Trendy w infrastrukturze ładowania

Chociaż większość zapotrzebowania na ładowanie jest obecnie zaspokajana poprzez ładowanie w domu, coraz bardziej potrzebne są ogólnodostępne ładowarki, aby zapewnić ten sam poziom wygody i dostępności, co w przypadku tankowania pojazdów konwencjonalnych. Zwłaszcza na gęsto zaludnionych obszarach miejskich, gdzie dostęp do stacji ładowania w domu jest bardziej ograniczony, publiczna infrastruktura ładowania jest kluczowym czynnikiem umożliwiającym przyjęcie pojazdów elektrycznych. Pod koniec 2022 r. na całym świecie istniało 2,7 mln publicznych punktów ładowania, z czego ponad 900 000 zainstalowano w 2022 r., co stanowi wzrost o około 55% w stosunku do stanu w 2021 r. i jest porównywalny ze stopą wzrostu sprzed pandemii wynoszącą 50% między 2015 r. a 2015 r. 2019.

Powolne ładowarki

Na całym świecie ponad 600 000 publicznych punktów wolnego ładowania1zainstalowano w 2022 r., z czego 360 000 w Chinach, co zwiększyło liczbę wolnych ładowarek w tym kraju do ponad 1 miliona. Pod koniec 2022 r. w Chinach znajdowała się ponad połowa światowych zasobów publicznych wolnych ładowarek.

Europa zajmuje drugie miejsce z 460 000 wolnych ładowarek w 2022 r., co oznacza wzrost o 50% w porównaniu z rokiem poprzednim. Holandia jest liderem w Europie ze 117 000, za nią plasuje się około 74 000 we Francji i 64 000 w Niemczech. Zasoby wolnych ładowarek w Stanach Zjednoczonych wzrosły w 2022 r. o 9%, co stanowi najniższą dynamikę wzrostu wśród głównych rynków. W Korei liczba wolnych punktów ładowania podwoiła się rok do roku, osiągając 184 000 punktów ładowania.

Szybkie ładowarki

Publicznie dostępne szybkie ładowarki, zwłaszcza te zlokalizowane wzdłuż autostrad, umożliwiają dłuższe podróże i mogą rozwiązać problem związany z zasięgiem, który stanowi barierę w upowszechnianiu pojazdów elektrycznych. Podobnie jak wolne ładowarki, publiczne szybkie ładowarki zapewniają również rozwiązania w zakresie ładowania konsumentom, którzy nie mają niezawodnego dostępu do prywatnego ładowania, zachęcając w ten sposób do upowszechniania pojazdów elektrycznych w szerszych obszarach populacji. W 2022 r. liczba szybkich ładowarek wzrosła na całym świecie o 330 000, choć ponownie większość (prawie 90%) wzrostu pochodziła z Chin. Wdrożenie szybkiego ładowania rekompensuje brak dostępu do domowych ładowarek w gęsto zaludnionych miastach i wspiera cele Chin w zakresie szybkiego wdrożenia pojazdów elektrycznych. W Chinach znajduje się ogółem 760 000 szybkich ładowarek, ale więcej niż całkowita liczba publicznych stacji szybkiego ładowania znajduje się w zaledwie dziesięciu prowincjach.

Do końca 2022 r. w Europie łączny zapas szybkich ładowarek wyniósł ponad 70 000, co oznacza wzrost o około 55% w porównaniu z 2021 r. Kraje o największym zasobie szybkich ładowarek to Niemcy (ponad 12 000), Francja (9 700) i Norwegia (9 000). W całej Unii Europejskiej istnieje wyraźna ambicja dalszego rozwoju publicznej infrastruktury ładowania, jak wskazano we wstępnym porozumieniu w sprawie proponowanego rozporządzenia w sprawie infrastruktury paliw alternatywnych (AFIR), które określi wymogi dotyczące zasięgu ładowania elektrycznego w całej transeuropejskiej sieci transportowej (TEN -T) pomiędzy Europejskim Bankiem Inwestycyjnym a Komisją Europejską udostępni do końca 2023 roku ponad 1,5 miliarda euro na infrastrukturę paliw alternatywnych, w tym szybkie ładowanie pojazdów elektrycznych.

W 2022 r. Stany Zjednoczone zainstalowały 6300 szybkich ładowarek, z czego około trzy czwarte to ładowarki Tesla Supercharger. Na koniec 2022 r. łączne zapasy szybkich ładowarek osiągnęły poziom 28 000. Oczekuje się, że w nadchodzących latach wdrażanie przyspieszy po zatwierdzeniu przez rząd (NEVI). W programie uczestniczą wszystkie stany USA, Waszyngton i Portoryko, którym przyznano już 885 mln dolarów na rok 2023 na wsparcie budowy ładowarek na długości 122 000 km autostrad. Amerykańska Federalna Administracja Autostrad ogłosiła nowe krajowe standardy dla ładowarek do pojazdów elektrycznych finansowanych ze środków federalnych, aby zapewnić spójność, niezawodność, dostępność i kompatybilność. nowych standardów Tesla ogłosiła, że ​​udostępni część swojej amerykańskiej sieci Supercharger (gdzie Superchargery stanowią 60% całkowitego zapasu szybkich ładowarek w Stanach Zjednoczonych) oraz sieć Destination Charger dla pojazdów elektrycznych innych firm niż Tesla.

Publiczne punkty ładowania są coraz bardziej potrzebne, aby umożliwić szersze wykorzystanie pojazdów elektrycznych

Wdrożenie publicznej infrastruktury ładowania w oczekiwaniu na wzrost sprzedaży pojazdów elektrycznych ma kluczowe znaczenie dla powszechnego przyjęcia pojazdów elektrycznych. Na przykład w Norwegii w 2011 r. na publiczny punkt ładowania przypadało około 1,3 elektrycznych pojazdów użytkowych typu LDV z akumulatorem, co sprzyja dalszemu wprowadzaniu rozwiązań. Pod koniec 2022 r., gdy ponad 17% pojazdów LDV stanowiły pojazdy typu BEV, na każdy publiczny punkt ładowania w Norwegii przypadało 25 pojazdów BEV. Ogólnie rzecz biorąc, wraz ze wzrostem udziału akumulatorowych elektrycznych pojazdów użytkowych LDV, liczba punktów ładowania w przeliczeniu na BEV maleje. Wzrost sprzedaży pojazdów elektrycznych można utrzymać jedynie wówczas, gdy popyt na ładowanie będzie zaspokajany poprzez dostępną i niedrogą infrastrukturę, czy to poprzez prywatne ładowanie w domach lub w pracy, czy też publicznie dostępne stacje ładowania.

Stosunek elektrycznych pojazdów użytkowych na publiczną ładowarkę

Publiczny punkt ładowania na podstawie stosunku akumulatorów do pojazdów elektrycznych LDV w wybranych krajach w stosunku do udziału w zapasach akumulatorowych pojazdów LDV

Chociaż pojazdy PHEV są w mniejszym stopniu zależne od publicznej infrastruktury ładowania niż pojazdy BEV, kształtowanie polityki dotyczącej wystarczającej dostępności punktów ładowania powinno obejmować (i zachęcać) ładowanie publicznych pojazdów PHEV. Jeśli wziąć pod uwagę całkowitą liczbę elektrycznych pojazdów użytkowych na punkt ładowania, średnia światowa w 2022 r. wyniosła około dziesięciu pojazdów elektrycznych na ładowarkę. W krajach takich jak Chiny, Korea i Holandia w ubiegłych latach utrzymywano mniej niż dziesięć pojazdów elektrycznych na jedną ładowarkę. W krajach, które w dużym stopniu opierają się na ładowaniu publicznym, liczba publicznie dostępnych ładowarek rośnie w tempie, które w dużej mierze odpowiada rozwojowi pojazdów elektrycznych.

Jednak na niektórych rynkach charakteryzujących się powszechną dostępnością ładowania w domu (ze względu na duży udział domów jednorodzinnych z możliwością zainstalowania ładowarki) liczba pojazdów EV przypadająca na publiczny punkt ładowania może być jeszcze większa. Na przykład w Stanach Zjednoczonych stosunek pojazdów elektrycznych na ładowarkę wynosi 24, a w Norwegii ponad 30. W miarę wzrostu penetracji rynku pojazdów elektrycznych, nawet w tych krajach, publiczne ładowanie staje się coraz ważniejsze, aby wspierać upowszechnianie pojazdów elektrycznych wśród kierowców którzy nie mają dostępu do możliwości ładowania w prywatnym domu lub miejscu pracy. Jednak optymalny stosunek pojazdów elektrycznych na ładowarkę będzie się różnić w zależności od lokalnych warunków i potrzeb kierowcy.

Być może ważniejsza niż liczba dostępnych ładowarek publicznych jest całkowita moc ładowania w przeliczeniu na pojazd elektryczny, biorąc pod uwagę, że szybkie ładowarki mogą obsłużyć więcej pojazdów elektrycznych niż wolne ładowarki. Na wczesnych etapach wdrażania pojazdów elektrycznych sensowne jest, aby dostępna moc ładowania na pojazd elektryczny była wysoka, zakładając, że wykorzystanie ładowarek będzie stosunkowo niskie, dopóki rynek nie dojrzeje, a wykorzystanie infrastruktury nie stanie się bardziej efektywne. Zgodnie z tym rozporządzenie Unii Europejskiej w sprawie AFIR zawiera wymogi dotyczące całkowitej mocy, która ma zostać zapewniona, w zależności od wielkości zarejestrowanej floty.

Na całym świecie średnia moc ładowania pojazdów elektrycznych na elektryczny pojazd LDV wynosi około 2,4 kW na pojazd elektryczny. W Unii Europejskiej wskaźnik ten jest niższy i wynosi średnio około 1,2 kW na pojazd elektryczny. Korea ma najwyższy współczynnik wynoszący 7 kW na pojazd elektryczny, nawet w przypadku większości publicznych ładowarek (90%) to ładowarki powolne.

Liczba elektrycznych pojazdów użytkowych na publiczny punkt ładowania i kW na elektryczny pojazd użytkowy, 2022 r

Otwarte

Liczba elektrycznych pojazdów LDV na punkt ładowania kW publicznych opłat na elektryczny pojazd LDV Nowa ZelandiaIslandiaAustraliaNorwegiaBrazyliaNiemcySzwecjaStany ZjednoczoneDaniaPortugaliaWielka BrytaniaHiszpaniaKanadaIndonezjaFinlandiaSzwajcariaJaponiaTajlandiaUnia EuropejskaFrancjaPolskaMeksykBelgiaŚwiatWłochyChinyIndiePołudnie AfrykaChileGrecjaHolandiaKorea08162432404856647280889610400.61.21.82.433.64.24.85.466.67.27.8

• EV / EVSE (oś dolna)
• kW / EV (górna oś)

W regionach, w których elektryczne ciężarówki stają się dostępne na rynku, elektryczne ciężarówki zasilane akumulatorami mogą konkurować pod względem całkowitego kosztu posiadania z konwencjonalnymi ciężarówkami z silnikiem Diesla w coraz większym zakresie zastosowań, nie tylko w miastach i regionach, ale także w segmencie ciągników siodłowych w transporcie regionalnym i długodystansowym . Trzy parametry określające czas osiągnięcia to opłaty drogowe; koszty paliwa i koszty operacyjne (np. różnica między cenami oleju napędowego i energii elektrycznej, z jakimi borykają się operatorzy ciężarówek oraz obniżone koszty utrzymania); oraz dotacje CAPEX mające na celu zmniejszenie różnicy w początkowej cenie zakupu pojazdu. Ponieważ elektryczne ciężarówki mogą wykonywać te same operacje przy niższych kosztach w całym okresie eksploatacji (w tym w przypadku zastosowania obniżonej stawki), to, w jakim stopniu właściciele pojazdów spodziewają się odzyskać koszty początkowe, jest kluczowym czynnikiem przy podejmowaniu decyzji o zakupie ciężarówki elektrycznej lub konwencjonalnej.

Ekonomiczność elektrycznych wózków widłowych do zastosowań długodystansowych można znacznie poprawić, jeśli koszty ładowania można zmniejszyć poprzez maksymalizację wolnego ładowania poza zmianą (np. w nocy lub w przypadku innych dłuższych okresów przestoju), zabezpieczając umowy zakupu hurtowego z operatorami sieci Ładowanie „w połowie zmiany” (np. podczas przerw), szybkie (do 350 kW) lub ultraszybkie (>350 kW) ładowanie oraz odkrywanie możliwości inteligentnego ładowania i możliwości podłączenia pojazdu do sieci w celu uzyskania dodatkowego dochodu.

Elektryczne ciężarówki i autobusy będą w większości korzystać z ładowania poza zmianą. Będzie to w dużej mierze osiągane w prywatnych lub półprywatnych stacjach ładowania lub na stacjach publicznych przy autostradach, często w nocy. Konieczne będzie rozwinięcie baz obsługujących rosnące zapotrzebowanie na elektryfikację ciężkich ładunków, co w wielu przypadkach może wymagać modernizacji sieci dystrybucyjnej i przesyłowej. W zależności od wymagań dotyczących zasięgu pojazdu, ładowanie w zajezdni będzie wystarczające do pokrycia większości operacji autobusami miejskimi, a także miejskich i regionalnych przewozów ciężarówek.

Przepisy nakładające obowiązek okresów odpoczynku mogą również przewidywać okno czasowe na ładowanie w połowie zmiany, jeśli na trasie dostępne są opcje szybkiego lub bardzo szybkiego ładowania: Unia Europejska wymaga 45 minut przerwy po każdych 4,5 godzinach jazdy; Stany Zjednoczone nakazują 30 minut po 8 godzinach.

Większość dostępnych na rynku stacji szybkiego ładowania prądem stałym (DC) umożliwia obecnie korzystanie z mocy w zakresie 250–350 kW. osiągnięte przez Radę Europejską i Parlament obejmuje stopniowy proces wdrażania infrastruktury dla elektrycznych pojazdów ciężkich, który rozpocznie się w 2025 r. Z najnowszych badań dotyczących zapotrzebowania na energię w transporcie regionalnym i na długich dystansach w USA i Europie wynika, że ​​moc ładowania przekracza 350 kW i aż do 1 MW, może być wymagane do pełnego naładowania elektrycznych ciężarówek podczas przerwy trwającej od 30 do 45 minut.

Uznając potrzebę zwiększenia skali szybkiego lub ultraszybkiego ładowania jako warunek wstępny zapewnienia technicznej i ekonomicznej opłacalności zarówno operacji regionalnych, jak i w szczególności długodystansowych, w 2022 r. Traton, Volvo i Daimler utworzyły niezależną spółkę joint venture o wartości 500 EUR milionów w ramach zbiorowych inwestycji trzech grup zajmujących się produkcją ciężkich, inicjatywa ma na celu wdrożenie ponad 1 700 jednostek szybkich (300–350 kW) i ultraszybkich (1 MW) punktów ładowania w całej Europie.

Obecnie stosuje się wiele standardów ładowania, a specyfikacje techniczne dotyczące ultraszybkiego ładowania są w fazie opracowywania. Aby uniknąć kosztów, nieefektywności i wyzwań dla importerów pojazdów i międzynarodowych operatorów, jakie stwarzałyby producenci podążający rozbieżnymi ścieżkami, konieczne będzie zapewnienie maksymalnej możliwej konwergencji standardów ładowania i interoperacyjności pojazdów elektrycznych o dużej wytrzymałości.

W Chinach współtwórcy China Electricity Council i „ultra ChaoJi” z CHAdeMO opracowują standard ładowania ciężkich pojazdów elektrycznych mocą do kilku megawatów. W Europie i Stanach Zjednoczonych specyfikacje systemu ładowania megawatowego (MCS) CharIN o potencjalnej mocy maksymalnej. są opracowywane przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO) i inne organizacje. Ostateczne specyfikacje MCS, które będą potrzebne do komercyjnego wdrożenia, spodziewane są w 2024 r. Po uruchomieniu pierwszej megawatowej stacji ładowania oferowanej przez Daimler Trucks i Portland General Electric (PGE) w 2021 r., a także inwestycjach i projektach w Austrii, Szwecji , Hiszpanii i Wielkiej Brytanii.

Komercjalizacja ładowarek o mocy znamionowej 1 MW będzie wymagała znacznych inwestycji, gdyż stacje o tak dużym zapotrzebowaniu na moc będą ponosić znaczne koszty zarówno w zakresie instalacji, jak i modernizacji sieci. Przegląd modeli biznesowych przedsiębiorstw użyteczności publicznej i przepisów dotyczących sektora elektroenergetycznego, koordynacja planowania między zainteresowanymi stronami i inteligentne ładowanie mogą pomóc. Bezpośrednie wsparcie w formie projektów pilotażowych i zachęt finansowych może również przyspieszyć demonstrację i wdrożenie na wczesnych etapach. Niedawne badanie przedstawia kilka kluczowych kwestii projektowych przy opracowywaniu stacji ładowania z certyfikatem MCS:

• Planowanie stacji ładowania w lokalizacjach zajezdni przy autostradach w pobliżu linii przesyłowych i podstacji może być optymalnym rozwiązaniem pozwalającym zminimalizować koszty i zwiększyć wykorzystanie ładowarek.
• Połączenia „właściwie dobrane” z bezpośrednimi połączeniami z liniami przesyłowymi na wczesnym etapie, umożliwiając w ten sposób przewidywanie potrzeb energetycznych systemu, w którym zelektryfikowano dużą część przewozów towarowych, zamiast modernizować sieci dystrybucyjne w sposób doraźny i krótkoterminowy będzie miało kluczowe znaczenie dla obniżenia kosztów. Będzie to wymagało zorganizowanego i skoordynowanego planowania pomiędzy operatorami sieci a twórcami infrastruktury ładowania w różnych sektorach.
• Ponieważ połączenia międzysystemowe systemów przesyłowych i modernizacja sieci mogą zająć 4–8 lat, lokalizowanie i budowa stacji ładowania o wysokim priorytecie będzie musiało rozpocząć się jak najszybciej.

Rozwiązania obejmują instalację stacjonarnych magazynów i integrację lokalnych mocy odnawialnych w połączeniu z inteligentnym ładowaniem, co może pomóc obniżyć zarówno koszty infrastruktury związane z przyłączeniem do sieci, jak i koszty zakupu energii elektrycznej (np. poprzez umożliwienie operatorom ciężarówek minimalizacji kosztów poprzez arbitraż zmienności cen w ciągu dnia, wykorzystanie możliwości połączenia pojazdu z siecią itp.).

Inne opcje zapewnienia zasilania elektrycznych pojazdów ciężkich (HDV) obejmują wymianę akumulatorów i elektryczne systemy drogowe. Elektryczne systemy drogowe mogą przenosić moc do ciężarówki za pośrednictwem cewek indukcyjnych w drodze, poprzez przewodzące połączenia między pojazdem a drogą lub za pośrednictwem linii trakcyjnych (napowietrznych). Opcje ładowania sieciowego i innych opcji ładowania dynamicznego mogą okazać się obiecujące w zakresie redukcji kosztów na poziomie systemu w przypadku przechodzenia na bezemisyjne samochody ciężarowe do transportu regionalnego i dalekobieżnego, co będzie korzystne pod względem całkowitych kosztów kapitałowych i operacyjnych. Mogą również pomóc w zmniejszeniu zapotrzebowania na pojemność baterii. Zapotrzebowanie na akumulatory można jeszcze bardziej zmniejszyć, a ich wykorzystanie jeszcze bardziej poprawić, jeśli elektryczne systemy drogowe zostaną zaprojektowane tak, aby były kompatybilne nie tylko z ciężarówkami, ale także samochodami elektrycznymi. Takie podejście wymagałoby jednak projektów indukcyjnych lub drogowych, które wiążą się z większymi przeszkodami w zakresie rozwoju technologii i projektowania oraz są bardziej kapitałochłonne. Jednocześnie elektryczne systemy drogowe stwarzają istotne wyzwania, podobne do wyzwań sektora kolejowego, w tym większą potrzebę standaryzacji tras i pojazdów (na przykładzie tramwajów i trolejbusów), kompatybilności transgranicznej w przypadku podróży długodystansowych oraz odpowiedniej infrastruktury modele własności. Zapewniają właścicielom ciężarówek mniejszą elastyczność pod względem tras i typów pojazdów oraz wiążą się z wysokimi kosztami rozwoju, co wpływa na ich konkurencyjność w porównaniu ze zwykłymi stacjami ładowania. Biorąc pod uwagę te wyzwania, systemy takie najskuteczniej można by wdrożyć w pierwszej kolejności w intensywnie wykorzystywanych korytarzach towarowych, co wymagałoby ścisłej koordynacji między różnymi zainteresowanymi stronami z sektora publicznego i prywatnego. Dotychczasowe demonstracje na drogach publicznych w Niemczech i Szwecji opierały się na liderach zarówno podmiotów prywatnych, jak i publicznych. Zaproszenia do wprowadzenia pilotażowych systemów dróg elektrycznych rozważa się także w Chinach, Indiach, Wielkiej Brytanii i Stanach Zjednoczonych.

Zapotrzebowanie na ładowanie pojazdów ciężkich

Analiza Międzynarodowej Rady ds. Czystego Transportu (ICCT) sugeruje, że wymiana akumulatorów na elektryczne pojazdy dwukołowe w usługach taksówkarskich (np. taksówkach rowerowych) zapewnia najbardziej konkurencyjny całkowity koszt posiadania w porównaniu z jednośladami BEV lub ICE z ładowaniem punktowym. W przypadku dostawy ostatniej mili pojazdem dwukołowym ładowanie punktowe ma obecnie przewagę w zakresie całkowitego kosztu posiadania w porównaniu z wymianą akumulatorów, ale przy odpowiednich zachętach politycznych i skali zamiana może stać się realną opcją pod pewnymi warunkami. Ogólnie rzecz biorąc, wraz ze wzrostem średniego dziennego dystansu, elektryczny dwukołowiec akumulatorowy z wymianą akumulatora staje się bardziej ekonomiczny niż pojazdy z ładowaniem punktowym lub pojazdy benzynowe. W 2021 r. utworzono konsorcjum motocykli z wymiennymi akumulatorami, którego celem jest ułatwienie wymiany akumulatorów w lekkich pojazdach, w tym pojazdach dwu- i trójkołowych, poprzez wspólną pracę nad wspólnymi specyfikacjami akumulatorów.

Wymiana akumulatorów w elektrycznych pojazdach dwu-/trójkołowych nabiera szczególnego tempa w Indiach. Obecnie na rynku indyjskim działa ponad dziesięć różnych firm, w tym Gogoro, producent skuterów elektrycznych z siedzibą w chińskim Tajpej i lider technologii wymiany akumulatorów. Gogoro twierdzi, że jego akumulatory zasilają 90% hulajnóg elektrycznych w Chińskim Tajpej, a sieć Gogoro obejmuje ponad 12 000 stacji wymiany akumulatorów obsługujących ponad 500 000 elektrycznych jednośladów w dziewięciu krajach, głównie w regionie Azji i Pacyfiku. Obecnie firma Gogoro powstała partnerstwo z indyjską firmą Zypp Electric, która obsługuje platformę EV jako usługa umożliwiającą dostawy na ostatnim etapie; wspólnie wdrażają 6 stacji wymiany akumulatorów i 100 elektrycznych pojazdów dwukołowych w ramach pilotażowego projektu dotyczącego dostaw między przedsiębiorstwami na ostatnim etapie w Delhi. Na początku 2023 r. zebrali kwotę, którą wykorzystają do powiększenia swojej floty do 200 000 elektrycznych jednośladów w 30 indyjskich miastach do 2025 r. Firma Sun Mobility ma dłuższą historię wymiany akumulatorów w Indiach, obejmującą ponad 20 stacji w całym kraju dla elektrycznych pojazdów dwu- i trzykołowych, w tym e-riksz, z partnerami takimi jak Amazon India. Tajlandia dostrzega również możliwości wymiany akumulatorów dla taksówkarzy motocyklowych i kierowców dostawczych.

Wymiana akumulatorów na elektryczne pojazdy dwukołowe, choć najbardziej rozpowszechniona w Azji, rozprzestrzenia się również w Afryce. Na przykład rwandyjski start-up zajmujący się motocyklami elektrycznymi obsługuje stacje wymiany akumulatorów, koncentrując się na obsłudze taksówek motocyklowych, które wymagają długich dziennych zasięgów. Firma Ampersand zbudowała dziesięć stacji wymiany akumulatorów w Kigali i trzy w Nairobi w Kenii. Stacje te dokonują blisko 37 000 wymian akumulatorów miesięcznie.

Wymiana akumulatora w pojazdach dwu-/trójkołowych zapewnia korzyści finansowe

Zwłaszcza w przypadku samochodów ciężarowych wymiana akumulatorów może mieć znaczną przewagę nad ultraszybkim ładowaniem. Po pierwsze, wymiana może zająć tak niewiele, co byłoby trudne i kosztowne w przypadku ładowania przewodowego, wymagającego ultraszybkiej ładowarki podłączonej do sieci średniego i wysokiego napięcia oraz kosztownych systemów zarządzania akumulatorami i składu chemicznego akumulatorów. Unikanie ultraszybkiego ładowania może również wydłużyć pojemność, wydajność i żywotność akumulatora.

Bateria jako usługa (BaaS), oddzielająca zakup pojazdu ciężarowego od akumulatora i zawierająca umowę leasingu akumulatora, znacznie zmniejsza początkowe koszty zakupu. Ponadto, ponieważ ciężarówki zwykle korzystają z akumulatorów wykonanych z fosforanu litowo-żelazowego (LFP), które są trwalsze niż akumulatory litowo-niklowo-manganowo-kobaltowe (NMC), dobrze nadają się do wymiany pod względem bezpieczeństwa i przystępności cenowej.

Jednak koszt budowy stacji będzie prawdopodobnie wyższy w przypadku wymiany akumulatorów w ciężarówkach, biorąc pod uwagę większy rozmiar pojazdu i cięższe akumulatory, które wymagają więcej miejsca i specjalistycznego sprzętu do przeprowadzenia wymiany. Inną poważną barierą jest wymóg standaryzacji akumulatorów pod kątem określonego rozmiaru i pojemności, co producenci OEM samochodów ciężarowych prawdopodobnie postrzegają jako wyzwanie dla konkurencyjności, ponieważ konstrukcja i pojemność akumulatorów są kluczowymi wyróżnikami wśród producentów samochodów elektrycznych.

Chiny przodują w wymianie akumulatorów w samochodach ciężarowych dzięki znacznemu wsparciu politycznemu i zastosowaniu technologii zaprojektowanej w celu uzupełnienia ładowania kablowego. W 2021 r. chiński MIIT ogłosił, że wiele miast będzie pilotować technologię wymiany akumulatorów, w tym wymianę akumulatorów pojazdów ciężarowych w trzech miastach. Prawie wszyscy główni chińscy producenci samochodów ciężarowych, w tym FAW, CAMC, Dongfeng, Jiangling Motors Corporation Limited (JMC), Shanxi Automobile i SAIC.

Chiny przodują w wymianie akumulatorów w ciężarówkach

Chiny są także liderem w wymianie akumulatorów w samochodach osobowych. We wszystkich gałęziach transportu łączna liczba stacji wymiany akumulatorów w Chinach kształtowała się niemal na koniec 2022 r., czyli była o 50% wyższa niż na koniec 2021 r. NIO, która produkuje samochody z możliwością wymiany akumulatorów oraz wspierające je stacje wymiany, obsługuje ponad w Chinach, według których sieć obejmuje ponad dwie trzecie obszaru Chin kontynentalnych. Połowę stacji wymiany akumulatorów zainstalowano w 2022 r., a firma postawiła sobie za cel utworzenie 4 000 stacji wymiany akumulatorów na całym świecie do 2025 r. Stacje wymiany akumulatorów firmy mogą wykonywać ponad 300 wymian dziennie, ładując jednocześnie do 13 akumulatorów mocą 20-80 kW.

NIO ogłosiło również plany budowy stacji wymiany akumulatorów w Europie, ponieważ ich modele samochodów umożliwiające wymianę akumulatorów staną się dostępne na rynkach europejskich pod koniec 2022 r. Pierwsza stacja wymiany akumulatorów NIO w Szwecji została otwarta w Szwecji, a do końca 2022 r. dziesięć NIO W Norwegii, Niemczech, Szwecji i Holandii otwarto stacje wymiany akumulatorów. W przeciwieństwie do NIO, którego stacje wymiany obsługują samochody NIO, stacje Aulton, chińskiego operatora stacji wymiany akumulatorów, obsługują 30 modeli 16 różnych producentów pojazdów.

Wymiana akumulatorów może być również szczególnie atrakcyjną opcją dla flot taksówek LDV, których działalność jest bardziej wrażliwa na czas ładowania niż w przypadku samochodów osobowych. Amerykański start-up Ample obsługuje obecnie 12 stacji wymiany akumulatorów w rejonie Zatoki San Francisco, obsługujących głównie pojazdy korzystające z usług Ubera.

Chiny są także liderem w wymianie akumulatorów w samochodach osobowych

Referencje

Wolne ładowarki mają moc znamionową mniejszą lub równą 22 kW. Szybkie ładowarki to takie, które mają moc znamionową od 22 kW do 350 kW. „Punkty ładowania” i „ładowarki” są używane zamiennie i odnoszą się do poszczególnych gniazd ładowania, odzwierciedlając liczbę pojazdów elektrycznych, które mogą ładować jednocześnie. „Stacje ładowania” mogą posiadać wiele punktów ładowania.

Wcześniejsza dyrektywa, proponowana AFIR, po formalnym zatwierdzeniu, stałaby się wiążącym aktem ustawodawczym, ustalającym m.in. maksymalną odległość między ładowarkami zainstalowanymi wzdłuż TEN-T, dróg głównych i drugorzędnych w Unii Europejskiej.

Rozwiązania indukcyjne są dalekie od komercjalizacji i stoją przed wyzwaniami związanymi z dostarczaniem wystarczającej mocy przy prędkościach autostradowych.