Ladestationen mit 350 kW sind sehr teuer, aber ihre Befürworter glauben, dass "mehr besser ist" und behandeln das Laden von Elektrofahrzeugen wie Tankstellen.
Autohersteller konkurrieren mit ihren Hochgeschwindigkeits-Gleichstrom-Ladestationen im Wettbewerb „Wer hat mehr“. Tesla war ein Pionier bei der Bereitstellung eines 120-kW-Ladenetzwerks, das inzwischen auf 150 kW aufgerüstet wurde. Porsche präsentierte für seinen Taycan ein 350-kW-Ladegerät. Tesla hat seine neuesten Stationen auf 250 kW aufgerüstet. Die Netze anderer Hersteller begannen mit 50 kW, aber als sich das CCS-Ladesystem verbesserte, wurden neue Installationen (insbesondere im Electrify America-Netz) auf 150 kW gebracht (einige davon sogar noch leistungsstärker).
Die Installation von Ladegeräten der zweiten Stufe (mit einer Leistung von 3 bis 8 kW) stellte sich als Fehler heraus - das Land wurde mit teuren Ladestationen überflutet, die die Fahrer moderner Elektrofahrzeuge mit großer Reichweite praktisch nicht nutzen. Diese Ladegeräte sind langsam und entweder kostenlos oder überteuert. Ihre Installation ist nur in Wohngebieten oder in der Nähe von Parkplätzen und in Hotels sinnvoll - an Orten, an denen Menschen normalerweise 4 Stunden oder länger verbringen. Trotzdem werden viele dieser Ladegeräte an Orten installiert, an denen Personen 30 Minuten bis 2 Stunden verbringen (z. B. auf Parkplätzen in Geschäften).
Jedes Kilowatt Leistung erhöht die Reichweite pro Ladestunde um etwa 4 Meilen, sodass eine 150-kW-Station mit voller Kapazität theoretisch eine Reichweite von 600 Meilen pro Stunde für ein Auto wie das Tesla Model 3 erreichen kann.
Das Problem ist, es kann wirklich nicht. Dies ist die momentane Geschwindigkeit, die von der Station nur zu Beginn einer Ladesitzung ausgegeben wird. Sobald der Akku zur Hälfte (oder sogar früher) aufgeladen ist, sinkt die Ladegeschwindigkeit. Es könnte genauer sein zu sagen, dass eine 150-kW-Station in 10 Minuten 100 Meilen hinzufügt, aber dies gilt nur für ein stark entladenes Auto. Die Ladestation kann in 20 Minuten keine 200 Meilen hinzufügen. Die meisten Autos fahren sowieso nur 200-300 Meilen mit einer einzigen Ladung.
Liegen wir wieder falsch?
Könnten solche Probleme beim Einsatz von Schnellladungen auftreten? Ich nenne das oben diskutierte "Wer hat mehr" -Peak-Power-Rennen den "Benzin-Ansatz". Dieser Ansatz entsteht, wenn jemand das Laden von Elektrofahrzeugen mit Benzintankstellen vergleicht. Der Benzinansatz impliziert die folgende Situation: Sie fahren, bemerken, dass nur noch wenig Kraftstoff vorhanden ist, suchen die nächste Tankstelle und füllen sie mit einem vollen Tank. So schnell wie du kannst.
Elektrisches Denken funktioniert anders. Dieser Ansatz impliziert den Wunsch, das Auto im geparkten Zustand aufzuladen, nicht weil die Batterie schwach ist, sondern wenn Sie beispielsweise zu Hause oder in einem Hotel schlafen. Bei diesem Ansatz spielt die Ladegeschwindigkeit keine Rolle. Hauptsache, Ihr Auto ist voll aufgeladen, während es geparkt ist. Wenn Sie zu einer Tankstelle fahren, besteht Ihre Hauptaufgabe darin, zu tanken. Das Aufladen Ihres Elektrofahrzeugs sollte idealerweise Ihr zweitrangiges Anliegen sein.
Dies bedeutet nicht, dass kein superschnelles Laden erforderlich ist. Es gibt Zeiten, in denen Sie keine oberste Priorität haben. Wenn die Wichtigkeit aller Aufgaben ungefähr gleich ist (obwohl dies nicht der Fall ist), möchten Sie natürlich Dinge wie das Aufladen des Autos beschleunigen. Wenn das Auto in weniger als 5 Minuten aufgeladen werden kann, kann das Aufladen mit einem normalen Auftanken verglichen werden. Egal, ob Sie sich in einer einsamen Lkw-Haltestelle oder in einem Vorortlager befinden, Sie benötigen dieses Ladegerät.
Es gibt jedoch kein vollständiges Gleichgewicht. Sehr hohe Ladeleistung kostet Geld. Ladestationen sind teuer, Megawatt Strom zu starten ist auch nicht billig (nicht so teuer wie der Bau einer Tankstelle, aber dennoch greifbar). Diese Kosten müssen bezahlt werden, und normalerweise kann der Strompreis an solchen Ladestationen zwei- bis fünfmal höher sein als beim Laden von Ihre Station zu Hause. Stellen Sie sich diese Situation vor: Sie können zu Hause für 2,5 USD pro Gallone und auf der Autobahn für 8 USD pro Gallone tanken. Welche Art von Tankstelle vermeiden Sie, wenn dies nicht unbedingt erforderlich ist?
Ein weiteres Problem ist, dass ein sehr schnelles Laden die Akkulaufzeit verkürzt. Diese Zahl ist schwer in Dollar umzurechnen, aber wirklich wichtig. Viele Unternehmen arbeiten an Ladegeräten und Akkus, die nicht unter dieser Krankheit leiden. Derzeit lohnt es sich jedoch, nur bei Bedarf auf ein schnelles Laden zurückzugreifen.
Personen, die ihr Auto zu Hause oder im Büro aufladen können, sollten diese Gelegenheit als Hauptoption nutzen - mit langsamer Ausrüstung und geringen Ladekosten. Tatsächlich ist das Aufladen der Stufe 1 oft die richtige Wahl, da nur 5 bis 7 Meilen pro Stunde hinzugefügt werden. Wenn das Büro 5 Ladegeräte mit geringem Stromverbrauch zum Preis eines Ladegeräts der Stufe 2 liefern kann, ist dies die beste Lösung - die meisten Autos können nur 40 Meilen pro Tag fahren. Mehrere Ladestationen der zweiten Stufe können Personen bedienen, die gerade etwas mehr benötigen. (Es ist zu beachten, dass das langsamere Laden der ersten Stufe von 2 kW etwas weniger effizient ist als das Laden der zweiten Stufe von 7 kW).
Menschen, die keine Übungen in der Nähe ihres Zuhauses oder ihrer Arbeit haben, sowie Autofahrer benötigen eine andere Lösung. In diesen Situationen ist das Aufladen die Hauptlösung (zumindest für Tesla).
"Mittelschnelles" Laden
Diese 50-kW-Ladestationen sind ziemlich schnell, aber immer noch teuer. Das sollte aber nicht so sein.
Die Lösung könnte ein breiterer Einsatz von "mittelschnellen" Ladegeräten sein, die im Bereich von 40 bis 50 kW arbeiten. Diese Ladestationen sind auch nicht billig, kosten aber weniger als 150 kW oder mehr. Der Markt versucht jedoch, ihre Kosten zu senken. Ich habe kürzlich mit Wallbox, einem europäischen Anbieter von Ladestationen, gesprochen, und obwohl die Preisgestaltung nicht in Frage kommt, planen sie, deutlich billigere 50-kW-Ladegeräte herzustellen.
Die Kosten für ein Ladegerät sind nur die halbe Miete, die Kosten für eine elektrische Hochleistungsinfrastruktur sind ebenfalls hoch. Selbst für ein bestehendes Geschäftsgebäude kann das Hinzufügen von Hunderten von Kilowatt Leistung eine erneute Stromversorgung und kostspielige Verkabelung erfordern. 150 kW sind ernst, es kann große Sicherheitsrisiken geben, und dies erhöht die Kosten.
Eine schnelle Aufladung ist praktisch an Orten, an denen Sie für einen Zeitraum von 20 Minuten bis zu einer Stunde anhalten können - an Orten wie Restaurants, Lebensmittelgeschäften (und anderen großen Einzelhandelsgeschäften), Bars und anderen Treffpunkten. Wenn der Preis solcher Ladegeräte sinkt, so dass sie überall sind, sind sie sehr praktisch, wenn Sie zum Einkaufen reisen. Das Nutzungsszenario wird sehr einfach sein: Laden Sie das Auto auf und machen Sie Geschäfte. Die Gebührenzahlung wird nach einem speziellen Protokoll direkt über das Kabel berechnet. Wenn das Geschäft einen Rabatt für das Aufladen gewähren möchte, kann dies durch einfaches Berühren eines speziellen Sensors im Geschäft (oder noch besser automatisch nach einer bargeldlosen Zahlung für Einkäufe) erfolgen.
Mittelschnelle Gebühren sind auch gut, wenn Sie in Restaurants reisen. Selbst wenn Sie zu einem Fast-Food-Unternehmen kommen und sich hinsetzen, um einen Snack zu sich zu nehmen, dauert es ungefähr 35 Minuten. Das Problem mit Restaurants ist, dass ihre Hauptaufgabe geschäftliche Mittag- und Abendessen sind. Daher ist ein Ausflug ins Restaurant und ein schnelles Aufladen sinnvoll. Da Sie an der Ladestation parken müssen, ist es besser, mehrere Ladungen in der Nähe des Restaurants zu platzieren und nicht eine leistungsstarke innerhalb von 5 bis 10 Minuten zu Fuß (es sei denn, Sie können Lebensmittel zum Mitnehmen neben der leistungsstarken Ladestation mitnehmen).
Verfügbare Ladegeräte und Van-Parkplätze
Wie bereits erwähnt, können die Kosten für eine neue elektrische Infrastruktur ein Problem sein, insbesondere wenn es sich um eine kleine Einrichtung handelt, die nur 2-3 Gebühren installieren möchte. Wenn Sie eine große Ladestation bauen, müssen Sie fast immer ein neues elektrisches System dafür erstellen.
Wir benötigen moderate Ladekapazitäten, die den in das Gebäude eintretenden Strom erfassen und nicht mehr Strom liefern, als die vorhandene Infrastruktur verarbeiten kann. Viele Gebäude sind sehr gut mit Strom versorgt und verbrauchen die meiste Zeit nur einen kleinen Teil davon. Dies steigert den Appetit in Situationen, in denen ein großer Bedarf an Wechselstrom besteht. Den Rest der Zeit haben sie freie Ressourcen.
Aktuelle elektrische Vorschriften zwingen Elektriker, die Lasten in einem Gebäude zusammenzufassen und eine Formel auf sie anzuwenden, um die Kapazität der benötigten Infrastruktur abzuschätzen. Diese Formel hilft, eine Überlastung zu vermeiden, und obwohl es sich nicht nur um die Summe aller Lasten handelt, berücksichtigt die Formel, dass die meisten Lasten gleichzeitig vollständig auftreten können. All dies betrifft den normalen Verbrauch, aber es ist einfach, ein Autoladegerät herzustellen, das auf Änderungen der Netzwerküberlastung reagiert. Eine solche Station kann erkennen, dass ein anderes Gerät (z. B. eine Klimaanlage) viel Energie verbraucht, und ihre Leistung reduzieren, so dass die Gesamtlast auf sicheren Werten bleibt. Jetzt passen sich unsere elektrischen Standards nur noch an die Entstehung solcher intelligenten Geräte an, aber am Ende werden alle diese Ansätze miteinander harmonisiert.
Tatsächlich hat ein typisches Geschäftshaus (wie ein Geschäft) fast immer genug Energie, um eine 50-kW-Ladestation zu installieren. Dies ist jedoch nicht immer der Fall. Ein Mangel an Strom verlangsamt einfach das Laden, und wenn dieses Problem nicht häufig auftritt, können Sie es in Kauf nehmen - es ist immer noch billiger als die Aktualisierung der elektrischen Infrastruktur überall. Solche Fälle können auch im Voraus bestimmt werden, da selbst aus den Temperaturablesungen bestimmt werden kann, dass die Ladegeschwindigkeit verringert wird. Fahrern, die die App zum Auffinden einer Ladestation verwenden, wird mitgeteilt, dass das Ladegerät lange vor Erreichen dieser Station mit reduzierter Leistung betrieben wird.
Eine kostengünstige, mäßig schnelle Ladestation, für die keine elektrischen Aufrüstungen erforderlich sind (selbst wenn Sie mehrere davon liefern), ist möglicherweise die beste Option für Einzelhandelsgeschäfte. Diese Art von Infrastruktur kann auch in Büros sinnvoll sein, obwohl die Mitarbeiter ihre Autos neu ordnen müssen, damit auch ihre Kollegen aufladen können. Ein durchschnittlicher Mitarbeiter benötigt ungefähr 10-15 kWh pro Tag. Sie können auch ein superstarkes Ladegerät installieren, für das 20 Mitarbeiter Zeit haben (wenn sie ständig laufen und wechseln). Es ist jedoch viel einfacher und billiger, nur 20 Ladegeräte der ersten Stufe zu installieren, die den ganzen Tag funktionieren. Sie können auch Geräte der Stufe "eineinhalb" installieren - bei 208 oder 240 Volt und 15 Ampere.Eine solche Ladestation (in Bezug auf die technischen Eigenschaften nahe an den unteren Grenzen der zweiten Ebene) ist einfach herzustellen und kann sogar an das vorhandene Netz angeschlossen werden - daher ist ihre Installation kostengünstig und die Ladegeschwindigkeit doppelt so hoch wie in der ersten Ebene.
Van Parks
Wohnmobilparks haben an Tagen, an denen sie nicht voll ausgelastet sind, große Stromvorräte.
Van-Flotten sind eine weitere interessante Option für die Installation billiger Ladegeräte. Van-Parkplätze verfügen in der Regel über eine sehr leistungsfähige elektrische Infrastruktur, da sie mit einer großen Anzahl von Vans mit jeweils Klimaanlage fertig werden müssen. An mehr freien Tagen sind diese Kapazitäten nicht verfügbar und Parkbesitzer könnten dynamische Ladegeräte mit geringen Ladekosten installieren. Schnellladestationen befinden sich heute hauptsächlich an den Hauptautobahnen, in ländlichen und vorstädtischen Gebieten fallen fast keine Gebühren an. Van Parks wiederum sind fast überall. Viele Menschen fahren lieber auf Landstraßen.
EV-Fahrer würden es lieben, absolut alle Straßen benutzen zu können, und würden heute das Laden in Van-Flotten (selbst wenn es sich um sehr langsame Tier-2-Stationen handelt) verwenden. Ein 30-minütiger Stopp auf einem normalen Van-Parkplatz macht wenig Sinn, obwohl es immer Picknicktische gibt, an denen man etwas essen kann. Ja, in einer solchen Situation möchten die Leute ihr Auto an eine 150-kW-Station anschließen und zum gleichen Preis aufladen, wie normale Autos an einer Tankstelle einen vollen Tank füllen, aber für Van-Flotten ist es immer noch zu teuer. Die Menschen tolerieren einmal am Tag ein oder zwei halbstündige Stopps, wenn dies ihnen die Möglichkeit gibt, auf Landstraßen zu fahren, die ihnen zuvor nicht zugänglich waren.
Eine wichtige Nachricht - Behandeln Sie Ladestationen für Elektrofahrzeuge nicht als Tankstellen. Es ist notwendig zu verstehen, wo Menschen tatsächlich Energie benötigen und wo sie lange genug bleiben, um sie mit Ladegeräten unterschiedlicher Kapazität zu empfangen. Wenn Sie auf die Kosten für Ladegeräte achten, stellen Sie möglicherweise fest, dass langsame Ladegeräte an einigen Stellen besser sind und mittlere und ultraschnelle Ladegeräte an anderen. In vielen Fällen kann die Entscheidung gemischt werden.
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