211service.com
Kommer snabbladdning att göra elfordon praktiska?
Det kan ta timmar, till och med dagar, att ladda en elbil. Det är en anledning till att GM lade till en reservgasdriven generator till sin elbil, Volt. Ett annat alternativ är DC-snabbladdaren, som skulle göra det möjligt för bilar att ladda upp till 80 procent av batteriets kapacitet på bara en halvtimme.
Tesla Motors första DC-snabbladdningsstation, halvvägs mellan San Francisco och Los Angeles, kommer att tillåta förare att lägga till 150 miles räckvidd till sina elbilar på en halvtimme – förutsatt att de har ett av de dyrare batteripaketen. Att lägga till dessa mil skulle vanligtvis ta från flera timmar till mer än en dag, beroende på storleken på batteriet och om ett vanligt uttag eller en högre spänning används.
Men effekten av sådana laddstationer kommer att begränsas av deras höga kostnader och av det faktum att snabbladdning fortfarande tar mycket längre tid än det tar att fylla en tank med gas. Konventionella fordon kommer att förbli det bästa alternativet för människor som regelbundet kör långa sträckor; och de som köper elfordon för pendling behöver inte snabbladdare – de kan ladda över natten hemma eller under dagen på jobbet.
För närvarande är åtminstone det största hindret för att använda elfordon helt enkelt den höga kostnaden för bilarna, som kan kosta dubbelt så mycket som jämförbara gasdrivna fordon.
De flesta elfordon kräver ingen speciell laddningsutrustning. De kommer med inbyggda laddare som omvandlar växelström från vanliga vägguttag till den likström som batteriet behöver. Men det går långsamt att ladda från ett vanligt 120-voltsuttag. Det tar nästan en hel dag att ladda Nissan Leaf på detta sätt och nästan tre dagar att ladda versionen av Teslas Model S med en räckvidd på 300 mil. EV-ägare installerar ofta speciella 240-voltskontakter i sina garage för att förkorta laddningstiderna till flera timmar - och nästan alla offentliga laddstationer laddar med denna hastighet.
DC-snabbladdare går förbi ett fordons inbyggda laddare - konverterar nätström till likström utanför bilen - och levererar elektricitet direkt till batteriet i en högre hastighet än vad de inbyggda laddarna tillåter. En kommunikationslänk inbyggd i laddningssladden gör att bilens batterihanteringssystem kan kontrollera laddningshastigheten för att undvika skador på batteriet. Systemet kommer till exempel att sakta ner laddningen om batteriet överhettas eller kommer vanligtvis att sluta ladda när det når 80 procent av kapaciteten.
Laddningskapaciteten för DC-snabbladdare varierar. Vissa levererar bara 20 kilowatt, men vissa experimentladdare levererar långt över 100 kilowatt (i jämförelse kommer de flesta 240-voltsuttag att leverera 3,3 kilowatt). En 50-kilowatt-laddare skulle vara mer än tillräckligt för att ladda en Nissan Leaf till 80 procent kapacitet inom en halvtimme (den har ett 24-kilowatt-timmars batteripaket och mindre än 100 mils räckvidd). Laddningstiderna kommer att variera mycket beroende på temperaturen utanför för Leaf, men mindre för andra bilar som har bättre batterikylningssystem (se Har luftkylda batterier skada på Nissan Leaf-sortimentet?). Men standarderna för DC-snabba laddare utvecklas - inte alla elfordon har snabbladdningsuttag (GMs Volt har till exempel inte en), och adaptrar kan behövas för dem som har det. Endast ett par hundra har hittills installerats i USA.
Kostnaden för tekniken kan visa sig vara ett stort hinder. Utrustningen kan kosta tiotusentals dollar, och installationskostnaderna kan vara tredubbla kostnaderna för utrustningen, vilket i vissa fall tar över 100 000 USD. Ecototality, som har installerat 7 000 konventionella, icke-snabba laddningsstationer, samarbetar med det amerikanska energidepartementet för att undersöka om förare kommer att använda snabbladdningsstationer tillräckligt för att stationsägare ska kunna få tillbaka kapitalkostnaden.
En annan utmaning är det faktum att elbolag ofta tar ut en rejäl efterfrågeavgift per månad på grund av den höga belastningen dessa laddare kan lägga på nätet, säger Arindam Maitra, senior projektledare på Electric Power Research Institute . Snabbladdare kommer att få betala den avgiften även om ingen använder stationen. Minst ett DC-snabbladdningssystem kostar 7 USD per laddning, vilket är dyrare än att köpa bensin för motsvarande räckvidd i en konventionell bil.
Det finns också skäl att tvivla på att elbilsägare kommer att använda snabbladdare regelbundet. De flesta förare i USA reser mindre än 100 miles per dag, och de som behöver resa längre kan tycka att elfordon är obekväma, även med snabbladdning. De flesta av de elfordon som finns på marknaden nu och som kommer ut under de närmaste månaderna färdas mindre än 100 mil på en laddning. Och bilar med ett större utbud, som Teslas Model S – som kostar $88 000 för 300 mils versionen – ligger utanför prisklassen för de flesta förare (se Kan Tesla överleva? ).
Om batterikostnaderna minskar avsevärt och 300 mils elbilar blir normen, kan snabbladdare mellan städer som Los Angeles och San Francisco och Boston och New York vara attraktiva. Pasquale Romano, VD för Chargepoint, som har installerat ett nätverk av cirka 10 000 konventionella laddstationer och börjar lägga till några snabbladdare, säger: DC-snabbladdning är väldigt viktig vid långdistansladdning och tillfällig nödladdning. Du skulle köra några timmar och stanna och äta lunch medan du laddar. De behövs för att få ekosystemet att fungera.
Men Romano ser inte att sådana snabbladdare blir vanliga. Det kommer inte att bli en värld där det finns likström överallt och du har bytt ut bensinstationer, säger han och tillägger att den mesta laddningen kommer att göras hemma eller på 240-volts laddningsstationer runt om i stan.
GM:s chef för utveckling av elfordonsinfrastruktur, Britta Gross, tycker att 30 minuter fortfarande är för lång tid att vänta på en bilresa. Amerikaner är väldigt tidsmedvetna, säger hon. GM:s Volt kräver inte snabbladdning för långa resor – den använder bara bensingeneratorn ombord för att öka räckvidden med cirka 300 miles (se Teardown Reveals the Remarkable Complexity of Chevrolets Volt). GM:s kommande Spark EV kommer dock inte att ha en bensingenerator för att utöka räckvidden.
När det gäller antagandet av dessa fordon, säger Gross, är den första prioriteringen att ha billiga 240-volts laddstationer i människors hem, följt av liknande stationer på arbetsplatser för människor som inte har garage hemma, som båda skulle tillåta elektriska fordon att spela för sin styrka – korta pendlingar. Hon tror att DC-snabba laddare kan ha en nischmarknad för dem som bor i städer och inte kan ladda hemma eller på jobbet. De kunde använda bilarna för att pendla och ladda upp över lunch med några dagars mellanrum.
Garrett Beauregard, senior vice president för ingenjörsvetenskap på Ecotality, är orolig över ett annat problem: att bygga för många laddningsstationer, konventionella eller inte, för snabbt. Överbefolkning är dåligt. Vissa människor motsätter sig incitament som har gjort det möjligt att installera laddare, säger han. Vi vill inte att folk pekar och säger, dessa saker kostar hur mycket och de har inte använts på sex månader?