Ев Цхаргер Тецхнологиес

Технологије за пуњење електричних возила у Кини и Сједињеним Државама су углавном сличне. У обе земље, каблови и утикачи су претежно доминантна технологија за пуњење електричних возила. (Бежично пуњење и замена батерија су углавном мање присутни.) Постоје разлике између две земље у погледу нивоа пуњења, стандарда пуњења и комуникационих протокола. Ове сличности и разлике се разматрају у наставку.

А. Нивои пуњења

У Сједињеним Државама, велики део ЕВ пуњења се одвија на 120 волти користећи немодификоване кућне зидне утичнице. Ово је генерално познато као ниво 1 или пуњење „капавањем“. Са пуњењем нивоа 1, типичној батерији од 30 кВх потребно је око 12 сати да пређе са 20% на скоро потпуно пуњење. (У Кини не постоје утичнице од 120 волти.)

И у Кини и у Сједињеним Државама, велики део ЕВ пуњења се одвија на 220 волти (Кина) или 240 волти (САД). У Сједињеним Државама, ово је познато као пуњење нивоа 2.

Такво пуњење се може одвијати преко немодификованих утичница или специјализоване опреме за пуњење електричних возила и обично користи око 6–7 кВ снаге. Када се пуни на 220–240 волти, типичној батерији од 30 кВх потребно је око 6 сати да пређе са 20% на скоро потпуно пуњење.

Коначно, и Кина и Сједињене Државе имају растућу мрежу ДЦ брзих пуњача, који обично користе 24 кВ, 50 кВ, 100 кВ или 120 кВ снаге. Неке станице могу понудити 350 кВ или чак 400 кВ снаге. Ови ДЦ брзи пуњачи могу да издрже батерију возила од 20% до скоро потпуног пуњења у временима у распону од отприлике једног сата до само 10 минута.

Табела 6:Најчешћи нивои пуњења у САД

Извор: Министарство енергетике САД

Б. Стандарди наплате

и. Кина

Кина има један национални стандард за брзо пуњење електричних возила. САД имају три стандарда брзог пуњења ЕВ.

Кинески стандард је познат као Цхина ГБ/Т. (ИницијалиGBпредставља национални стандард.)

Цхина ГБ/Т је објављен 2015. након неколико година развоја.124 Сада је обавезан за сва нова електрична возила која се продају у Кини. Међународни произвођачи аутомобила, укључујући Теслу, Ниссан и БМВ, усвојили су ГБ/Т стандард за своја електрична возила која се продају у Кини. ГБ/Т тренутно омогућава брзо пуњење при максимално 237,5 кВ излазне снаге (на 950 В и 250 ампера), иако многи

Кинески ДЦ брзи пуњачи нуде пуњење од 50 кВ. Нови ГБ/Т ће бити пуштен у продају 2019. или 2020. године, који ће наводно надоградити стандард како би укључио пуњење до 900 кВ за већа комерцијална возила. ГБ/Т је стандард само за Кину: неколико електричних возила кинеске производње који се извозе у иностранство користе друге стандарде.125

У августу 2018. године, Кинески савет за електричну енергију (ЦЕЦ) објавио је меморандум о разумевању са мрежом ЦХАдеМО, са седиштем у Јапану, како би заједнички развили ултра-брзо пуњење. Циљ је компатибилност између ГБ/Т и ЦХАдеМО за брзо пуњење. Две организације ће се удружити у проширењу стандарда на земље изван Кине и Јапана.126

ии. Сједињене Државе

У Сједињеним Државама постоје три стандарда ЕВ пуњења за брзо пуњење једносмерном струјом: ЦХАдеМО, ЦЦС САЕ Цомбо и Тесла.

ЦХАдеМО је био први стандард за брзо пуњење ЕВ, који датира из 2011. Развио га је Токио

Елецтриц Повер Цомпани и скраћеница је од „Цхарге то Мове“ (казна на јапанском).127 ЦХАдеМО се тренутно користи у Сједињеним Државама у Ниссан Леаф и Митсубисхи Оутландер ПХЕВ, који су међу најпродаванијим електричним возилима. Успех листа у Сједињеним Државама може битиПУЊЕЊЕ ЕЛЕКТРИЧНИХ ВОЗИЛА У КИНИ И СЈЕДИЊЕНИМ ДРЖАВАМА

ЕНЕРГИПОЛИЦИ.ЦОЛУМБИА.ЕДУ | ФЕБРУАР 2019 |

делимично због Ниссанове ране посвећености да уведе ЦХАдеМО инфраструктуру за брзо пуњење у продајним салонима и другим урбаним локацијама.128 Од јануара 2019. било је преко 2.900 ЦХАдеМО брзих пуњача у Сједињеним Државама (као и више од 7.400 у Јапану и 7.900 у Европи).129

ЦХАдеМО је 2016. године најавио да ће надоградити свој стандард са почетне стопе пуњења од 70

кВ понудити 150 кВ.130 У јуну 2018. ЦХАдеМО је најавио увођење могућности пуњења од 400 кВ, користећи каблове са течним хлађењем од 1.000 В, 400 А. Веће наплате ће бити доступне како би се задовољиле потребе великих комерцијалних возила као што су камиони и аутобуси.131

Други стандард пуњења у Сједињеним Државама познат је као ЦЦС или САЕ Цомбо. Издала га је 2011. године група европских и америчких произвођача аутомобила. Речцомбоозначава да утикач садржи и АЦ пуњење (до 43 кВ) и једносмерно пуњење.132 Ин

У Немачкој, формирана је коалиција Цхаргинг Интерфаце Инитиативе (ЦхарИН) да се залаже за широко усвајање ЦЦС-а. За разлику од ЦХАдеМО, ЦЦС утикач омогућава пуњење ДЦ и АЦ са једним портом, смањујући простор и отворе потребне на каросерији возила. Јагуар,

Волксваген, Генерал Моторс, БМВ, Даимлер, Форд, ФЦА и Хиундаи подржавају ЦЦС. Тесла се такође придружио коалицији и у новембру 2018. најавио је да ће њена возила у Европи бити опремљена ЦЦС портовима за пуњење.133 Цхевролет Болт и БМВ и3 су међу популарним електричним возилима у Сједињеним Државама који користе ЦЦС пуњење. Док садашњи ЦЦС брзи пуњачи нуде пуњење од око 50 кВ, програм Елецтрифи Америца укључује брзо пуњење од 350 кВ, што може омогућити скоро потпуно пуњење за само 10 минута.

Трећи стандард пуњења у Сједињеним Државама управља Тесла, која је покренула сопствену мрежу Суперцхаргер у Сједињеним Државама у септембру 2012.134 Тесла

Суперпуњачи обично раде на 480 волти и нуде пуњење на максимално 120 кВ. Ас

јануара 2019. године, Теслин веб-сајт је навео 595 локација Суперцхаргер-а у Сједињеним Државама, са додатних 420 локација „ускоро”.135 У мају 2018. Тесла је сугерисао да би у будућности њени Суперцхаргери могли достићи нивое снаге до 350 кВ.136

У нашем истраживању за овај извештај, питали смо испитанике у САД да ли сматрају да је недостатак јединственог националног стандарда за брзо пуњење једносмерном струјом препрека за усвајање ЕВ. Мало је оних који су одговорили потврдно. Разлози због којих се вишеструки стандарди брзог пуњења ДЦ не сматрају проблемом укључују:

● Већина ЕВ пуњења се одвија код куће и на послу, са пуњачима нивоа 1 и 2.

● Већи део јавне инфраструктуре и инфраструктуре за пуњење на радном месту до сада је користио пуњаче нивоа 2.

● Доступни су адаптери који омогућавају власницима ЕВ да користе већину брзих пуњача ДЦ, чак и ако ЕВ и пуњач користе различите стандарде пуњења. (Главни изузетак, Тесла мрежа за пуњење, отворена је само за Теслина возила.) Нарочито постоји забринутост у вези са безбедношћу адаптера за брзо пуњење.

● Пошто утикач и конектор представљају мали проценат трошкова станице за брзо пуњење, ово представља мали технички или финансијски изазов за власнике станица и може се упоредити са цревима за различите октанске бензине на пумпи. Многе јавне станице за пуњење имају више утикача прикључених на један стуб за пуњење, омогућавајући било којој врсти ЕВ да се тамо пуни. Заиста, многе јурисдикције то захтевају или подстичу.ПУЊЕЊЕ ЕЛЕКТРИЧНИХ ВОЗИЛА У КИНИ И СЈЕДИЊЕНИМ ДРЖАВАМА

38 | ЦЕНТАР ЗА ГЛОБАЛНУ ЕНЕРГЕТСКУ ПОЛИТИКУ | ЦОЛУМБИА СИПА

Неки произвођачи аутомобила су рекли да ексклузивна мрежа за пуњење представља конкурентску стратегију. Цлаас Брацкло, шеф електромобилности у БМВ-у и председник ЦхарИН-а, изјавио је 2018. године: „Основали смо ЦхарИН да изградимо позицију моћи.“137 Многи власници Тесле и инвеститори сматрају њену власничку мрежу суперпуњача продајном тачком, иако Тесла наставља да изражава спремност да се дозволи другим моделима аутомобила да користе његову мрежу под условом да доприносе финансирању пропорционално употреби.138 Тесла је такође део ЦхарИН-а који промовише ЦЦС. У новембру 2018. објављено је да ће аутомобили модела 3 који се продају у Европи бити опремљени ЦЦС портовима. Власници Тесле такође могу купити адаптере за приступ ЦХАдеМО брзим пуњачима.139

Ц. Комуникациони протоколи за пуњење Комуникациони протоколи за пуњење су неопходни да би се оптимизовало пуњење за потребе корисника (за откривање стања напуњености, напона батерије и безбедности) и за мрежу (укључујући

капацитет дистрибутивне мреже, време коришћења и мере одговора на потражњу).140 Кина ГБ/Т и ЦХАдеМО користе комуникациони протокол познат као ЦАН, док ЦЦС ради са ПЛЦ протоколом. Отворени комуникациони протоколи, као што је Опен Цхарге Поинт Протоцол (ОЦПП) који је развила Опен Цхаргинг Аллианце, постају све популарнији у Сједињеним Државама и Европи.

У нашем истраживању за овај извештај, неколико америчких интервјуисаних навело је прелазак на отворене комуникационе протоколе и софтвер као приоритет политике. Конкретно, наводи се да су неки пројекти јавних наплата који су добили средства у складу са Америчким законом о опоравку и поновном улагању (АРРА) изабрали добављаче са власничким платформама које су касније имале финансијске потешкоће, остављајући покварену опрему која је захтевала замену.141 Већина градова, комуналних предузећа и пуњења мреже које су контактиране за ову студију изразиле су подршку отвореним комуникационим протоколима и подстицајима како би омогућили наплату мрежних хостова да неприметно мењају провајдере.142

Д. Трошкови

Кућни пуњачи су јефтинији у Кини него у Сједињеним Државама. У Кини, типичан зидни кућни пуњач од 7 кВ се продаје на мрежи за између 1.200 и 1.800.143 РМБ. Инсталација захтева додатне трошкове. (Већина приватних ЕВ куповине долази са укљученим пуњачем и инсталацијом.) У Сједињеним Државама, кућни пуњачи другог нивоа коштају у распону од 450 до 600 долара, плус у просеку око 500 долара за инсталацију. 144 ДЦ опрема за брзо пуњење је знатно скупља у обе земље. Трошкови се веома разликују. Један кинески стручњак интервјуисан за овај извештај процењује да инсталирање 50 кВ ДЦ брзог пуњача у Кини обично кошта између 45.000 РМБ и 60.000 РМБ, при чему сама станица за пуњење износи отприлике 25.000 РМБ – 35.000 РМБ и каблирање, подземна инфраструктура и радни рачун за остатак.145 У Сједињеним Државама, ДЦ брзо пуњење може коштати десетине хиљада долара по поруци. Главне варијабле које утичу на трошкове инсталирања опреме за брзо пуњење једносмерном струјом укључују потребу за рововима, надоградњом трансформатора, новим или надограђеним круговима и електричним панелима и естетским надоградњама. Сигнализација, дозвола и приступ за особе са инвалидитетом су додатна разматрања.146

Е. Бежично пуњење

Бежично пуњење нуди неколико предности, укључујући естетику, уштеду времена и једноставност коришћења.

Био је доступан 1990-их за ЕВ1 (рани електрични аутомобил), али је данас реткост.147 Бежични ЕВ системи за пуњење који се нуде на мрежи крећу се у распону цена од 1.260 до око 3.000 долара. око 85%.149 Тренутни производи за бежично пуњење нуде пренос снаге од 3–22 кВ; бежични пуњачи доступни за неколико модела ЕВ од Плуглесс пуњења од 3,6 кВ или 7,2 кВ, што је еквивалентно пуњењу нивоа 2.150 Иако многи корисници електричних возила сматрају да бежично пуњење није вредно додатних трошкова,151 неки аналитичари предвиђају да ће технологија ускоро бити широко распрострањена, а неколико произвођача аутомобила је најавило да ће понудити бежично пуњење као опцију на будућим електричним возилима. Бежично пуњење би могло бити привлачно за одређена возила са дефинисаним рутама, као што су јавни аутобуси, а такође је предложено и за будуће траке на електричним аутопутевима, иако би високи трошкови, ниска ефикасност пуњења и споре брзине пуњења били недостаци.152

Ф. Замена батерија

Са технологијом замене батерија, електрична возила могу заменити своје истрошене батерије за друге које су потпуно напуњене. Ово би драматично скратило време потребно за пуњење електричног возила, са значајним потенцијалним предностима за возаче.

Неколико кинеских градова и компанија тренутно експериментише са заменом батерија, са фокусом на ЕВ возила флоте са великом искоришћеношћу, као што су таксији. Град Хангџоу је применио замену батерија за своју такси флоту, која користи локално произведена Зотие ЕВ.155 Пекинг је изградио неколико станица за замену батерија у настојању које је подржао локални произвођач аутомобила БАИЦ. Крајем 2017. године, БАИЦ је најавио план за изградњу 3.000 станица за замену широм земље до 2021.156 Кинески ЕВ стартуп НИО планира да усвоји технологију замене батерија за нека од својих возила и најавио је да ће изградити 1.100 станица за замену у Кини.157 Неколико градова у Кини— укључујући Хангџоу и Ћингдао — такође су користили замену батерија за аутобусе.158

У Сједињеним Државама, дискусија о замени батерија је избледела након банкрота израелског покретача за замену батерија Пројецт Беттер Плаце 2013. године, који је планирао мрежу станица за замену путничких аутомобила.153 Тесла је 2015. одустао од планова за замену батерија након што је изградио само једну демонстрациони објекат, окривљујући недостатак интересовања потрошача. Данас је у Сједињеним Државама у току неколико експеримената у вези са заменом батерија.154 Пад трошкова батерија, а можда и у мањој мери увођење инфраструктуре за брзо пуњење једносмерном струјом, вероватно су смањили привлачност замене батерија у Сједињене Државе.

Иако замена батерија нуди неколико предности, има и значајне недостатке. ЕВ батерија је тешка и обично се налази на дну возила, чинећи интегралну структурну компоненту са минималним инжењерским толеранцијама за поравнање и електричне везе. Данашње батерије обично захтевају хлађење, а повезивање и искључивање система за хлађење је тешко.159 С обзиром на њихову величину и тежину, системи батерија морају савршено да се уклапају како би избегли звецкање, смањили хабање и држали возило у центру. Архитектура батерија за скејтборд уобичајена у данашњим електричним возилима побољшава безбедност спуштањем центра тежине возила и побољшањем заштите од судара напред и позади. Уклоњивим батеријама које се налазе у пртљажнику или негде другде не би недостајала ова предност. Пошто већина власника возила наплаћује углавном код куће илиПУЊЕЊЕ ЕЛЕКТРИЧНИХ ВОЗИЛА У КИНИ И СЈЕДИЊЕНИМ ДРЖАВАМАна послу, замена батерија не би нужно решила проблеме са инфраструктуром за пуњење – само би помогла у решавању јавног пуњења и домета. И пошто већина произвођача аутомобила није вољна да стандардизује пакете батерија или дизајн – аутомобили су дизајнирани око њихових батерија и мотора, што ово чини кључном власничком вредношћу160 – замена батерија може захтевати засебну мрежу станица за замену за сваку аутомобилску компанију или засебну опрему за замену за различите моделе и величине возила. Иако су предложени камиони за замену мобилних батерија,161 овај пословни модел тек треба да се примени.