EV Opluedstatiounen Technologien a China an den USA sinn allgemeng ähnlech. A béide Länner sinn Schnouer a Stecker déi iwwerwältegend dominant Technologie fir elektresch Gefierer ze laden. (Wireless Opluedstatiounen an Batterie Tauscht hunn héchstens eng kleng Präsenz.) Et ginn Ënnerscheeder tëscht deenen zwee Länner mat Respekt fir Opluedstatiounen Niveauen, Opluedstatiounen Standarden a Kommunikatioun Protokoller. Dës Ähnlechkeeten an Differenzen ginn hei ënnen diskutéiert.
A. Opluedstatiounen Niveauen
An den USA gëtt vill EV Laden op 120 Volt stattfonnt mat onmodifizéierten Heemmaueroutlets. Dëst ass allgemeng bekannt als Level 1 oder "Trickle" Laden. Mat Niveau 1 Laden, dauert eng typesch 30 kWh Batterie ongeféier 12 Stonnen fir vun 20% op eng bal voll Ladung ze goen. (Et gi keng 120 Volt Outlets a China.)
A béid China an an den USA fënnt vill EV Laden bei 220 Volt (China) oder 240 Volt (USA) statt. An den USA ass dëst bekannt als Level 2 Laden.
Esou Laden ka mat onverännert Outlets oder spezialiséiert EV-Ladegeräter stattfannen a benotzt typesch ongeféier 6-7 kW Kraaft. Wann Dir op 220–240 Volt opluet, dauert eng typesch 30 kWh Batterie ongeféier 6 Stonnen fir vun 20% op eng bal voll Ladung ze goen.
Schlussendlech hu China an d'USA wuessend Netzwierker vun DC Schnellladeger, déi allgemeng 24 kW, 50 kW, 100 kW oder 120 kW Kraaft benotzen. Verschidde Statiounen kënnen 350 kW oder souguer 400 kW Muecht ubidden. Dës DC Schnellladeger kënnen eng Gefiersbatterie vun 20% op eng bal voll Ladung huelen an Zäite vu ronn enger Stonn bis sou wéineg wéi 10 Minutten.
Dësch 6:Meeschte gemeinsam Opluedstatiounen Niveauen an US
| Opluedstatioun Niveau | Gefier Range dobäi pro Opluedzäit anMuecht | Energieversuergung |
| AC Niveau 1 | 4 mi/h @ 1,4 kW 6 mi/h @ 1,9 kW | 120 V AC/20A (12-16A kontinuéierlech) |
| AC Niveau 2 | 10 mi/h @ 3,4 kW 20 mi/h @ 6,6 kW 60 mi/h @ 19,2 kW | 208/240 V AC/20-100A (16-80A kontinuéierlech) |
| Dynamesch Zäit-vun-Notzung Opluedstatiounen | 24 mi/20 min @ 24 kW 50 mi/20 min @ 50 kW 90 mi/20 min @ 90 kW | 208/480 V AC 3-Phas (Input Stroum proportional zu Ausgangskraaft; ~20-400A AC) |
Quell: US Department of Energy
B. Opluedstatiounen Standarden
ech. China
China huet een nationale EV Schnellladungsstandard. D'USA hunn dräi EV Schnellladungsnormen.
De chinesesche Standard ass China GB/T bekannt. (InitialenGBStand fir national Norm.)
China GB/T gouf am Joer 2015 no e puer Joer Entwécklung verëffentlecht.124 Et ass elo obligatoresch fir all nei elektresch Gefierer déi a China verkaaft ginn. International Automobilisten, dorënner Tesla, Nissan a BMW, hunn den GB / T Standard fir hir EVs a China verkaaft ugeholl. GB / T erlaabt de Moment séier Laden op maximal 237,5 kW Ausgang (bei 950 V an 250 Ampere), obwuel vill
Chinesesch DC Schnellladeger bidden 50 kW Laden. En neie GB / T wäert am Joer 2019 oder 2020 verëffentlecht ginn, wat de Standard gemellt huet fir d'Lade bis zu 900 kW fir méi grouss kommerziell Gefierer ze enthalen. GB / T ass e China-nëmmen Standard: déi puer China-feieren EVs am Ausland exportéiert benotzen aner Standarden.125
Am August 2018 huet de China Electricity Council (CEC) e Memorandum vum Versteesdemech mat dem CHAdeMO Netzwierk, baséiert a Japan, ugekënnegt fir zesummen ultraschnell Laden z'entwéckelen. D'Zil ass Kompatibilitéit tëscht GB / T an CHAdeMO fir séier Laden. Déi zwou Organisatioune wäerte Partner fir de Standard fir Länner ausserhalb vu China a Japan auszebauen.126
ii. Vereenegt Staaten
An den USA ginn et dräi EV-Ladenormen fir DC Schnellladung: CHAdeMO, CCS SAE Combo an Tesla.
CHAdeMO war den éischten EV Schnellladungsstandard, daten bis 2011. Et gouf vun Tokyo entwéckelt.
Electric Power Company a steet fir "Charge to Move" (e Pun op Japanesch).127 CHAdeMO gëtt am Moment an den USA am Nissan Leaf a Mitsubishi Outlander PHEV benotzt, déi zu den héchstverkaaften elektresche Gefierer sinn. Dem Leaf säin Erfolleg an den USA kann sinnELEKTRISCH VEHICLE LADEN A CHINA AN D'USA
ENERGYPOLICY.COLUMBIA.EDU | FEBRUAR 2019 |
deelweis wéinst dem fréien Engagement vum Nissan fir d'CHAdeMO Schnellladungsinfrastruktur bei Händler an aner urban Plazen auszerollen.128 Vum Januar 2019 waren et iwwer 2.900 CHAdeMO Schnellladeger an den USA (wéi och méi wéi 7.400 a Japan a 7.900 an Europa).129
Am 2016 huet CHAdeMO ugekënnegt datt et säi Standard vu sengem initialen Opluedstaux vun 70 géif upgrade
kW fir 150 kW ze bidden.130 Am Juni 2018 huet CHAdeMO d'Aféierung vun 400 kW Opluedstatioun ugekënnegt, mat 1.000 V, 400 Amp flësseg gekillte Kabelen. Déi méi héich Opluedstatioun gëtt zur Verfügung gestallt fir de Besoine vu grousse kommerziellen Gefierer wéi Camionen a Bussen ze treffen.131
En zweete Ladestandard an den USA ass bekannt als CCS oder SAE Combo. Et gouf 2011 vun enger Grupp vun europäeschen an amerikanesche Autofabrikanten verëffentlecht. D'Wuertkomboweist datt de Stecker souwuel AC-Laden (bis zu 43 kW) wéi och DC-Laden enthält.132 In
Däitschland, d'Charging Interface Initiative (CharIN) Koalitioun gouf gegrënnt fir fir déi verbreet Adoptioun vu CCS ze plädéieren. Am Géigesaz zu CHAdeMO erméiglecht e CCS Plug DC an AC Laden mat engem eenzegen Hafen, reduzéiert de Raum an d'Ouverture erfuerderlech um Gefierkierper. Jaguar,
Volkswagen, General Motors, BMW, Daimler, Ford, FCA an Hyundai ënnerstëtzen CCS. Tesla huet och d'Koalitioun ugeschloss an am November 2018 ugekënnegt datt seng Gefierer an Europa mat CCS-Ladehäfen ausgestatt sinn. Wärend déi aktuell CCS Schnellladeger Ladegeräte vu ronn 50 kW ubidden, enthält den Electrify America Programm Schnellladung vun 350 kW, wat eng bal komplett Ladung an esou wéineg wéi 10 Minutten erméigleche kéint.
Den drëtte Ladestandard an den USA gëtt vun Tesla bedriwwen, deen am September 2012 säin eegene propriétaire Supercharger-Netzwierk an den USA lancéiert huet.134 Tesla
Superchargers funktionnéieren typesch mat 480 Volt a bidden Laden op maximal 120 kW. Wéi
vum Januar 2019 huet d'Tesla Websäit 595 Supercharger Locations an den USA opgezielt, mat enger zousätzlech 420 Locations "kommen séier."
An eiser Fuerschung fir dëse Bericht hu mir d'US Interviewten gefrot ob se de Mangel vun engem eenzegen nationale Standard fir DC Schnellladung als eng Barrière fir d'EV Adoptioun betruechten. Puer hunn an affirméierend geäntwert. D'Grënn datt verschidde DC Schnellladungsnormen net als e Problem ugesi ginn enthalen:
● Déi meescht EV Laden fënnt doheem an op der Aarbecht statt, mat Level 1 an 2 Ladegeräter.
● Vill vun der ëffentlecher an der Aarbechtsplaz Opluedinfrastrukturen bis haut huet Niveau 2 Ladegeräter benotzt.
● Adapter sinn verfügbar, déi EV Besëtzer erlaben déi meescht DC Schnellladeger ze benotzen, och wann d'EV an d'Ladegeräter verschidde Ladenormen benotzen. (D'Haaptausnam, d'Tesla Supercharging Netz, ass nëmme fir Tesla Gefierer op.) Notamment ginn et e puer Bedenken iwwer d'Sécherheet vu Schnellladungsadapteren.
● Well de Stecker an de Stecker e klenge Prozentsaz vun de Käschte vun enger Schnellladungsstatioun representéieren, stellt dëst wéineg technesch oder finanziell Erausfuerderung fir Statiounsbesëtzer a kéint mat de Schläifen fir verschidden Oktan Benziner op enger Tankstell verglach ginn. Vill ëffentlech Opluedstatiounen hu verschidde Stecker un engem eenzegen Opluedstatioun verbonnen, wat all Typ vun EV erlaabt do ze laden. Tatsächlech, vill Juridictioune verlaangen oder encouragéieren dëst.ELEKTRISCH VEHICLE LADEN A CHINA AN D'USA
38 | CENTRE OP GLOBAL ENERGIEPOLICY | COLUMBIA SIPA
E puer Autofabrikanten hunn gesot datt en exklusivt Opluednetz eng kompetitiv Strategie duerstellt. De Claas Bracklo, Chef vun der Elektromobilitéit bei BMW a President vun CharIN, sot am Joer 2018, "Mir hunn CharIN gegrënnt fir eng Muechtpositioun ze bauen." Bereetschaft fir aner Autosmodeller fir säi Netz ze benotzen, virausgesat datt se Finanzéierung proportional zum Gebrauch bäidroen.138 Tesla ass och Deel vum CharIN fir CCS ze promoten. Am November 2018 huet et ugekënnegt datt Model 3 Autoen, déi an Europa verkaaft ginn, mat CCS Ports ausgestatt sinn. Tesla Besëtzer kënnen och Adapter kafen fir Zougang zu CHAdeMO Schnellladeger.139
C. Opluedkommunikatiounsprotokoller Opluedkommunikatiounsprotokoller sinn néideg fir d'Ladung fir d'Bedierfnesser vum Benotzer ze optimiséieren (fir Ladungszoustand, Batteriespannung a Sécherheet z'entdecken) a fir d'Gitter (inklusive
Verdeelungsnetz Kapazitéit, Zäit-vun-Notzung Präisser an Nofro Äntwert Moossnamen).140 China GB / T an CHAdeMO benotzen engem Kommunikatioun Protokoll bekannt als CAN, iwwerdeems CCS schafft mam PLC Protokoll. Open Kommunikatiounsprotokoller, wéi den Open Charge Point Protocol (OCPP), entwéckelt vun der Open Charging Alliance, ginn ëmmer méi populär an den USA an Europa.
An eiser Fuerschung fir dëse Bericht hunn e puer US Interviewten de Beweegung Richtung oppe Kommunikatiounsprotokoller a Software als Politikprioritéit zitéiert. Besonnesch e puer ëffentlech Opluedprojeten, déi Finanzéierung ënner dem amerikanesche Recovery and Reinvestment Act (ARRA) kruten, goufen zitéiert als Ubidder mat propriétaire Plattformen gewielt, déi duerno finanziell Schwieregkeeten erlieft hunn, déi futtis Ausrüstung hannerloossen, déi Ersatz erfuerderen.141 Déi meescht Stied, Utilities a Charging Netzwierker, déi fir dës Etude kontaktéiert goufen, hunn d'Ënnerstëtzung fir oppe Kommunikatiounsprotokoller an Ureizer ausgedréckt fir Opluedsnetzhoster z'erméiglechen fir nahtlos Ubidder ze wiesselen.142
D. Käschten
Home Ladegeräter si méi bëlleg a China wéi an den USA. A China verkeeft en typesche 7 kW Wandmontage Hausladeger online fir tëscht RMB 1,200 an RMB 1,800,143 Installatioun erfuerdert zousätzlech Käschten. (Déi meescht privat EV Akeef kommen mat Ladegeräter an Installatioun abegraff.) An den USA kaschten Niveau 2 Heemlaeger am Beräich vun $450-$600, plus eng Moyenne vu ronn $500 fir Installatioun.144 DC Schnellladungsausrüstung ass wesentlech méi deier an béid Länner. D'Käschte variéiere wäit. Ee chinesesche Expert, dee fir dëse Bericht interviewt gouf, schätzt datt d'Installatioun vun engem 50 kW DC Schnellladungspost a China typesch tëscht RMB 45,000 an RMB 60,000 kascht, mat der Ladepost selwer fir ongeféier RMB 25,000 - RMB 35,000 a Kabelen, ënnerierdesch Infrastruktur an Aarbechtsrechnung. fir de Rescht.145 An den USA kann DC Schnellladung zéngdausende vun Dollar pro Post kaschten. Wichteg Variabelen, déi d'Käschte fir d'Installatioun vun DC Schnellladungsausrüstung beaflossen, enthalen de Besoin fir Trenching, Transformator Upgrades, nei oder aktualiséiert Circuiten an elektresch Brieder an ästhetesch Upgrades. Schëlder, Erlaabnis an Accès fir behënnert sinn zousätzlech Iwwerleeungen.146
E. Wireless Opluedstatiounen
Wireless Opluedstatiounen bitt verschidde Virdeeler, dorënner Ästhetik, Zäit spueren an einfacher Benotzung.
Et war an den 1990er Jore verfügbar fir den EV1 (e fréien elektreschen Auto) awer ass haut rar.147 Wireless EV Opluedsystemer ugebueden online Gamme vu Käschte vun $ 1.260 bis ongeféier $ 3.000.148 Wireless EV Opluedstatioun huet eng Effizienz Strof, mat aktuellen Systemer déi Opluedeffizienz vun ronn 85%.149 Aktuell drahtlose Opluedprodukter bidden Kraafttransfer vun 3-22 kW; drahtlos Ladegeräter verfügbar fir verschidde EV Modeller vu Plugless Charge op entweder 3,6 kW oder 7,2 kW, gläichwäerteg mam Niveau 2 Laden. a verschidde Automobilisten hunn ugekënnegt datt se drahtlos Laden als Optioun op zukünfteg EVs ubidden. Wireless Opluedstatiounen kéint attraktiv ginn fir bestëmmte Gefierer mat definéiert Strecken, wéi ëffentlech Bussen, an et gouf och proposéiert fir zukünfteg elektresch Autobunne Bunnen, obwuel héich Käschten, niddereg Opluedstatiounen Effizienz a lues Opluedgeschwindegkeet Nodeeler wieren.152
F. Batterie Tauscht
Mat Batterieaustauschtechnologie kënnen elektresch Gefierer hir entlaascht Batterie fir anerer austauschen, déi voll gelueden sinn. Dëst géif d'Zäit déi néideg ass fir en EV ze laden dramatesch verkierzen, mat bedeitende potenzielle Virdeeler fir Chauffeuren.
Verschidde chinesesch Stied a Firmen experimentéieren de Moment mat Batterieaustausch, mat engem Fokus op héichbenotzbare Flotte EVs, wéi Taxis. D'Stad Hangzhou huet Batterieaustausch fir seng Taxiflott agesat, déi lokal gemaach Zotye EVs benotzt.155 Peking huet e puer Batterieaustauschstatiounen an engem Effort gebaut, deen vum lokalen Automaker BAIC ënnerstëtzt gëtt. Am spéiden 2017 huet BAIC e Plang ugekënnegt fir 3.000 Tauschstatiounen am ganze Land bis 2021 ze bauen.156 De chinesesche EV Startup NIO plangt Batterieaustauschtechnologie fir e puer vu senge Gefierer z'adoptéieren an huet ugekënnegt datt et 1.100 Tauschstatiounen a China géif bauen.157 Verschidde Stied a China— dorënner Hangzhou a Qingdao — hunn och Batterieaustausch fir Bussen benotzt.158
An den USA ass d'Diskussioun iwwer d'Batterieaustausch verschwonnen no der 2013 Insolvenz vum israelesche Batterieaustausch-Startup Project Better Place, deen e Reseau vu Tauschstatiounen fir Passagéierautoen geplangt hat.153 Am Joer 2015 huet Tesla seng Tauschstatiounspläng opginn nodeems se nëmmen eng gebaut hunn. Demonstratiounsanlag, de Mangel u Konsumenteninteresse zouzeschreiwen. Et gi wéineg wann iwwerhaapt Experimenter amgaang mat Respekt fir Batterieaustausch an den USA haut.154 De Réckgang vun de Batterieskäschten, a vläicht a mannerem Ausmooss d'Austauschung vun DC Schnellladungsinfrastrukturen, hu méiglecherweis d'Attraktioun vum Batterieaustausch an der Vereenegt Staaten.
Wärend Batterieaustausch verschidde Virdeeler bitt, huet et och bemierkenswäert Nodeeler. Eng EV Batterie ass schwéier an typesch um Buedem vum Gefier läit, a bildt en integralen strukturelle Komponent mat minimalen Ingenieurstoleranzen fir Ausrichtung an elektresch Verbindungen. D'Batterien vun haut erfuerderen normalerweis Ofkillung, a Killsystemer ze verbannen an ze trennen ass schwéier.159 Wéinst hirer Gréisst a Gewiicht mussen d'Batteriesystemer perfekt passen, fir Rattelen ze vermeiden, Verschleiung ze reduzéieren an d'Gefier zentréiert ze halen. Skateboard Batteriearchitektur, déi an den haitegen EVs heefeg ass, verbessert d'Sécherheet andeems de Gewiicht vum Gefier reduzéiert gëtt an de Crashschutz virun an hënnescht verbessert. Removable Batterien, déi am Kofferraum oder soss anzwousch sinn, feelen dëse Virdeel. Well déi meescht Gefierbesëtzer haaptsächlech doheem oderELEKTRISCH VEHICLE LADEN A CHINA AN D'USAop der Aarbecht, Batterieaustausch géif net onbedéngt d'Opluedinfrastrukturprobleemer léisen - et géif nëmmen hëllefen, d'ëffentlech Opluedstatioun an d'Reechwäit unzegoen. A well déi meescht Automobilisten net gewëllt sinn Batteriepacken oder Designen ze standardiséieren - Autoen si ronderëm hir Batterien a Motoren entworf, sou datt dëst e Schlëssel propriétaire Wäert160 mécht - Batterieaustausch kann e separaten Tauschstatiounsnetz fir all Autosfirma oder separat Tauschausrüstung fir verschidde Modeller erfuerderen an Gréissten vun Gefierer. Och wann mobil Batterieaustausch Camionen proposéiert goufen,161 muss dëse Geschäftsmodell nach ëmgesat ginn.
Post Zäit: Jan-20-2021