全世界的道路安装2000万公共电动汽车充电器

电动汽车的数量(EVs)在世界各地的道路达到约2亿年到2030年、可靠、高效的电动汽车充电设施也需要保持移动。估计从源来源,但保持理想charger-to-vehicle比例——一个公共汽车充电器每10到15——2000万公共充电器需要安装到2030年保持车辆运行。当私人包括充电器,BloombergNEF估计需要4.9亿到2040年。

目前,只有大约200万公共充电器安装。这是一个额外的1800万所公立充电器需要在接下来的七年。这个巨大的需求电气化不仅推动实质性的发展汽车行业,但也在能量储存行业甚至零售环境——很多充电器将被安装。

下面,我们将探讨一些关键趋势电动车充电器的生态系统。

1。AC家里和办公室比直流快速充电器是更常见的公共充电器

虽然电动汽车充电技术的持续发展,目前有三个主要类型的电动汽车充电器——一个通过三个水平。

家里或工作场所交流充电可以提供方便的选择,但需要几个小时的充电时间,公开高压直流充电器推动电动汽车所需的基础设施的关键部分。大功率直流充电器是增长最快的公共选择。电力技术预计公共快速充电器的市场增长,从2021年到2030年的复合年增长率是22%比19% AC充电器和直流低功率为8%。公共快速充电器也获得效率,快速充电器平均功率输出很快将从500 v到800 v。

尽管对直流充电器的高需求,研究从BloombergNEF电动汽车的前景显示,70%的电动汽车充电仍然发生在家里或工作,慢,私人交流充电器可以在几个小时张成的空间一个有效的解决方案。

虽然全球电动车充电器的数量增加,仍有广泛的地区差异的类型的充电器和充电基础设施是如何被部署,从区域优先级AC和DC充电器。

2。地区差异类型的充电器和充电基础设施是如何部署

地区主导EV部署——美国、欧洲和中国,可用不同的充电技术,大公司提供,生产和部署的速度。与能源相关的因素,如网格的能力来支持广泛的电动汽车充电,充电技术也影响区域差异——即使在一个国家(特别是在美国)。除了中国,缺乏标准化在充电技术使得它难以规模全球这个基础设施。

美国

在美国,随着日本和韩国,多数电动汽车充电站安装2级,速度慢AC / DC充电器。根据Frost & Sullivan,他们生产主要由充点(45%)和特斯拉(10%)。然而,当涉及到直流充电器,特斯拉占据了全国市场近40%的份额由于增压器的网络。其他市场参与者包括ElectrifyAmerica (21%)、EVgo(11%),和充点(9%)都是扩大网络和兼容多个品牌和型号的电动汽车。

美国公用事业公司生态系统是由许多很小的组织通常是私营企业,使其难以承诺扩展充电设施的资本密集型的过程。此外,美国依赖于一个广泛的高速公路系统,人们主要分散在独栋房屋。但从政府最近的资金(更详细地讨论进一步向下)支持建立一个公共充电系统站网络可以像加油站一样普及。

已经有了一些进展,比如沃尔沃和星巴克合作建立直流快速充电器每100英里穿越1350英里的路线在丹佛和西雅图之间。同样,通用汽车已与EVgo安装2000个直流充电快站在休息站在美国和另外40000在附属经销商。这是一个良好的开端帮助刺激采用电动汽车,但这可能不足以满足所有需求的长途司机或那些有限的访问一般充电设施。

中国

在中国,私人与公共之间的分裂和AC和DC充电器更甚至比在欧洲和美国,成为2022年5月,根据中国电动汽车充电设施推广联盟,全国57%的充电器是交流,43%是直流;同样,59%是私有的,而41%的人公开。四大充电器oem -明星,Tgood,中国国家电网,YKCCN——经常交换基于新安装的市场地位。

电动汽车充电设施在中国迅速发展,以满足日益增长的对电动汽车的需求,在一定程度上受强烈pro-EV从中国政府的政策。中国的人口也会生活在人口稠密的公寓在北京这样的大城市,上海和深圳,专用的电动汽车充电网络。这些网络特性的一些世界上最快的高速充电器。例如,2022年,Xpeng汽车开始部署快速充电器,最大480千瓦输出可充电电池在15分钟内从10%降至80%——远远超过传统的充电器。

电池交换基础设施是一种替代传统的电动汽车充电。电动车主可以交换他们耗尽电池充满电一个指定的交换站而不是等待他们的汽车的电池充电。这个交换过程通常需要不到5分钟,提供更快和更方便的替代传统的充电方法。

电池交换在中国特别受欢迎由于密集的城市人口和充电设施的目前有限的可用性在许多领域相比,电动汽车的数量。领头的是一个公司NIO已经部署了超过1000个电池交换站在中国,计划建造一个额外的1000在2023年。这可能是一种快速、方便、可行的替代传统的电动汽车充电。

欧洲

看着欧洲电动车充电器市场,70%的充电器安装二级- AC充电器使用变压器提供收费速度大大快于典型的家用充电器同行——由EVBox和Allego。特斯拉的增压器有强烈的在欧洲的直流充电器市场(24%),但其他的市场是高度分散在大约12个充电oem厂商。

其他收费解决方案开始出现在该地区。德国和挪威主要采用的电池交换的方式,类似于“中国模式”。截至2023年3月,NIO开设了13个交换站在挪威、瑞典、丹麦、德国和荷兰,计划再开100在一年之内在欧洲大陆。

欧洲的稠密的人口在城市地区有很大的影响在该地区的电动汽车充电设施。有限的空间,它可以是一个挑战,以适应私人电动汽车充电站的所有道路。为了解决这个挑战,欧洲一些国家已经采取措施优先公共充电基础设施在城市地区。例如,荷兰已经安装了超过111000个跨城市的公共充电站欧洲汽车制造商协会(汽车)确保电动车司机获得充电点在他们最需要它们的时候。

许多这样的地区差异是由法律的变化,水平的投资,和类型的激励国家和地方政府都投入在电动汽车和充电设施的地方。

3所示。政府法规、投资和激励的电动汽车充电设施的增加

世界各国政府都认识到巨大的潜力的电动汽车和充电基础设施的关键作用他们的成功。通过提供资助和补贴,政府不再离开电动车增长仅仅消费需求。他们是积极鼓励过渡到电动汽车的解决需要足够的基础设施。

有许多潜在的方法,政府可以采取诸如提供税收减免公司安装充电设备,调节充电点在公共道路上的可用性,和规范收费技术来促进互操作性。清晰和有效的规定,政府可以确保建设必要的基础设施成为一个优先级——帮助移动世界接近一个可持续和电气化交通系统。

欧洲仍然是这一监管努力的最前沿发展电动汽车充电设施。的欧盟要求新装修住宅与10多个空间预制线每一个充电器。到2025年,至少在10停车位办公楼和购物中心必须有一个电动汽车充电站。

个别国家在欧洲也实现自己的要求增加电动汽车充电器,刺激电动车采用的可用性。例如,德国在三年内投资61亿美元在安装电动汽车充电站在全国每一个加油站,加快政府批准的点。同样,英国政府通过促进国内电动汽车所有权赠款的地主安装在公寓楼和充电器需要新房子或建筑物包括电动汽车充电器。这关系到一个单独的但相关英国要求要求到2030年年底冰汽车销售。

在美国两党,2021年的法律基础设施将关键一个全国性的公共充电系统的发展。解决互操作性挑战中发现大多数的电动汽车充电网络,法律授权的创建联合办公室的能源和运输。这个办公室将与汽车制造商合作,建立一个网络500000年公共电动汽车充电器全国统一标准,兼容所有不同的EV模型。立法包括一个投资50亿美元的国家为他们的收费计划。它还提供了25亿美元的竞争性资助社区用创新方法充电部署。这些项目必须符合特定的目标,如改善农村和缺医少药社区的收费。

中国在电动汽车采用是无可争议的世界领袖,及其政府在推动这种增长的过程中发挥着不可或缺的作用通过其相关的法规和政策。这个国家已承诺加速国内电动汽车充电设施的发展。它采取了一系列措施,鼓励行业增长,设定一个目标支持收费在2025年2000万辆来限制公共充电成本只有一个或两倍的平均成本费用在家里。中国对电动汽车充电设施支持创新的立场可以看作是更广泛的催化剂转向可持续的全球运输。

与世界各国政府采取措施鼓励电动汽车采用,不同型号的充电设施出现,以满足电动汽车日益增长的需求。

4所示。新的收费模式使电动车充电器更容易

随着电动汽车越来越受欢迎,人们越来越担心,缺乏标准化EV协议,连接器,广泛采用的系统可能成为一个重大的障碍。来自不同厂家的电动车充电器是不符合电动汽车不同品牌,该行业正面临真正的挑战。

然而,汽车工业开始直面这个问题通过接受新的、更多的可互操作的收费模式。这些模型优先考虑兼容性,方便,和可访问性,使得电动汽车司机更容易访问充电器无论他们去哪里。

例如,顶级汽车制造商,像现代、大众、奥迪、福特和通用汽车(General Motors)使电动汽车使用的充电系统(CCS)相结合。CCS技术是一种广泛使用的电动汽车充电标准,使兼容的汽车收取AC和DC来源。这个系统允许一个插头支持所有当前和未来的电动汽车模型,不管他们的充电技术。CCS使用组合2或2型连接器。因为流行的CCS 2型是最常见的类型的电动汽车充电连接器司机能收取点(2023年初)。

这种标准化的好处意味着司机可以访问充电站不管他们的电动汽车的电池类型,所以他们不再需要担心兼容性问题时,需要休整一下。此外,这使得制造商更容易创建通用电动车充电器能够支持多种类型的电动汽车在路上今天而不是开发不同的充电器或为每个单独的模型。

特斯拉,拥有61%以上的公共直流快速充电器显示在美国车和司机能源部的数据进行的分析,也使用CCS适配器开放增压器non-Tesla主人。截至2023年3月,该公司已经开始允许与其他电动车司机使用增压器在选择区域——主要在加利福尼亚和布法罗,纽约,特斯拉的生产设施。与其他车辆司机将支付比特斯拉所有者或每次充电可以报名参加每月收费会员通过特斯拉的应用,但此举应该有效地“解锁”额外7500 - +快速充电器到2024年底,司机在美国

快速访问的下一个前沿直流充电可能是来自亚太地区ChaoJi标准。计划于2024年推出,这将是一个进化的日本CHAdeMO标准,将取代中国GB / T标准。重要的是,ChaoJi也为了向后兼容,预计将函数本质上所有全球收费标准。的国际委员会在清洁交通工具估计,标准的工作力量将约500千瓦,这将使其更快比增压器(最高输出功率250 kW)。

与政府监管到位,新的、更可互操作的收费模式出现,下一步是确保电动车充电器充分支持的能源电网。

5。双向电动车充电器将帮助创建一个更可持续的能源网

作为世界转型向可持续能源发电,剩余的一个主要挑战是电动车有限网格可以在大部分地区部署能量的能力。随着组合的出现能源存储系统和太阳能直流电动汽车充电器,等超快充电站在宁德市开幕,中国,2022年10月——它变得明显,双向收费拓扑需要智能的管理需求,电动汽车充电对电网的地方。

双向的电动汽车充电-也被称为汽车电网(V2G)充电,是一个相对较新的概念,允许电动车从电网充电电池和放电功率的电池回电网。这种类型的收费有可能使电动汽车更有效率,同时允许他们作为分布式能源资源网格。

双向收费,电动汽车可以存储剩余可再生能源如太阳能和风能发电,然后将其部署到网格当需求更大——实际上移动储能系统。这可能有助于缓和高峰用电需求,公用事业、降低总体成本和为客户提供更可靠的电力服务。oem和公用事业也可以设置动态定价方案司机在哪里获得学分使用存储能量(而不是充电的电动车)当需求的网格高或回电网提供电力需求很低。

为了使这项技术成为现实,制造商必须开发兼容的硬件和软件解决方案,为消费者准备好了即插即用。福特已经推出了家庭集成系统允许f - 150皮卡,闪电所有者使用他们时自动备份电源停机,与指定的安装程序为消费者设置简单。

尼桑Leaf技术有硬件自2013年以来,允许双向收费。然而,在2022年末,美国OEM获得批准第一CHAdeMO双向充电器,与它的兼容2023款。其他公司,如现代,特斯拉Powerwall电池存储系统,也宣布了双向充电功能在某些型号的车辆。

双向的电动汽车充电的好处是巨大的,可以彻底改变我们如何使用和储存能量在我们的汽车和房屋。它有可能显著减少排放,节省电费,增加我们的电网的效率,同时提供服务的可靠性增加,基于贡献和激励驱动程序或使用模式——同时帮助我们走向未来的可再生能源。

此外,随着电动汽车市场继续增长,创新充电技术是新兴的为了满足日益增长的需求,如无线充电和超快的充电解决方案。

6。下一代电动汽车充电技术是到达

新兴的电动汽车充电技术超越简单的堵塞汽车充电站。这里有一些让你的眼睛在未来三至五年。

无线充电

大部分集中在电动汽车充电是创建一个精简,自动化过程对环境影响最小和基础设施资源。为了使这一目标成为现实,很多公司正在寻找无线电动汽车充电来创建一个更好的用户体验由于缺乏电缆和电源柜。

一种方法需要电动汽车停车的垫,磁共振系统在地面上。用更少的停机时间充电,这个模型吸引了舰队车辆需要收费而空转和类似于技术已经用于重站。

2020年年底,全球无线电动汽车充电标准制定的汽车工程师协会(SAE)。在此之前,缺乏监管,适用的商业案例和相关的生产成本是发展中任何有意义的无线充电方案的主要障碍。雷诺与日产等知名制造商,宝马,探索无线充电程序,以及第三方制造商开发自己的舰队和个人使用,无线充电技术平台看起来是一个新兴和构建电动汽车充电设施的重要球员。

聪明的道路

智能道路是一个新兴的无线技术,可以彻底改变电动汽车的充电方式,不再需要司机停在充电站或塞在他们的汽车需要大量的电力。这些道路与铜线圈嵌埋在地下。随着汽车驱动器或停在路上,权力转移磁接收器垫在汽车的腹部给电池充电。广泛采用通过智能道路可能意味着电动汽车无线充电需要更小、更轻的电池持有更少的费用,帮助减少车辆的整体价格。

值得注意的是,智能充电电动汽车的道路仍在实验阶段。Electreon与福特和密歇根州建立第一个真正的飞行员,一个1英里的路开车时可以使用无线充电或静止不动的,在底特律。有一个类似的项目维斯比,瑞典,使用1.6公里城市之间的道路和无线充电的当地机场司机沿着马路。

然而,由于其相对新颖、成本与无线充电,因此模型对于谁将支付他们需要的电力——是不清楚。一些专家建议,电力成本可以包括在道路通行费或税收支付的司机,类似的传统动力机车司机如何纳税的燃料。

不过,真正可以实现成本节约减少所需设备。一份分析报告麦肯锡发现了一个无线充电器的拥有成本减少50%与传统有线充电器。他们还发现,无线充电帮助管理能源需求较大的车辆,节省物流公司50%的能源成本。

用正确的方法和解决方案,智能道路可能会提供一种有效的方式为电动汽车司机收取他们的汽车在路上,没有添加一个重大的财政负担。

人工智能

的第一个主要演进电动汽车基础设施将机器人技术和人工智能的结合。已经有多个机器人的电动汽车充电单元在市场上供应。电动汽车安全的充电,充电技术提供商,最近公布了瑞格移动机器人,可以来你的停车位和车辆充电。

瑞格也可以召唤你的电动车通过移动应用程序或汽车信息娱乐系统充电或提前保存一个停车位。根据其创造者,瑞格可以处理二级充电速度预期增加三级第一年的生产。

福特公司还开发了一个原型机器人充电站,操作类似于瑞格模型。这个想法是为整个过程自动化与尽可能少的人参与,司机会首先使用智能手机来召唤机器人位置。然后,单位高度收费部门使用摄像系统汽车的进口。根据福特,这个产品可以极大地帮助老年人和残疾人的司机。

更快的车载充电

更快和更高效的电动汽车充电解决方案需求的增长,制造商现在看到更快的车载充电功能构建到车辆本身。这些充电器将提供更高的功率输出,使电动汽车充电时间的一小部分。

保时捷是一个最近的例子,升级的车载充电器Taycan模型19.2千瓦。现在充满电需要大约5个小时,而不是10之前一样,但较强的性能确实需要司机购买保时捷的专有家庭充电系统(也19.2千瓦AC充电器)。随着越来越多的oem厂商调查潜在的结合与传统有线充电更快的车载充电器,其目的是提供一种体验,是无缝的,方便,快速作为传统汽油车加油。

电动汽车市场的持续增长意味着需要充电技术创新满足需求增加。一个不断发展的电动汽车充电设施是电动汽车的关键成为一个可行的替代传统汽车。

充电基础设施:全球电动汽车增长的动力

预计,到2030年,全球大多数新车购买将电气以某种方式(即。、电池电动汽车、插电式混合动力汽车,混合动力汽车,或燃料电池)。标普全球流动性估计47%的乘用车销售这一年将是电动汽车电池(BEV)。虽然这将是大约一半的新车在北美(46%)全电动,标普预计约有64%的欧洲汽车市场,到2030年中国将成为电气化的60%。

“EV临界点”预计2025年大约四分之一的汽车销售将成为(24%)。相比之下,2022年只有10%(超过800万)车辆购买电动车。路上的电动汽车数量将增长到数千万在不到十年的时间里,相关的充电基础设施需要相应的规模。

做出必要的改变来广泛使用电动汽车充电设施将是一个重大的挑战,由于已经在传统或遗留产品主要的资本投资。公司提供的能量冰车辆仍有巨大的房地产和零售商店专门出售天然气的投资。如何适应这基础设施和它的工作将在2030年或2035年仍有待观察。

即使这个重大挑战迫在眉睫,常见的和直接的目标涉及的每个人似乎都同意是改善公共电动汽车充电的可用性。发展电池替代成分和改善电池生产能力和cell-to-chassis技术也对电动汽车采用改变游戏规则的影响。重大的公共和私人投资在美国和国际市场已经看到,展示在电动汽车技术及其潜在的信心帮助达到零排放。

总体而言,电动汽车的未来一片光明。不断创新在工程师和后勤备份从制造商在建立一个将EV-focused基础设施,为电动汽车提供更多的人访问。