如果汽车行业要实现转型,电动汽车充电系统需要尽快进行重大改进

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2023-09-21

《如果汽车行业要实现转型,电动汽车充电系统需要尽快进行重大改进》

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导读:

  • 汽车制造商们正在斥巨资在未来几年内向市场推出一系列新型电动汽车,而特斯拉则是其中的佼佼者。

  • 但美国人仍然犹豫不决,主要原因是担心充电问题。

  • 扩大和改善美国充电环境的呼声正在形成,但专家们一致认为前路漫漫。

汽车行业宏伟的电动汽车计划存在一个隐患。

汽车制造商正在斥巨资在未来几年内向市场推出一系列新型电动汽车。福特汽车公司预计,到2026年,该公司将斥资500多亿美元,在全球范围内提高电动汽车的产量。通用汽车表示,到2025年将投入350亿美元,大众汽车(Volkswagen)表示,到2028年预计将投入近2000亿美元用于电动汽车和相关软件。

但美国人仍然犹豫不决,主要原因是对充电问题的担忧。

一项又一项调查显示,对充电(特别是公共充电)的担忧阻碍了电动汽车的购买。

考克斯汽车公司6月份的一项研究发现,32%考虑购买电动汽车的消费者将“我所在地区缺乏充电站”作为购买障碍。消费者报告4 月份的一项研究发现,“充电物流”和“购买价格”是阻碍消费者购买电动汽车的最大两个因素。芝加哥大学能源政策研究所和美联社-NORC公共事务研究中心4月份的一项民意调查显示,47%的美国成年人表示,他们不太可能购买电动汽车作为下一辆车,其中近80%的人表示,缺乏充电站是一个因素。

尽管美国汽车工人联合会(UAW)对底特律向电动汽车的转型表示担忧,而且该工会正在举行罢工,但扩大和改善美国充电环境的呼声正在形成。美国总统推动了这一问题的解决,他与国会合作提供了改善公共充电的重要激励措施,竞争对手汽车制造商也建立了罕见的合作关系,以帮助建立统一的充电标准,减少电动汽车驾驶员的痛点。

但问题是,就在电动汽车革命终于开始起步的时候,充电问题会在多长时间内、多大程度上阻碍电动汽车革命?

如何在哪里为电动汽车充电?

公共充电站与加油站不同,许多电动汽车车主只是偶尔使用。大多数电动汽车车主都在家里充电,使用汽车制造商或第三方提供的 2 级家用充电器。

当然,这并不适合所有人。即使在家充电的电动汽车车主偶尔也会使用公共充电器。

有些电动汽车车主在工作时充电。有员工停车场的工作场所通常都有充电器,越来越多的酒店、购物中心和其他人们可能会将电动汽车停放几个小时的地方也有充电器。

这些充电器通常被称为“目的地充电器”,充电速度与家用充电器类似,每小时可增加约56 公里的续航里程。您可能需要使用充电公司提供的应用程序才能使用这些充电器,但使用过程基本不费力,前提是充电器能正常工作。

如果您计划停放一段时间,目的地充电器是增加续航里程的好方法。但在公路旅行中,您需要快速充电器。

与大多数电动汽车驾驶员在家中或工作场所使用的充电器相比,现代快速充电器为汽车电池提供的电量要大得多,大约半小时就能将汽车电量充至 80%,或多或少。

虽然快速充电的费用因时间和地点而异,但通常比一箱汽油便宜。

虽然特斯拉司机相对容易,但在外地寻找一个能与其他电动汽车一起使用的充电器,特别是寻找一个能正常使用的充电器,可能是一个令人沮丧的经历。

为什么特斯拉会这么容易呢?

根据美国能源部的数据,目前美国约有 33,000 个公共快速充电器,其中近 21,000 个是特斯拉超级充电器。这些充电器和特斯拉自己的目的地充电器一样,使用一种名为 NACS 的独特插头设计,NACS 是北美充电标准的简称。

特斯拉最初建立超级充电网络,是为了克服潜在买家对公路旅行中充电的担忧,当时国内的快速充电器还很少。

该网络的覆盖范围和可靠性成为特斯拉早期向犹豫不决的客户推销全电动电动汽车的关键部分,并一直在特斯拉的成功中发挥着重要作用。

其他大多数人的充电选择--被称为联合充电系统(CCS)——则更加难以获得,而且往往不可靠。

随着全球汽车制造商(尤其是底特律的公司)斥资数十亿美元购买新型电动汽车,CCS的缺陷日益引起他们的关注。简而言之,美国的 CCS 充电器零星分布,覆盖面不广,设备难以使用,而且充电器经常坏掉。

CCS充电运营商,如ChargePoint和 EVgo 等 CCS 充电运营商最近开始采取重大措施,提高充电器的“正常运行时间”,即充电器可用时间的百分比。

但可靠性仍然是个大问题。在去年的一项研究中,加州大学伯克利分校的研究人员检查了湾区的 675 个 CCS 快速充电器,发现其中近四分之一无法正常使用。最近,JD Power 在 2023 年 8 月进行的一项研究发现,客户对公共 CCS 充电器(包括目的地充电器和快速充电器)的满意度在过去几年中急剧下降,其中可靠性是一个关键问题。

JDPower 电动汽车业务负责人布伦特-格鲁伯说:“公共充电器的可靠性仍然是个问题。情况停留在每五次访问中就有一次没有充电就结束的水平,其中大部分是由于充电站故障造成的。”

值得注意的是,JD Power 的研究还发现,客户对特斯拉专有快速充电网络的满意度远高于 CCS 替代方案。

更不用说,目前全美只有不到 12000 个 CCS 快速充电桩。

单一充电标准如何?

特斯拉已经开始拉拢竞争对手。

今年 5 月,特斯拉电动汽车的领军企业特斯拉和福特公司宣布达成一项协议,从 2024 年初开始,福特电动汽车的车主可以使用美国和加拿大的 12,000 多个特斯拉超级充电器。

福特还表示,将从 2025 年起在其电动汽车上标配 NACS 充电端口。(老款福特电动汽车的车主可以通过适配器使用特斯拉充电器)。

作为世界上历史最悠久的汽车制造商之一,与电动汽车制造商特斯拉合作而不是建立自己的充电网络似乎有些奇怪。但福特财务总监约翰-劳勒在6月的一次会议上解释说,这种合作对福特及其客户都有意义。

劳勒说:“我们将在我们认为可以实现差异化的地方建造产品。我们将在对客户真正有利的地方合作,在我们可以迅速扩大规模的地方合作。向我们的客户开放特斯拉充电网络,就是为了他们,这对他们来说扩展非常快。他们的选择空间更大了。”

特斯拉与通用汽车、沃尔沃汽车、Polestar 和 Rivian 等其他电动汽车制造商之间的类似交易在随后几周内纷纷宣布。

特斯拉首席执行官埃隆-马斯克在公司最近的财报电话会议上表示:“福特、通用、梅赛德斯和许多其他(汽车)制造商已经签约使用我们的连接器,并获得我们的充电网络,对此我们深感荣幸。我们坚信,帮助其他汽车公司加速电动汽车革命,只是想做一件正确的事。特斯拉充电技术的广泛应用总体上是个好消息。”

该公司的网络在可靠性方面一直表现出色。特斯拉的 NACS 插头也比 CCS 快速充电插头小巧轻便得多,而 CCS 快速充电插头对于年长或残疾驾驶员来说使用起来比较麻烦。

更重要的是,特斯拉的充电器都以同样的方式工作,而竞争对手的 CCS 充电器可能会有非常不同的程序。而且,与大多数 CCS 快速充电器不同,特斯拉的计费方式简单无缝:车主只需插上电源,充好电后即可驾车离开,无需使用特殊的应用程序或信用卡。

虽然目前还不清楚其他电动汽车的驾驶员将如何使用这一程序,但一旦驾驶员(或汽车)与特斯拉签约,预计也会同样简单。

与此同时,将 NACS 插头设计正式确定为行业标准的工作正在取得进展。为汽车行业制定关键工程标准的国际汽车工程师学会(SAE International)于 6 月 27 日表示,它正在制定 NACS 充电插头的官方性能和安全标准,预计将在六个月内发布。

充电网络和充电器制造商也在积极响应。EVgo 于 6 月表示,将于今年晚些时候开始在其美国网络的高速充电器上部署 NACS 连接器。包括商用电动汽车充电器在内的瑞士工业设备制造商 ABB 于 6 月 9 日表示,一旦新连接器的测试和验证完成,它将在充电器上提供 NACS 插头作为选项,时间可能在几个月内。

而为其他企业安装和管理充电器的 ChargePoint 公司则表示,其客户现在可以订购配备 NACS 连接器的新充电器,也可以用特斯拉设计的连接器改装现有充电器。

前路漫漫

特斯拉决定向其他汽车制造商开放其网络,而这些公司也愿意接受邀请,这将为非特斯拉电动汽车的驾驶者提供更多外出充电的选择。

但大多数专家都认为,随着电动汽车转型的不断深入,美国将需要更多的快速充电站。

2021年通过的美国《两党基础设施法》中有一条规定,在 2022 年至 2026 年期间为各州的电动汽车充电站和相关基础设施提供 50 亿美元的补贴。其既定目标是到 2030 年,在全美加速安装 50 万个新的电动汽车充电站,主要高速公路沿线每 50 英里至少安装一个充电站。

各州反过来又将这些资金发放给正在建设充电站的公司,但有一些限制条件:

这些公司必须建造方便、价格合理、能为最多人使用的充电站。

各州必须确保一些充电站建在人口密度较低的地区,如农村地区和部落领地。

充电公司必须向客户提供充电站是否有人使用或停止服务的实时更新信息。

每个充电站必须至少有四个 150 千瓦 CCS 快速充电端口。

充电运营商不能要求司机注册会员才能使用充电器。

充电站的端口必须能被“最广泛的车主”使用。具体来说,只能供一家公司的车辆使用的专有充电站将不符合资助条件。

最后一条规定在很大程度上解释了为什么特斯拉决定向其他汽车制造商开放其充电网络,为各种电动汽车的发展迈出了一大步。

虽然 UAW 目前对汽车行业向电动汽车过渡的计划表示担忧,尤其是因为电动汽车与内燃汽车相比,零部件更少,需要的工人更少,但这些担忧很可能会得到解决。可以肯定的是,随着数十款新型电动汽车在美国经销商处上市,电动汽车的普及速度将在未来几年加快。

不过,尽管更多电动汽车即将面世,但充电基础设施的建设仍处于早期阶段。要想在全国各地都能方便地使用快速充电器,还需要几年的时间。

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