EV-oplaadtechnologyen yn Sina en de Feriene Steaten binne foar it grutste part ferlykber. Yn beide lannen binne snoeren en stekkers de oerweldigjende dominante technology foar it opladen fan elektryske auto's. (Draadloos opladen en wikseljen fan batterijen hawwe op syn meast in lytse oanwêzigens.) Der binne ferskillen tusken de twa lannen oangeande oplaadnivo's, oplaadnoarmen en kommunikaasjeprotokollen. Dizze oerienkomsten en ferskillen wurde hjirûnder besprutsen.
A. Charging Levels
Yn 'e Feriene Steaten fynt in protte EV-opladen plak op 120 volt mei ûnferoare hûsmuorre-outlets. Dit wurdt algemien bekend as Level 1 of "trickle" opladen. Mei it opladen fan nivo 1 nimt in typyske 30 kWh-batterij sawat 12 oeren om fan 20% nei in hast folsleine lading te gean. (D'r binne gjin 120 volt-outlets yn Sina.)
Yn sawol Sina as de Feriene Steaten fynt in protte EV-opladen plak op 220 volt (Sina) of 240 volt (Feriene Steaten). Yn 'e Feriene Steaten is dit bekend as nivo 2 opladen.
Sokke opladen kin plakfine mei net wizige outlets as spesjalisearre EV-oplaadapparatuer en brûkt typysk sawat 6–7 kW oan macht. By it opladen by 220–240 volt duorret in typyske 30 kWh-batterij sawat 6 oeren om fan 20% nei in hast folsleine lading te gean.
Uteinlik hawwe sawol Sina as de Feriene Steaten groeiende netwurken fan DC-snelladers, gewoanlik mei 24 kW, 50 kW, 100 kW of 120 kW macht. Guon stasjons kinne biede 350 kW of sels 400 kW fan macht. Dizze DC-snelle opladers kinne in autobatterij fan 20% oant in hast folsleine lading nimme yn tiden fariearjend fan sawat ien oere oant sa min as 10 minuten.
Tabel 6:Meast foarkommende oplaadnivo's yn 'e FS
| Opladen nivo | Vehicle Range Added per Charging Tiid enKrêft | Supply Power |
| AC Level 1 | 4 mi/oere @ 1,4kW 6 mi/oere @ 1,9kW | 120 V AC/20A (12-16A kontinu) |
| AC nivo 2 | 10 mi/oere @ 3.4kW 20 mi/oere @ 6.6kW 60 mi/oere @19.2kW | 208/240 V AC/20-100A (16-80A kontinu) |
| Dynamyske oplaadtariven foar tiid fan gebrûk | 24 mi/20 minuten @ 24kW 50 mi/20 minuten @ 50kW 90 mi/20 minuten @90kW | 208/480 V AC 3-fase (ynputstroom evenredich mei útfierkrêft; ~20-400A AC) |
Boarne: US Department of Energy
B. Charging Standards
ik. Sina
Sina hat ien lanlike EV fast opladen standert. De FS hat trije EV-snelle oplaadnormen.
De Sineeske standert stiet bekend as China GB/T. (De initialenGBstean foar nasjonale standert.)
China GB / T waard útbrocht yn 2015 nei ferskate jierren fan ûntwikkeling.124 It is no ferplichte foar alle nije elektryske auto's ferkocht yn Sina. Ynternasjonale autofabrikanten, ynklusyf Tesla, Nissan en BMW, hawwe de GB / T-standert oannaam foar har EV's ferkocht yn Sina. GB/T lit op it stuit rappe opladen ta maksimaal 237,5 kW útfier (by 950 V en 250 ampère), hoewol in protte
Sineeske DC-snelladers biede 50 kW opladen. In nije GB / T sil wurde frijlitten yn 2019 of 2020, dy't nei alle gedachten de standert sil opwurdearje om opladen oant 900 kW op te nimmen foar gruttere kommersjele auto's. GB/T is in China-allinnich standert: de pear Sina-makke EV's dy't nei it bûtenlân eksportearre wurde brûke oare noarmen.125
Yn augustus 2018 kundige de China Electricity Council (CEC) in Memorandum of Understanding oan mei it CHAdeMO-netwurk, basearre yn Japan, om tegearre ultrasnelle opladen te ûntwikkeljen. It doel is kompatibiliteit tusken GB / T en CHAdeMO foar fluch opladen. De twa organisaasjes sille gearwurkje om de standert út te wreidzjen nei lannen bûten Sina en Japan.126
ii. Feriene Steaten
Yn 'e Feriene Steaten binne d'r trije EV-oplaadnoarmen foar DC-snelladen: CHAdeMO, CCS SAE Combo en Tesla.
CHAdeMO wie de earste EV-snelladen standert, datearret út 2011. It waard ûntwikkele troch Tokio
Electric Power Company en stiet foar "Charge to Move" (in wurdspul yn it Japansk).127 CHAdeMO wurdt op it stuit brûkt yn 'e Feriene Steaten yn' e Nissan Leaf en Mitsubishi Outlander PHEV, dy't ûnder de heechst ferkeapjende elektryske auto's binne. It súkses fan it Leaf yn 'e Feriene Steaten kin wêzeELECTRIC VEHICLE LADEN YN CHINA EN DE FS
ENERGYPOLICY.COLUMBIA.EDU | FEBRUARI 2019 |
foar in part te tankjen oan Nissan's iere ynset om CHAdeMO-snellaadynfrastruktuer út te rollen by dealers en oare stedske lokaasjes.128 Fan jannewaris 2019 wiene d'r mear dan 2.900 CHAdeMO-snelladers yn 'e Feriene Steaten (lykas mear dan 7.400 yn Japan en 7.900 yn Europa).129
Yn 2016 kundige CHAdeMO oan dat it syn standert soe opwurdearje fan har earste oplaadrate fan 70
kW om 150 kW oan te bieden.130 Yn juny 2018 kundige CHAdeMO de yntroduksje fan 400 kW oplaadmooglikheid oan, mei 1.000 V, 400 amp floeistofgekoelde kabels. De hegere lading sil beskikber wêze om te foldwaan oan de behoeften fan grutte kommersjele auto's lykas frachtweinen en bussen.131
In twadde oplaadstandert yn 'e Feriene Steaten is bekend as CCS of SAE Combo. It waard yn 2011 frijlitten troch in groep Jeropeeske en Amerikaanske autofabrikanten. It wurdcombojout oan dat de stekker sawol AC-opladen (oant 43 kW) as DC-opladen befettet.132 In
Dútslân, de Charging Interface Initiative (CharIN) koalysje waard foarme om te pleitsjen foar de wiidferspraat oannimmen fan CCS. Oars as CHAdeMO, makket in CCS-stekker DC- en AC-opladen mooglik mei in inkele poarte, wêrtroch't de romte en iepeningen nedich binne op it lichem fan 'e auto. Jaguar,
Volkswagen, General Motors, BMW, Daimler, Ford, FCA en Hyundai stypje CCS. Tesla hat ek meidien oan 'e koalysje en kundige yn novimber 2018 oan dat har auto's yn Jeropa komme foarsjoen fan CCS-oplaadpoarten.133 De Chevrolet Bolt en BMW i3 binne ûnder de populêre EV's yn 'e Feriene Steaten dy't CCS-opladen brûke. Wylst hjoeddeistige CCS-snelle opladers opladen biede op sawat 50 kW, omfettet it Electrify America-programma rappe opladen fan 350 kW, wat in hast folsleine lading yn sa min as 10 minuten kin ynskeakelje.
De tredde oplaadstandert yn 'e Feriene Steaten wurdt eksploitearre troch Tesla, dy't yn septimber 2012 har eigen proprietêre Supercharger-netwurk yn' e Feriene Steaten lansearre.134 Tesla
Superchargers wurkje typysk op 480 volt en biede opladen op in maksimum fan 120 kW. As
fan jannewaris 2019 neamde de Tesla-webside 595 Supercharger-lokaasjes yn 'e Feriene Steaten, mei in ekstra 420-lokaasjes "kom gau."
Yn ús ûndersyk foar dit rapport fregen wy Amerikaanske ynterviewden oft se it ûntbrekken fan ien nasjonale standert foar DC-snelladen beskôgen as in barriêre foar EV-oanname. In pear antwurden befêstigjend. De redenen dat meardere noarmen foar snelle opladen fan DC net wurde beskôge as in probleem omfetsje:
● De measte EV-opladen fynt plak thús en op it wurk, mei opladers fan nivo 1 en 2.
● In protte fan 'e oplaadynfrastruktuer foar publyk en wurkplak hat oant no ta nivo 2-laders brûkt.
● Adapters binne beskikber wêrtroch EV-eigners de measte DC-snelle laders kinne brûke, sels as de EV en lader ferskillende oplaadnormen brûke. (De wichtichste útsûndering, it Tesla-superladingsnetwurk, is allinich iepen foar Tesla-auto's.) Opmerklik binne d'r wat soargen oer de feiligens fan snelle oplaadadapters.
● Sûnt de plug en connector fertsjintwurdigje in lyts persintaazje fan de kosten fan in fast-charge stasjon, dit presintearret bytsje technyske of finansjele útdaging foar stasjon eigners en koe wurde fergelike mei de slangen foar ferskillende octane benzine op in fuel stasjon. In protte iepenbiere oplaadstasjons hawwe meardere stekkers ferbûn oan ien oplaadpost, wêrtroch elk type EV dêr opladen kin. Yndied, in protte jurisdiksjes fereaskje of stimulearje dit.ELECTRIC VEHICLE LADEN YN CHINA EN DE FS
38 | CENTRUM ON GLOBAL ENERGIEBELEID | KOLUMBIA SIPA
Guon autofabrikanten hawwe sein dat in eksklusyf oplaadnetwurk in kompetitive strategy is. Claas Bracklo, haad fan elektromobiliteit by BMW en foarsitter fan CharIN, sei yn 2018: "Wy hawwe CharIN oprjochte om in machtsposysje op te bouwen." reewilligens om oare automodellen te tastean har netwurk te brûken, op betingst dat se finansiering bydrage dy't evenredich binne mei gebrûk.138 Tesla is ek diel fan CharIN dy't CCS befoarderet. Yn novimber 2018 kundige it oan dat Model 3-auto's ferkocht yn Jeropa soene komme foarsjoen fan CCS-havens. Tesla-eigners kinne ek adapters keapje om tagong te krijen ta CHAdeMO-snelladers.139
C. Kommunikaasjeprotokollen foar opladen Oplaadkommunikaasjeprotokollen binne nedich om it opladen te optimalisearjen foar de behoeften fan 'e brûker (om de ladingstatus, batterijspanning en feiligens te detektearjen) en foar it net (ynklusyf
distribúsje netwurk kapasiteit, tiid-fan-gebrûk prizen en fraach antwurd maatregels).140 China GB/T en CHAdeMO brûke in kommunikaasje protokol bekend as CAN, wylst CCS wurket mei de PLC protokol. Iepen kommunikaasjeprotokollen, lykas it Open Charge Point Protocol (OCPP) ûntwikkele troch de Open Charging Alliance, wurde hieltyd populêrder yn 'e Feriene Steaten en Europa.
Yn ús ûndersyk foar dit rapport neamden ferskate Amerikaanske ynterviewden de beweging nei iepen kommunikaasjeprotokollen en software as beliedsprioriteit. Benammen guon publike oplaadprojekten dy't finansiering krigen ûnder de American Recovery and Reinvestment Act (ARRA) waarden oanhelle as hawwen keazen ferkeapers mei proprietêre platfoarms dy't letter finansjele swierrichheden ûnderfûnen, wêrtroch't brutsen apparatuer efterlitten dy't ferfanging nedich wie.141 De measte stêden, nutsbedriuwen en opladen netwurken kontakt opnommen foar dizze stúdzje utere stipe foar iepen kommunikaasje protokollen en stimulearringsmaatregels te skeakeljen opladen netwurk hosts te wikseljen ôf providers.142
D. Kosten
Thúsladers binne goedkeaper yn Sina dan yn 'e Feriene Steaten. Yn Sina is in typyske 7 kW muorre-monteare thúslader online te keap foar tusken RMB 1,200 en RMB 1,800,143 Ynstallaasje fereasket ekstra kosten. (De measte partikuliere EV-oankeapen komme mei lader en ynstallaasje ynbegrepen.) Yn 'e Feriene Steaten kostje nivo 2 thúsladers yn it berik fan $ 450- $ 600, plus in gemiddelde fan sawat $ 500 foar ynstallaasje. beide lannen. Kosten fariearje breed. Ien Sineeske saakkundige ynterviewd foar dit rapport skat dat it ynstallearjen fan in 50 kW DC snellaadpost yn Sina typysk kostet tusken RMB 45,000 en RMB 60,000, mei de oplaadpost sels goed foar rûchwei RMB 25,000 - RMB 35,000 en bekabeling, ûndergrûnske ynfrastruktuer en arbeidsboekhâlding foar de rest.145 Yn 'e Feriene Steaten kin DC-snelladen tsientûzenen dollars per post kostje. Wichtige fariabelen dy't ynfloed hawwe op de kosten fan it ynstallearjen fan DC-snelle oplaadapparatuer omfetsje de needsaak foar trenching, transformator-upgrades, nije as opwurdearre circuits en elektryske panielen en estetyske upgrades. Bewegwijzering, fergunning en tagong foar handikapten binne ekstra oerwagings.146
E. Triedleaze opladen
Draadloze opladen biedt ferskate foardielen, ynklusyf estetyk, tiidbesparring en gemak fan gebrûk.
It wie beskikber yn 'e 1990's foar de EV1 (in betide elektryske auto), mar is hjoed seldsum.147 Draadloze EV-oplaadsystemen oanbean online fariearje yn kosten fan $ 1.260 oant sawat $ 3.000.148 Draadloze EV-opladen draacht in effisjinsjeboete, mei hjoeddeistige systemen dy't oplaadeffisjinsje oanbiede fan rûnom 85%.149 Aktuele draadloze oplaadprodukten biede krêftferfier fan 3–22 kW; draadloze opladers beskikber foar ferskate EV-modellen fan Plugless lading op 3,6 kW of 7,2 kW, lykweardich oan nivo 2 opladen. en ferskate autofabrikanten hawwe oankundige dat se draadloze opladen soene oanbiede as opsje op takomstige EV's. Draadloos opladen kin oantreklik wêze foar bepaalde auto's mei definieare rûtes, lykas iepenbiere bussen, en it is ek foarsteld foar takomstige elektryske snelwegen, hoewol hege kosten, lege oplaadeffisjinsje en stadige oplaadsnelheden neidielen binne.152
F. Batterijwikseling
Mei batterij-wikseltechnology kinne elektryske auto's har lege batterijen wikselje foar oaren dy't folslein opladen binne. Dit soe de tiid dy't nedich is om in EV op te laden dramatysk ferkoartje, mei wichtige potensjele foardielen foar bestjoerders.
Ferskate Sineeske stêden en bedriuwen eksperimintearje op it stuit mei batterijwikseling, mei in fokus op EV's mei hege gebrûk fan float, lykas taksy's. De stêd Hangzhou hat batterij wikseljen ynset foar har taksyfloat, dy't lokaal makke Zotye EVs brûkt.155 Peking hat ferskate batterij-swapstasjons boud yn in poging stipe troch lokale automaker BAIC. Ein 2017 kundige BAIC in plan oan om lanlik 3.000 ruilstasjons te bouwen troch 2021.156 De Sineeske EV-opstart NIO is fan plan batterij-swaptechnology oan te nimmen foar guon fan har auto's en kundige oan dat it 1.100 ruilstasjons yn Sina bouwe soe.157 Ferskate stêden yn Sina— ynklusyf Hangzhou en Qingdao-ha ek brûkt batterij swap foar bussen.158
Yn 'e Feriene Steaten ferdwûn de diskusje oer it ruiljen fan batterijen nei it fallisemint fan 2013 fan it Israelyske batterij-swap-startup Project Better Place, dat in netwurk fan ruilstasjons foar persoaneauto's pland hie. demonstraasje foarsjenning, blaming gebrek oan konsumint belangstelling. D'r binne in pear as ien eksperiminten oan 'e gong mei respekt foar batterij wikseljen yn' e Feriene Steaten hjoed.154 De delgong yn batterijkosten, en miskien yn mindere mjitte de ynset fan DC-snelladen ynfrastruktuer, hawwe wierskynlik de attraksje fan batterij wikseljen yn 'e De Feriene Steaten.
Wylst batterijwikseling ferskate foardielen biedt, hat it ek opmerklike neidielen. In EV-batterij is swier en typysk leit oan 'e ûnderkant fan' e auto, en foarmje in yntegraal struktureel komponint mei minimale technyske tolerânsjes foar ôfstimming en elektryske ferbiningen. De hjoeddeiske batterijen fereaskje meastentiids koeling, en it ferbinen en loskoppelen fan koelsystemen is dreech.159 Sjoen har grutte en gewicht moatte batterijsystemen perfekt passe om ratteljen te foarkommen, slijtage te ferminderjen en de auto sintraal te hâlden. Skateboardbatterij-arsjitektuer gewoanlik yn hjoeddeistige EV's ferbetteret feiligens troch it ferleegjen fan it gewichtssintrum fan 'e auto en it ferbetterjen fan crashbeskerming foar en efter. Útnimbere batterijen leit yn 'e kofferbak of earne oars soe misse dit foardiel. Sûnt de measte auto eigners charge benammen thús ofELECTRIC VEHICLE LADEN YN CHINA EN DE FSop it wurk soe it wikseljen fan batterijen de problemen fan it opladen ynfrastruktuer net needsaaklik oplosse - it soe allinich helpe om iepenbiere opladen en berik oan te pakken. En om't de measte autofabrikanten net ree binne om batterijpakketten of -ûntwerpen te standardisearjen - auto's binne ûntworpen om har batterijen en motoren, wêrtroch dit in wichtige proprietêre wearde160 makket - kin batterijruil in apart wikselstasjonnetwurk nedich wêze foar elk autobedriuw as aparte ruilapparatuer foar ferskate modellen en maten fan auto's. Hoewol mobile frachtweinen foar ruiljen fan batterijen binne foarsteld,161 moat dit bedriuwsmodel noch ymplementearre wurde.
Post tiid: Jan-20-2021