwar is-sikurezza tal-adapters tal-iċċarġjar mgħaġġel.

● Peress li l-plagg u l-konnettur jirrappreżentaw persentaġġ żgħir tal-ispiża ta 'stazzjon tal-iċċarġjar veloċi, dan jippreżenta ftit sfida teknika jew finanzjarja lis-sidien tal-istazzjon u jista' jitqabbel mal-manek għal gażolini tal-ottan differenti fi stazzjon tal-fjuwil. Ħafna stazzjonijiet tal-iċċarġjar pubbliċi għandhom plaggs multipli mwaħħla ma 'post tal-iċċarġjar wieħed, li jippermetti li kwalunkwe tip ta' EV jiċċarġja hemmhekk. Tabilħaqq, ħafna ġurisdizzjonijiet jeħtieġu jew jinċentivaw dan.Iċċarġjar tal-VETTURI ELETTRIĊI FIĊ-ĊINA U L-ISTATI UNITI

38 | ĊENTRU DWAR IL-POLITIKA GLOBALI TAL-ENERĠIJA | IL-KOLUMBJA SIPA

Xi produtturi tal-karozzi qalu li netwerk tal-iċċarġjar esklussiv jirrappreżenta strateġija kompetittiva. Claas Bracklo, kap tal-elettromobbiltà fil-BMW u chairman ta’ CharIN, iddikjara fl-2018, “Waqqajna CharIN biex nibnu pożizzjoni ta’ poter.”137 Ħafna sidien u investituri ta’ Tesla jqisu n-netwerk proprjetarju tas-supercharger tagħha bħala punt ta’ bejgħ, għalkemm Tesla tkompli tesprimi rieda li tippermetti mudelli ta’ karozzi oħra li jużaw in-netwerk tagħha sakemm dawn jikkontribwixxu finanzjament proporzjonali għall-użu.138 Tesla hija wkoll parti minn CharIN li tippromwovi CCS. F'Novembru 2018, ħabbret li l-karozzi Mudell 3 mibjugħa fl-Ewropa se jiġu mgħammra b'portijiet CCS. Is-sidien tat-Tesla jistgħu wkoll jixtru adapters biex jaċċessaw CHAdeMO fast chargers.139

C. Protokolli tal-Komunikazzjoni tal-Iċċarġjar Il-protokolli tal-komunikazzjoni tal-iċċarġjar huma meħtieġa biex jiġi ottimizzat l-iċċarġjar għall-ħtiġijiet tal-utent (biex jiskopri l-istat tal-ħlas, il-vultaġġ tal-batterija u s-sikurezza) u għall-grilja (inkluż

kapaċità tan-netwerk tad-distribuzzjoni, prezzijiet tal-ħin tal-użu u miżuri ta 'rispons għad-domanda).140 Iċ-Ċina GB/T u CHAdeMO jużaw protokoll ta' komunikazzjoni magħruf bħala CAN, filwaqt li CCS jaħdem mal-protokoll PLC. Il-protokolli ta 'komunikazzjoni miftuħa, bħall-Open Charge Point Protocol (OCPP) żviluppat mill-Open Charging Alliance, qed isiru dejjem aktar popolari fl-Istati Uniti u fl-Ewropa.

Fir-riċerka tagħna għal dan ir-rapport, bosta intervistati tal-Istati Uniti semmew il-mixja lejn protokolli u software ta’ komunikazzjoni miftuħa bħala prijorità tal-politika. B'mod partikolari, xi proġetti ta' ċċarġjar pubbliku li rċevew finanzjament taħt l-American Recovery and Reinvestment Act (ARRA) ġew ikkwotati bħala li għażlu bejjiegħa bi pjattaformi proprjetarji li sussegwentement esperjenzaw diffikultajiet finanzjarji, u ħallew tagħmir imkisser li kien jeħtieġ sostituzzjoni.141 Ħafna mill-bliet, l-utilitajiet, u l-iċċarġjar. netwerks ikkuntattjati għal dan l-istudju esprimew appoġġ għal protokolli ta’ komunikazzjoni miftuħa u inċentivi biex jippermettu lill-hosts tan-netwerk tal-iċċarġjar biex jaqilbu l-fornituri bla xkiel.142

D. Spejjeż

Il-ċarġers tad-dar huma orħos fiċ-Ċina milli fl-Istati Uniti. Fiċ-Ċina, ċarġer tad-dar immuntat mal-ħajt tipiku ta '7 kW jinbiegħ onlajn għal bejn RMB 1,200 u RMB 1,800.143 L-installazzjoni teħtieġ spiża addizzjonali. (Il-biċċa l-kbira tax-xiri privat tal-EV jiġi bil-ċarġer u l-installazzjoni inklużi.) Fl-Istati Uniti, iċ-chargers tad-dar tal-Livell 2 jiswew fil-medda ta’ $450-$600, flimkien ma’ medja ta’ bejn wieħed u ieħor $500 għall-installazzjoni. iż-żewġ pajjiżi. L-ispejjeż ivarjaw ħafna. Espert Ċiniż wieħed intervistat għal dan ir-rapport stmat li l-installazzjoni ta’ post ta’ ċċarġjar veloċi ta’ 50 kW DC fiċ-Ċina tipikament tiswa bejn RMB 45,000 u RMB 60,000, bil-post tal-iċċarġjar innifsu jammonta għal bejn wieħed u ieħor RMB 25,000 – RMB 35,000 u kejbils, infrastruttura taħt l-art u kontabilità tax-xogħol għall-bqija.145 Fl-Istati Uniti, iċċarġjar mgħaġġel DC jista 'jiswa għexieren ta' eluf ta 'dollari għal kull post. Varjabbli ewlenin li jaffettwaw l-ispiża tal-installazzjoni ta 'tagħmir ta' ċċarġjar veloċi DC jinkludu l-ħtieġa għal trinek, titjib tat-transformer, ċirkwiti ġodda jew imtejba u pannelli elettriċi u titjib estetiku. Is-sinjali, il-permessi u l-aċċess għall-persuni b’diżabilità huma kunsiderazzjonijiet addizzjonali.146

E. Iċċarġjar bla fili

L-iċċarġjar bla fili joffri diversi vantaġġi, inklużi l-estetika, l-iffrankar tal-ħin u l-faċilità tal-użu.

Kien disponibbli fis-snin disgħin għall-EV1 (karozza elettrika bikrija) iżda llum hija rari.147 Sistemi ta’ ċċarġjar tal-EV bla fili offruti onlajn ivarjaw fl-ispiża minn $1,260 għal madwar $3,000.148 Iċċarġjar bla fili tal-EV jġorr penali ta’ effiċjenza, b’sistemi attwali li joffru effiċjenza tal-iċċarġjar ta’ madwar 85%.149 Il-prodotti kurrenti tal-iċċarġjar mingħajr fili joffru trasferiment ta 'enerġija ta' 3–22 kW; ċarġers bla fili disponibbli għal diversi mudelli EV minn ħlas Plugless jew 3.6 kW jew 7.2 kW, ekwivalenti għal Livell 2 iċċarġjar.150 Filwaqt li ħafna utenti tal-EV iqisu li l-iċċarġjar mingħajr fili ma jiswax l-ispiża addizzjonali,151 xi analisti bassru li t-teknoloġija dalwaqt tkun mifruxa, u bosta produtturi tal-karozzi ħabbru li joffru iċċarġjar mingħajr fili bħala għażla fuq EVs futuri. L-iċċarġjar mingħajr fili jista’ jkun attraenti għal ċerti vetturi b’rotot definiti, bħal xarabanks pubbliċi, u ġie propost ukoll għal korsiji ta’ awtostradi elettriċi futuri, għalkemm spiża għolja, effiċjenza baxxa ta’ ċċarġjar u veloċitajiet ta’ ċċarġjar bil-mod ikunu żvantaġġi.152

F. Skambju ta' Batteriji

Bit-teknoloġija tal-bdil tal-batteriji, il-vetturi elettriċi jistgħu jiskambjaw il-batteriji eżawriti tagħhom għal oħrajn li huma kompletament iċċarġjati. Dan iqassar b'mod drammatiku l-ħin meħtieġ biex terġa 'tiċċarġja EV, b'benefiċċji potenzjali sinifikanti għas-sewwieqa.

Diversi bliet u kumpaniji Ċiniżi bħalissa qed jesperimentaw bi skambju ta 'batteriji, b'enfasi fuq EVs tal-flotta b'użu għoli, bħal taxis. Il-belt ta 'Hangzhou użat skambju ta' batteriji għall-flotta tat-taxis tagħha, li juża Zotye EVs magħmulin lokalment.155 Beijing bniet diversi stazzjonijiet ta 'skambju ta' batteriji fi sforz appoġġat mill-manifattur tal-karozzi lokali BAIC. Tard fl-2017, BAIC ħabbar pjan biex jibni 3,000 stazzjon ta 'skambju madwar il-pajjiż sal-2021.156 L-istartjar Ċiniż EV NIO qed jippjana li jadotta teknoloġija ta' skambju ta 'batteriji għal xi wħud mill-vetturi tiegħu u ħabbar li se jibni 1,100 stazzjon ta' skambju fiċ-Ċina.157 Diversi bliet fiċ-Ċina— inklużi Hangzhou u Qingdao — użaw ukoll tpartit tal-batteriji għall-karozzi tal-linja.158

Fl-Istati Uniti, id-diskussjoni dwar l-iskambju tal-batteriji spiċċat wara l-falliment tal-2013 tal-istartjar Iżraeljan tal-bdil tal-batteriji Project Better Place, li kienet ippjanat netwerk ta’ stazzjonijiet ta’ tpartit għal karozzi tal-passiġġieri.153 Fl-2015, Tesla abbandunat il-pjanijiet tagħha tal-istazzjon tal-iskambju wara li bniet waħda biss faċilità ta’ dimostrazzjoni, li twaħħal in-nuqqas ta’ interess tal-konsumatur. Hemm ftit jew xejn esperimenti li għaddejjin fir-rigward tal-iskambju tal-batteriji fl-Istati Uniti llum.154 It-tnaqqis fl-ispejjeż tal-batteriji, u forsi sa ċertu punt l-iskjerament tal-infrastruttura tal-iċċarġjar mgħaġġel DC, x'aktarx naqqsu l-attrazzjoni tal-iskambju tal-batteriji fil- Istati Uniti.

Filwaqt li l-iskambju tal-batterija joffri diversi vantaġġi, għandu żvantaġġi notevoli wkoll. Batterija EV hija tqila u tipikament tinsab fil-qiegħ tal-vettura, li tifforma komponent strutturali integrali b'tolleranzi minimi ta 'inġinerija għall-allinjament u konnessjonijiet elettriċi. Il-batteriji tal-lum is-soltu jeħtieġu t-tkessiħ, u l-konnessjoni u l-iskonnettjar tas-sistemi tat-tkessiħ huwa diffiċli.159 Minħabba d-daqs u l-piż tagħhom, is-sistemi tal-batteriji għandhom joqogħdu perfettament biex jevitaw it-tnikkir, inaqqsu l-użu u jżommu l-vettura ċċentrata. L-arkitettura tal-batterija tal-iskateboards komuni fl-EVs tal-lum ittejjeb is-sikurezza billi tnaqqas iċ-ċentru tal-piż tal-vettura u ttejjeb il-protezzjoni kontra l-ħabta fuq quddiem u fuq wara. Batteriji li jistgħu jitneħħew li jinsabu fil-bagoll jew xi mkien ieħor ma jkollhomx dan il-vantaġġ. Peress li l-biċċa l-kbira tas-sidien tal-vetturi jiċċarġjaw prinċipalment id-dar jewIċċarġjar tal-VETTURI ELETTRIĊI FIĊ-ĊINA U L-ISTATI UNITIfuq ix-xogħol, l-iskambju tal-batteriji mhux bilfors isolvi l-kwistjonijiet tal-infrastruttura tal-iċċarġjar — jgħin biss biex jindirizza l-iċċarġjar pubbliku u l-firxa. U minħabba li l-biċċa l-kbira tal-produtturi tal-karozzi mhumiex lesti li jistandardizzaw il-pakketti jew id-disinji tal-batteriji—il-karozzi huma ddisinjati madwar il-batteriji u l-muturi tagħhom, li jagħmlu dan valur proprjetarju ewlieni160—tpartit tal-batterija jista’ jeħtieġ netwerk ta’ stazzjon ta’ skambju separat għal kull kumpanija tal-karozzi jew tagħmir ta’ skambju separat għal mudelli differenti u daqsijiet tal-vetturi. Għalkemm ġew proposti trakkijiet mobbli li jibdlu l-batteriji,161 dan il-mudell kummerċjali għad irid jiġi implimentat.