Latausinfrastruktuurin trendit

Vaikka suurin osa latauskysynnästä tyydytetään tällä hetkellä kotoa käsin lataamalla, julkisesti saatavilla olevia latausasemia tarvitaan yhä enemmän, jotta lataus olisi yhtä kätevää ja helppoa kuin perinteisten ajoneuvojen tankkaamisessa. Erityisesti tiheästi asutuilla kaupunkialueilla, joilla kotilatauksen saatavuus on rajallisempaa, julkinen latausinfrastruktuuri on keskeinen tekijä sähköautojen käyttöönotossa. Vuoden 2022 lopussa maailmassa oli 2,7 miljoonaa julkista latauspistettä, joista yli 900 000 asennettiin vuonna 2022, mikä on noin 55 % enemmän kuin vuonna 2021. Tämä on verrattavissa pandemiaa edeltäneeseen 50 %:n kasvuvauhtiin vuosina 2015–2019.

Hitaat laturit

Maailmanlaajuisesti yli 600 000 julkista hidasta latauspistettä1vuonna 2022 asennettiin 360 000 julkista hidasta latausasemaa, joista 360 000 sijaitsi Kiinassa, mikä nosti maan hitaiden latausasemien määrän yli miljoonaan. Vuoden 2022 lopussa Kiinassa sijaitsi yli puolet maailman julkisten hitaiden latausasemien määrästä.

Eurooppa on toisena, ja siellä oli yhteensä 460 000 hidasta latauspistettä vuonna 2022, mikä on 50 % enemmän kuin edellisenä vuonna. Alankomaat on Euroopan kärjessä 117 000 latauspisteellä, jota seuraavat Ranska noin 74 000 ja Saksa 64 000 latauspistettä. Yhdysvalloissa hitaiden latauspisteiden määrä kasvoi 9 % vuonna 2022, mikä on hitain kasvuvauhti suurimpien markkinoiden joukossa. Koreassa hitaiden latauspisteiden määrä on kaksinkertaistunut edellisvuodesta ja saavuttanut 184 000 latauspistettä.

Pikalaturit

Julkisesti saatavilla olevat pikalaturit, erityisesti moottoriteiden varrella sijaitsevat, mahdollistavat pidemmät matkat ja voivat auttaa lievittämään toimintasädepelkoa, joka on este sähköautojen käyttöönotolle. Kuten hitaat laturit, myös julkiset pikalaturit tarjoavat latausratkaisuja kuluttajille, joilla ei ole luotettavaa pääsyä yksityisiin latauspisteisiin, mikä kannustaa sähköautojen käyttöönottoa laajemmalla väestöryhmällä. Pikalaturien määrä kasvoi maailmanlaajuisesti 330 000:lla vuonna 2022, vaikka jälleen suurin osa (lähes 90 %) kasvusta tuli Kiinasta. Pikalatauksen käyttöönotto kompensoi kotilatauspisteiden saatavuuden puutetta tiheästi asutuissa kaupungeissa ja tukee Kiinan tavoitteita sähköautojen nopealle käyttöönotolle. Kiinassa on yhteensä 760 000 pikalaturia, mutta yli 100 000 julkisesta pikalatauspistekannasta sijaitsee vain kymmenessä maakunnassa.

Euroopassa pikalaturien kokonaismäärä oli vuoden 2022 loppuun mennessä yli 70 000, mikä on noin 55 % enemmän kuin vuonna 2021. Maat, joissa on suurin pikalaturikanta, ovat Saksa (yli 12 000), Ranska (9 700) ja Norja (9 000). Euroopan unionissa on selkeä tavoite kehittää edelleen julkista latausinfrastruktuuria, kuten osoittaa alustava sopimus vaihtoehtoisten polttoaineiden infrastruktuuria koskevasta asetuksesta (AFIR), jossa asetetaan sähköautojen latauksen kattavuusvaatimukset koko Euroopan laajuisessa liikenneverkossa (TEN-T). Euroopan investointipankin ja Euroopan komission välinen sopimus asettaa vuoden 2023 loppuun mennessä saataville yli 1,5 miljardia euroa vaihtoehtoisten polttoaineiden infrastruktuuriin, mukaan lukien sähköautojen pikalataukseen.

Yhdysvallat asensi 6 300 pikalaturia vuonna 2022, joista noin kolme neljäsosaa oli Teslan Supercharger-asemia. Pikalaturien kokonaismäärä nousi 28 000:een vuoden 2022 lopussa. Käyttöönoton odotetaan kiihtyvän tulevina vuosina hallituksen hyväksynnän jälkeen (NEVI). Kaikki Yhdysvaltain osavaltiot, Washington DC ja Puerto Rico osallistuvat ohjelmaan, ja niille on jo osoitettu 885 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria rahoitusta vuodelle 2023 latausasemien rakentamisen tukemiseksi 122 000 kilometrille moottoritietä. Yhdysvaltain liittovaltion moottoritiehallinto (Federal Highway Administration) on ilmoittanut uusista kansallisista standardeista liittovaltion rahoittamille sähköautojen latausasemille varmistaakseen johdonmukaisuuden, luotettavuuden, saatavuuden ja yhteensopivuuden. Uusien standardien myötä Tesla on ilmoittanut avaavansa osan Yhdysvaltain Supercharger- (jossa Superchargerit edustavat 60 % Yhdysvaltojen pikalatureiden kokonaismäärästä) ja Destination Charger -verkostostaan ​​muille kuin Teslan sähköautoille.

Julkiset latauspisteet ovat yhä tärkeämpiä sähköautojen yleistymisen mahdollistamiseksi

Julkisen latausinfrastruktuurin käyttöönotto sähköautojen myynnin kasvun ennakoidessa on ratkaisevan tärkeää sähköautojen laajamittaisen käyttöönoton kannalta. Esimerkiksi Norjassa oli vuonna 2011 noin 1,3 täyssähköajoneuvoa julkista latauspistettä kohden, mikä tuki käyttöönottoa. Vuoden 2022 lopussa Norjassa oli 25 täyssähköajoneuvoa julkista latauspistettä kohden, kun yli 17 % kevyistä ajoneuvoista oli täyssähköajoneuvoja. Yleisesti ottaen täyssähköajoneuvojen osuuden kasvaessa latauspisteiden ja täyssähköajoneuvojen suhde laskee. Sähköautojen myynnin kasvua voidaan ylläpitää vain, jos latauskysyntä tyydytetään helposti saatavilla olevalla ja kohtuuhintaisella infrastruktuurilla, joko yksityisen latauksen avulla kodeissa tai työpaikoilla tai julkisesti saatavilla olevien latausasemien avulla.

Sähköisten kevyiden hyötyajoneuvojen suhde julkisia latauspisteitä kohden

Julkisten latauspisteiden ja akkukäyttöisten kevyiden ajoneuvojen suhde valituissa maissa suhteessa akkukäyttöisten kevyiden ajoneuvojen osakeosuuteen

Vaikka ladattavat latausajoneuvot ovat vähemmän riippuvaisia ​​julkisesta latausinfrastruktuurista kuin akkukäyttöiset sähköajoneuvot, latauspisteiden riittävään saatavuuteen liittyvän päätöksenteon tulisi sisältää (ja kannustaa) julkinen ladattavien autojen lataus. Jos otetaan huomioon sähkökäyttöisten kevyiden ajoneuvojen kokonaismäärä latauspistettä kohden, maailmanlaajuinen keskiarvo vuonna 2022 oli noin kymmenen sähköautoa laturia kohden. Maat, kuten Kiina, Korea ja Alankomaat, ovat pitäneet sähköautoja laturia kohden alle kymmenen viime vuosina. Maissa, jotka ovat vahvasti riippuvaisia ​​julkisesta latauksesta, julkisesti saatavilla olevien latausasemien määrä on kasvanut vauhdilla, joka vastaa pitkälti sähköautojen käyttöönottoa.

Joillakin markkinoilla, joille on ominaista laaja kotilatauksen saatavuus (koska suuri osa omakotitaloista tarjoaa mahdollisuuden asentaa laturin), sähköautojen määrä julkista latauspistettä kohden voi olla vielä suurempi. Esimerkiksi Yhdysvalloissa sähköautojen suhde laturia kohden on 24 ja Norjassa yli 30. Sähköautojen markkinaosuuden kasvaessa julkinen lataus on yhä tärkeämpää myös näissä maissa, jotta voidaan tukea sähköautojen käyttöönottoa kuljettajien keskuudessa, joilla ei ole pääsyä yksityisiin latausmahdollisuuksiin kotona tai työpaikalla. Optimaalinen sähköautojen suhde laturia kohden vaihtelee kuitenkin paikallisten olosuhteiden ja kuljettajien tarpeiden mukaan.

Ehkä tärkeämpää kuin saatavilla olevien julkisten latausasemien lukumäärä on sähköautoa kohden käytettävissä olevan julkisen latauksen kokonaiskapasiteetti, koska pikalaturit voivat palvella useampia sähköautoja kuin hitaat latausasemat. Sähköautojen käyttöönoton alkuvaiheessa on järkevää, että käytettävissä oleva latausteho sähköautoa kohden on korkea, olettaen, että latausasemien käyttöaste on suhteellisen alhainen, kunnes markkinat kypsyvät ja infrastruktuurin käyttö tehostuu. Tämän mukaisesti Euroopan unionin AFIR-asiakirja sisältää vaatimuksia tarjottavan kokonaislatauskapasiteetin osalta rekisteröidyn ajoneuvokannan koon perusteella.

Maailmanlaajuisesti keskimääräinen sähkökäyttöisen kevyen ajoneuvon julkisten latausasemien teho on noin 2,4 kW sähköautoa kohden. Euroopan unionissa suhde on alhaisempi, keskimäärin noin 1,2 kW sähköautoa kohden. Koreassa suhde on korkein, 7 kW sähköautoa kohden, vaikka useimmat julkiset latausasemat (90 %) ovat hitaita latausasemia.

Sähkökäyttöisten kevyiden ajoneuvojen lukumäärä julkista latauspistettä kohden ja kW sähkökäyttöistä kevyiden ajoneuvojen teho vuonna 2022

Avata

Sähkökäyttöisten kevyiden ajoneuvojen määrä latauspistettä kohdenKW julkista latausta sähkökäyttöistä kevyiden ajoneuvojen latausta kohdenUusi-SeelantiIslantiAustraliaNorjaBrasiliaSaksaRuotsiYhdysvallatTanskaPortugaliYhdistynyt kuningaskuntaEspanjaKanadaIndonesiaSuomiSveitsiJapaniThaimaaEuroopan unioniRanskaPuolaMeksikoBelgiaMaailmaItaliaKiinaIntiaEtelä-AfrikkaChileKreikkaAlankomaatKorea08162432404856647280889610400.61.21.82.433.64.24.85.466.67.27.8

• EV / EVSE (ala-akseli)
• kW / EV (yläakseli)

Alueilla, joilla sähkökuorma-autot ovat tulossa kaupallisesti saataville, täyssähkökuorma-autot voivat kilpailla kokonaiskustannusten (TCO) perusteella perinteisten dieselkuorma-autojen kanssa yhä useammassa toiminnassa, ei vain kaupunki- ja alueellisella liikenteessä, vaan myös alueellisella vetoauto-perävaunu-liikenteessä ja kaukoliikenteessä. Kolme parametria, jotka määräävät ajankohdan, ovat tietullit, polttoaine- ja käyttökustannukset (esim. kuorma-autonkuljettajien kohtaama dieselin ja sähkön hintojen ero ja alennetut ylläpitokustannukset) sekä investointituet, joilla kavennetaan ajoneuvon ostohinnan eroa. Koska sähkökuorma-autot voivat tarjota samat toiminnot alhaisemmilla elinkaarikustannuksilla (myös alennetulla hinnalla), se, missä ajassa ajoneuvon omistajat odottavat saavansa takaisin alkukustannukset, on keskeinen tekijä päätettäessä, kannattaako ostaa sähkö- vai perinteinen kuorma-auto.

Sähkökuorma-autojen taloudellisuutta pitkän matkan sovelluksissa voidaan parantaa huomattavasti, jos latauskustannuksia voidaan alentaa maksimoimalla hidas lataus "vuoron ulkopuolella" (esim. yöaikaan tai muina pidempinä seisokkiaikoina), hankkimalla sähköverkko-operaattoreilta irtotavarasopimuksia "vuoron keskellä" (esim. taukojen aikana), nopeaa (jopa 350 kW) tai ultranopeaa (> 350 kW) latausta varten sekä tutkimalla älykästä latausta ja ajoneuvosta sähköverkkoon -yhteyksiä lisätulojen saamiseksi.

Sähkökuorma-autot ja -linja-autot tulevat käyttämään suurinta osaa energiastaan ​​vuoron ulkopuolisella latauksella. Tämä saavutetaan pääasiassa yksityisillä tai puoliyksityisillä latausasemilla tai julkisilla asemilla moottoriteillä, ja usein yön yli. Raskaan kaluston sähköistämisen kasvavan kysynnän palvelemiseen tarkoitettuja latausasemia on kehitettävä, ja monissa tapauksissa se voi edellyttää jakelu- ja siirtoverkon parantamista. Ajoneuvojen toimintasäteen vaatimuksista riippuen latausasemien lataus riittää kattamaan suurimman osan kaupunkiliikenteen linja-autojen sekä kaupunki- ja alueellisen kuorma-autoliikenteen toiminnoista.

Lepoaikoja edellyttävät määräykset voivat myös tarjota aikaikkunan vuoron keskivaiheen lataukselle, jos matkan varrella on saatavilla nopeita tai ultranopeita latausvaihtoehtoja: Euroopan unioni vaatii 45 minuutin tauon 4,5 ajotunnin jälkeen; Yhdysvallat vaatii 30 minuuttia 8 tunnin ajotunnin jälkeen.

Useimmat kaupallisesti saatavilla olevat tasavirta (DC) -pikalatausasemat mahdollistavat tällä hetkellä 250–350 kW:n tehotason. Euroopan neuvoston ja parlamentin saavuttama tavoite sisältää sähkökäyttöisten raskaiden hyötyajoneuvojen infrastruktuurin asteittaisen käyttöönoton vuodesta 2025 alkaen. Yhdysvaltojen ja Euroopan alueellisen ja pitkän matkan kuorma-autojen tehovaatimuksia koskevat viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että sähkökuorma-autojen täyteen lataamiseen 30–45 minuutin tauon aikana voidaan tarvita yli 350 kW:n ja jopa 1 MW:n lataustehoa.

Traton, Volvo ja Daimler tunnustivat tarpeen laajentaa nopeaa tai ultranopeaa latausta ennakkoedellytyksenä sekä alueellisen että erityisesti pitkän matkan toiminnan tekniselle ja taloudelliselle kannattavuudelle. Vuonna 2022 Traton, Volvo ja Daimler perustivat itsenäisen yhteisyrityksen. Kolmen raskaan kaluston valmistajakonsernin 500 miljoonan euron yhteissijoituksilla toteutetun aloitteen tavoitteena on ottaa käyttöön yli 1 700 nopeaa (300–350 kW) ja ultranopeaa (1 MW) latauspistettä eri puolilla Eurooppaa.

Useita latausstandardeja on tällä hetkellä käytössä, ja ultranopean latauksen teknisiä eritelmiä kehitetään parhaillaan. Raskaiden sähköajoneuvojen latausstandardien ja yhteentoimivuuden mahdollisimman suuren lähentymisen varmistaminen on tarpeen, jotta vältetään kustannukset, tehottomuus ja haasteet ajoneuvojen maahantuojille ja kansainvälisille toimijoille, joita valmistajien erilaiset kehityspolut aiheuttaisivat.

Kiinassa hankkeen kehittäjät, China Electricity Council ja CHAdeMO:n ”ultra ChaoJi”, kehittävät latausstandardia raskaille sähköajoneuvoille jopa useiden megawattien teholla. Euroopassa ja Yhdysvalloissa Kansainvälinen standardisoimisjärjestö (ISO) ja muut organisaatiot kehittävät parhaillaan CharIN Megawatt Charging Systemin (MCS) spesifikaatioita, joiden mahdollinen maksimiteho on . Lopullisten MCS-spesifikaatioiden, joita tarvitaan kaupalliseen käyttöönottoon, odotetaan valmistuvan vuonna 2024. Daimler Trucksin ja Portland General Electricin (PGE) vuonna 2021 tarjoaman ensimmäisen megawatin latausaseman jälkeen sekä Itävallassa, Ruotsissa, Espanjassa ja Yhdistyneessä kuningaskunnassa toteutettujen investointien ja projektien jälkeen.

1 MW:n nimellistehoisten latausasemien kaupallistaminen vaatii merkittäviä investointeja, koska näin suuren tehontarpeen omaavien asemien asennus ja verkon päivitys aiheuttavat merkittäviä kustannuksia. Julkisten sähkölaitosten liiketoimintamallien ja energia-alan sääntelyn tarkistaminen, suunnittelun koordinointi sidosryhmien välillä ja älykäs lataus voivat kaikki auttaa. Suora tuki pilottihankkeiden ja taloudellisten kannustimien kautta voi myös nopeuttaa demonstrointia ja käyttöönottoa alkuvaiheessa. Äskettäisessä tutkimuksessa esitetään joitakin keskeisiä suunnittelunäkökohtia MCS-luokiteltujen latausasemien kehittämistä varten:

• Latausasemien suunnittelu moottoritievarikoille lähelle siirtolinjoja ja sähköasemia voi olla optimaalinen ratkaisu kustannusten minimoimiseksi ja latausasemien käytön lisäämiseksi.
• Kustannusten vähentämiseksi on ratkaisevan tärkeää ”oikean mitoituksen” yhteydet, joilla on suorat yhteydet siirtolinjoihin varhaisessa vaiheessa. Näin voidaan ennakoida sellaisen järjestelmän energiantarpeet, jossa suuri osa rahtiliikenteestä on sähköistetty, sen sijaan, että jakeluverkkoja päivitettäisiin tilapäisesti ja lyhytaikaisesti. Tämä edellyttää verkko-operaattoreiden ja latausinfrastruktuurin kehittäjien välistä jäsenneltyä ja koordinoitua suunnittelua eri sektoreilla.
• Koska siirtoverkkojen yhteenliittäminen ja sähköverkon päivitykset voivat kestää 4–8 vuotta, tärkeimpien latausasemien sijoittaminen ja rakentaminen on aloitettava mahdollisimman pian.

Ratkaisuihin kuuluvat kiinteiden varastointijärjestelmien asentaminen ja paikallisen uusiutuvan energian kapasiteetin integrointi yhdistettynä älykkääseen lataukseen, mikä voi auttaa vähentämään sekä verkkoon liittymiseen liittyviä infrastruktuurikustannuksia että sähkön hankintakustannuksia (esim. mahdollistamalla kuorma-autoliikenteen harjoittajille kustannusten minimoimisen hyödyntämällä hintavaihteluita päivän aikana, hyödyntämällä ajoneuvosta verkkoon -mahdollisuuksia jne.).

Muita vaihtoehtoja sähkökäyttöisten raskaiden ajoneuvojen (HDV) virransyöttöön ovat akkujen vaihto ja sähköiset tiejärjestelmät. Sähköiset tiejärjestelmät voivat siirtää virtaa kuorma-autoon joko tiellä olevien induktiivisten kelojen kautta, ajoneuvon ja tien välisten johtavien yhteyksien kautta tai ajojohtimien kautta. Ajojohtimet ja muut dynaamiset latausvaihtoehdot voivat olla lupaavia järjestelmätason kustannusten alentamisen kannalta siirryttäessä nollapäästöisiin alueellisiin ja kaukoliikenteen kuorma-autoihin, mikä on suotuisa kokonaispääoma- ja käyttökustannusten kannalta. Ne voivat myös auttaa vähentämään akkukapasiteetin tarvetta. Akkujen kysyntää voidaan entisestään vähentää ja käyttöastetta parantaa entisestään, jos sähköiset tiejärjestelmät suunnitellaan yhteensopiviksi paitsi kuorma-autojen myös sähköautojen kanssa. Tällaiset lähestymistavat edellyttäisivät kuitenkin induktiivisia tai tieliikennesuunnittelua, johon liittyy suurempia esteitä teknologian kehittämisen ja suunnittelun kannalta ja joka on pääomavaltaisempaa. Samaan aikaan sähköiset tiejärjestelmät asettavat merkittäviä haasteita, jotka muistuttavat rautatiesektorin haasteita, mukaan lukien suurempi tarve polkujen ja ajoneuvojen standardoinnille (kuten raitiovaunut ja johdinautot osoittavat), rajat ylittävä yhteensopivuus kaukoliikenteessä ja asianmukaiset infrastruktuurin omistusmallit. Ne tarjoavat kuorma-autojen omistajille vähemmän joustavuutta reittien ja ajoneuvotyyppien suhteen, ja niiden kehityskustannukset ovat yleisesti ottaen korkeat, mikä kaikki vaikuttaa niiden kilpailukykyyn verrattuna tavallisiin latausasemiin. Näiden haasteiden vuoksi tällaiset järjestelmät olisi tehokkainta ottaa käyttöön ensin paljon käytetyillä tavaraliikenteen käytävillä, mikä edellyttäisi tiivistä koordinointia eri julkisten ja yksityisten sidosryhmien välillä. Tähän mennessä Saksassa ja Ruotsissa julkisilla teillä tehdyt demonstraatiot ovat perustuneet sekä yksityisten että julkisten toimijoiden edelläkävijöihin. Sähköisten tiejärjestelmien pilottihankkeita harkitaan myös Kiinassa, Intiassa, Isossa-Britanniassa ja Yhdysvalloissa.

Raskaiden ajoneuvojen lataustarpeet

International Council on Clean Transportationin (ICCT) analyysi viittaa siihen, että sähkökäyttöisten kaksipyöräisten ajoneuvojen akkujen vaihto taksipalveluissa (esim. pyörätakseissa) tarjoaa kilpailukykyisimmät kokonaiskustannukset verrattuna pistelataukseen perustuviin akkusähköajoneuvoihin tai polttomoottoriajoneuvoihin. Viimeisen mailin toimituksissa kaksipyöräisellä ajoneuvolla pistelatauksella on tällä hetkellä kokonaiskustannusten etu akunvaihtoon verrattuna, mutta oikeilla poliittisilla kannustimilla ja mittakaavalla vaihdosta voisi tulla varteenotettava vaihtoehto tietyissä olosuhteissa. Yleisesti ottaen keskimääräisen päivittäisen ajetun matkan kasvaessa akunvaihdolla varustetusta sähkökäyttöisestä kaksipyöräisestä ajoneuvosta tulee taloudellisempi kuin pistelatauksesta tai bensiiniajoneuvoista. Vuonna 2021 perustettiin Swappable Batteries Motorcycle Consortium, jonka tavoitteena on helpottaa kevyiden ajoneuvojen, mukaan lukien kaksi- ja kolmipyöräisten, akkujen vaihtoa työskentelemällä yhdessä yhteisten akkuvaatimusten parissa.

Sähkökäyttöisten kaksi- ja kolmipyöräisten akkujen vaihto on erityisen kiihdyttävää Intiassa. Intian markkinoilla on tällä hetkellä yli kymmenen eri yritystä, mukaan lukien Gogoro, kiinalainen Taipeissa toimiva sähköpotkulaudan ja akkujenvaihtoteknologian johtaja. Gogoron mukaan sen akut käyttävät 90 %:a Kiinan Taipeissa olevista sähköpotkulaudoista, ja Gogoron verkostolla on yli 12 000 akkujenvaihtoasemaa, jotka tukevat yli 500 000 sähkökäyttöistä kaksipyöräistä yhdeksässä maassa, pääasiassa Aasian ja Tyynenmeren alueella. Gogoro on nyt solminut kumppanuuden intialaisen Zypp Electricin kanssa, joka ylläpitää sähköajoneuvojen palvelualustaa viimeisen mailin toimituksille. Yhdessä he ottavat käyttöön kuusi akkujenvaihtoasemaa ja 100 sähkökäyttöistä kaksipyöräistä osana pilottihanketta yritysten välisille viimeisen mailin toimituksille Delhin kaupungissa. Vuoden 2023 alussa he keräsivät , jota he aikovat käyttää laajentaakseen sähköajoneuvokalustoaan 200 000 sähkökäyttöiseen kaksipyöräiseen 30 Intian kaupungissa vuoteen 2025 mennessä. Sun Mobilitylla on pidempi historia akkujen vaihdossa Intiassa, ja se on vaihtanut yli asemia ympäri maata sähkökäyttöisiin kaksi- ja kolmipyöräisiin, mukaan lukien sähkörikšoihin, kumppaneiden, kuten Amazon Intian, kanssa. Thaimaassa on myös tarjolla akkujen vaihtopalveluita moottoripyörätakseille ja toimituskuljettajille.

Vaikka sähkökäyttöisten kaksipyöräisten akkujen vaihto on yleisintä Aasiassa, se on leviämässä myös Afrikkaan. Esimerkiksi ruandalainen sähkömoottoripyörästartup ylläpitää akkujenvaihtoasemia, jotka keskittyvät palvelemaan moottoripyörätakseja, jotka vaativat pitkiä päivittäisiä toimintasäteitä. Ampersand on rakentanut kymmenen akkujenvaihtoasemaa Kigaliin ja kolme Nairobiin, Keniaan. Nämä asemat suorittavat lähes 37 000 akkujen vaihtoa kuukaudessa.

Akun vaihto kaksi- ja kolmipyöräisissä tarjoaa kustannusetuja

Erityisesti kuorma-autoissa akun vaihdolla voi olla merkittäviä etuja erittäin nopeaan lataukseen verrattuna. Ensinnäkin akun vaihto voi kestää niin vähän aikaa kuin kaapelipohjaisella latauksella, mikä olisi vaikeaa ja kallista saavuttaa, sillä se vaatisi keski- tai korkeajännitteisiin verkkoihin kytketyn erittäin nopean laturin sekä kalliita akunhallintajärjestelmiä ja akkukemikaaleja. Erittäin nopean latauksen välttäminen voi myös pidentää akun kapasiteettia, suorituskykyä ja latauksen kestoa.

Akku palveluna (BaaS), jossa kuorma-auton ja akun osto erotetaan toisistaan ​​ja akun vuokrasopimus solmitaan, alentaa huomattavasti alkuperäisiä ostokustannuksia. Lisäksi, koska kuorma-autot ovat yleensä riippuvaisia ​​litiumrautafosfaattiakkujen (LFP) kemikaaleista, jotka ovat kestävämpiä kuin litiumnikkelimangaanikobolttioksidiakut (NMC), ne soveltuvat hyvin vaihtoon turvallisuuden ja kohtuuhintaisuuden vuoksi.

Aseman rakentamiskustannukset ovat kuitenkin todennäköisesti korkeammat kuorma-autojen akkujen vaihtoa varten, koska ajoneuvojen koko on suurempi ja akut painavampia, ja vaihto vaatii enemmän tilaa ja erikoislaitteita. Toinen merkittävä este on vaatimus akkujen standardoinnista tietyn koon ja kapasiteetin mukaan, minkä kuorma-autojen valmistajat todennäköisesti pitävät kilpailukyvyn heikentävänä tekijänä, koska akkujen suunnittelu ja kapasiteetti ovat keskeisiä erottavia tekijöitä sähkökuorma-autojen valmistajien välillä.

Kiina on kuorma-autojen akkujen vaihdon eturintamassa merkittävän poliittisen tuen ja kaapelilatausta täydentävän teknologian käytön ansiosta. Vuonna 2021 Kiinan MIIT ilmoitti, että useat kaupungit pilotoisivat akkujen vaihtoteknologiaa, mukaan lukien raskaiden hyötyajoneuvojen akkujen vaihtoa kolmessa kaupungissa. Lähes kaikki suuret kiinalaiset raskaiden kuorma-autojen valmistajat, mukaan lukien FAW, CAMC, Dongfeng, Jiangling Motors Corporation Limited (JMC), Shanxi Automobile ja SAIC, kokeilevat tätä teknologiaa.

Kiina on eturintamassa kuorma-autojen akkujen vaihdossa

Kiina on myös johtava henkilöautojen akkujen vaihdossa. Kaikissa liikennemuodoissa akkujen vaihtoasemien kokonaismäärä Kiinassa oli lähes vuoden 2022 lopussa, mikä on 50 % enemmän kuin vuoden 2021 lopussa. NIO, joka valmistaa akkujen vaihtoon sopivia autoja ja niitä tukevia vaihtoasemia, ylläpitää enemmän akkuja kuin Kiinassa, ja sen verkosto kattaa yli kaksi kolmasosaa Manner-Kiinasta. Puolet heidän vaihtoasemistaan ​​asennettiin vuonna 2022, ja yritys on asettanut tavoitteeksi 4 000 akkujen vaihtoasemaa maailmanlaajuisesti vuoteen 2025 mennessä. Yrityksen vaihtoasemat voivat suorittaa yli 300 vaihtoa päivässä ja ladata jopa 13 akkua samanaikaisesti 20–80 kW:n teholla.

NIO ilmoitti myös suunnitelmista rakentaa akkujenvaihtoasemia Eurooppaan, kun heidän akkujenvaihtomahdollisuudella varustetut automallinsa tulivat saataville Euroopan markkinoilla vuoden 2022 loppupuolella. Ensimmäinen NIO:n akkujenvaihtoasema avattiin Ruotsissa vuonna 2022, ja vuoden 2022 loppuun mennessä kymmenen NIO:n akkujenvaihtoasemaa oli avattu Norjassa, Saksassa, Ruotsissa ja Alankomaissa. Toisin kuin NIO, jonka vaihtoasemat palvelevat NIO-autoja, kiinalaisen akkujenvaihtoasemien operaattorin Aultonin asemat tukevat 30 mallia 16 eri ajoneuvoyritykseltä.

Akunvaihto voisi olla erityisen houkutteleva vaihtoehto myös kevyiden hyötyajoneuvojen takseille, joiden toiminta on herkempää latausajoille kuin henkilöautojen. Yhdysvaltalainen startup-yritys Ample ylläpitää tällä hetkellä 12 akkuvaihtoasemaa San Franciscon lahden alueella, ja ne palvelevat pääasiassa Uber-kimppakyytiajoneuvoja.

Kiina on myös johtava henkilöautojen akkujen vaihdossa.

Viitteet

Hitaiden latausasemien teho on enintään 22 kW. Pikalatureiden teho on yli 22 kW ja enintään 350 kW. ”Latauspisteet” ja ”laturit” ovat synonyymeja, ja ne viittaavat yksittäisiin latauspistorasioihin, jotka heijastavat samanaikaisesti latautuvien sähköautojen määrää. ”Latausasemilla” voi olla useita latauspisteitä.

Aiemmin direktiivinä tunnettu AFIR-ehdotus tulisi virallisen hyväksymisen jälkeen sitovaksi säädökseksi, jossa säädetään muun muassa Euroopan unionin pää- ja sivuteiden eli TEN-T-verkon varrelle asennettujen latausasemien välisen enimmäisetäisyyden.

Induktiiviset ratkaisut ovat kauempana kaupallistamisesta ja niillä on haasteita riittävän tehon tuottamisessa moottoritienopeuksilla.