चार्जिंग इंफ्रास्ट्रक्चर में रुझान

हालाँकि चार्जिंग की ज़्यादातर ज़रूरतें फिलहाल घरेलू चार्जिंग से पूरी होती हैं, लेकिन पारंपरिक वाहनों में ईंधन भरने जैसी ही सुविधा और पहुँच प्रदान करने के लिए सार्वजनिक रूप से सुलभ चार्जर्स की ज़रूरत बढ़ती जा रही है। घनी आबादी वाले शहरी इलाकों में, खासकर जहाँ घरेलू चार्जिंग की सुविधा सीमित है, सार्वजनिक चार्जिंग इंफ्रास्ट्रक्चर इलेक्ट्रिक वाहनों को अपनाने में एक अहम भूमिका निभा सकता है। 2022 के अंत तक, दुनिया भर में 27 लाख सार्वजनिक चार्जिंग पॉइंट थे, जिनमें से 9 लाख से ज़्यादा 2022 में ही स्थापित किए जा चुके थे, जो 2021 की तुलना में लगभग 55% ज़्यादा है और 2015 से 2019 के बीच महामारी से पहले की 50% की वृद्धि दर के बराबर है।

धीमे चार्जर

विश्व स्तर पर, 600,000 से अधिक सार्वजनिक धीमी चार्जिंग पॉइंट12022 में 360,000 स्लो चार्जर लगाए जाएँगे, जिनमें से 360,000 चीन में होंगे, जिससे देश में स्लो चार्जर्स का स्टॉक 10 लाख से ज़्यादा हो जाएगा। 2022 के अंत तक, चीन में दुनिया भर के आधे से ज़्यादा पब्लिक स्लो चार्जर्स मौजूद थे।

यूरोप दूसरे स्थान पर है, जहाँ 2022 में कुल 460,000 स्लो चार्जर होंगे, जो पिछले वर्ष की तुलना में 50% की वृद्धि है। नीदरलैंड 117,000 के साथ यूरोप में सबसे आगे है, उसके बाद फ्रांस में लगभग 74,000 और जर्मनी में 64,000 हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में 2022 में स्लो चार्जर्स का स्टॉक 9% बढ़ा, जो प्रमुख बाजारों में सबसे कम वृद्धि दर है। कोरिया में, स्लो चार्जिंग का स्टॉक साल-दर-साल दोगुना होकर 184,000 चार्जिंग पॉइंट तक पहुँच गया है।

तेज़ चार्जर

सार्वजनिक रूप से सुलभ फास्ट चार्जर, विशेष रूप से मोटरवे के किनारे स्थित, लंबी यात्रा को सक्षम करते हैं और रेंज की चिंता को दूर कर सकते हैं, जो ईवी को अपनाने में बाधा है। धीमे चार्जरों की तरह, सार्वजनिक फास्ट चार्जर भी उन उपभोक्ताओं को चार्जिंग समाधान प्रदान करते हैं जिनके पास निजी चार्जिंग तक विश्वसनीय पहुंच नहीं है, जिससे आबादी के व्यापक क्षेत्रों में ईवी को अपनाने को प्रोत्साहन मिलता है। 2022 में वैश्विक स्तर पर फास्ट चार्जर्स की संख्या में 330 000 की वृद्धि हुई, हालांकि फिर से अधिकांश (लगभग 90%) वृद्धि चीन से आई। फास्ट चार्जिंग की तैनाती घनी आबादी वाले शहरों में घरेलू चार्जर्स तक पहुंच की कमी की भरपाई करती है और तेजी से ईवी तैनाती के लिए चीन के लक्ष्यों का समर्थन करती है। चीन में कुल 760 000 फास्ट चार्जर हैं,

यूरोप में 2022 के अंत तक कुल फास्ट चार्जर स्टॉक 70,000 से अधिक हो जाएगा, जो 2021 की तुलना में लगभग 55% की वृद्धि है। सबसे बड़े फास्ट चार्जर स्टॉक वाले देश जर्मनी (12,000 से अधिक), फ्रांस (9,700) और नॉर्वे (9,000) हैं। यूरोपीय संघ में सार्वजनिक चार्जिंग बुनियादी ढांचे को और विकसित करने की स्पष्ट महत्वाकांक्षा है, जैसा कि प्रस्तावित वैकल्पिक ईंधन बुनियादी ढांचे विनियमन (एएफआईआर) पर अनंतिम समझौते से संकेत मिलता है, जो यूरोपीय निवेश बैंक और यूरोपीय आयोग के बीच ट्रांस-यूरोपीय नेटवर्क-ट्रांसपोर्ट (टीईएन-टी) में इलेक्ट्रिक चार्जिंग कवरेज आवश्यकताओं को निर्धारित करेगा। इससे 2023 के अंत तक इलेक्ट्रिक फास्ट चार्जिंग सहित वैकल्पिक ईंधन बुनियादी ढांचे के लिए 1.5 बिलियन यूरो से अधिक उपलब्ध होंगे।

संयुक्त राज्य अमेरिका ने 2022 में 6,300 फास्ट चार्जर लगाए, जिनमें से लगभग तीन-चौथाई टेस्ला सुपरचार्जर थे। 2022 के अंत में फास्ट चार्जर्स का कुल स्टॉक 28,000 तक पहुंच गया। (NEVI) को सरकारी मंजूरी मिलने के बाद आने वाले वर्षों में तैनाती में तेजी आने की उम्मीद है। सभी अमेरिकी राज्य, वाशिंगटन डीसी और प्यूर्टो रिको इस कार्यक्रम में भाग ले रहे हैं, और उन्हें 122,000 किमी राजमार्ग पर चार्जर्स के निर्माण के समर्थन के लिए 2023 के लिए पहले ही 885 मिलियन अमरीकी डालर का वित्त पोषण आवंटित किया जा चुका है। अमेरिकी संघीय राजमार्ग प्रशासन ने स्थिरता, विश्वसनीयता, पहुंच और अनुकूलता सुनिश्चित करने के लिए संघ द्वारा वित्त पोषित ईवी चार्जर्स के लिए नए राष्ट्रीय मानकों की घोषणा की है।

इलेक्ट्रिक वाहनों को व्यापक रूप से अपनाने के लिए सार्वजनिक चार्जिंग पॉइंट की आवश्यकता बढ़ती जा रही है

इलेक्ट्रिक वाहनों की बिक्री में वृद्धि की प्रत्याशा में सार्वजनिक चार्जिंग बुनियादी ढाँचे की स्थापना, इलेक्ट्रिक वाहनों को व्यापक रूप से अपनाने के लिए महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, नॉर्वे में, 2011 में प्रति सार्वजनिक चार्जिंग पॉइंट लगभग 1.3 बैटरी इलेक्ट्रिक एलडीवी थे, जिसने इसे और अधिक अपनाने में मदद की। 2022 के अंत तक, 17% से अधिक एलडीवी, बीईवी होने के साथ, नॉर्वे में प्रति सार्वजनिक चार्जिंग पॉइंट 25 बीईवी थे। सामान्य तौर पर, जैसे-जैसे बैटरी इलेक्ट्रिक एलडीवी का स्टॉक शेयर बढ़ता है, प्रति बीईवी चार्जिंग पॉइंट का अनुपात घटता जाता है। इलेक्ट्रिक वाहनों की बिक्री में वृद्धि तभी बनी रह सकती है जब चार्जिंग की मांग सुलभ और किफायती बुनियादी ढाँचे से पूरी हो, चाहे वह घरों या कार्यस्थलों पर निजी चार्जिंग के माध्यम से हो, या सार्वजनिक रूप से सुलभ चार्जिंग स्टेशनों के माध्यम से।

प्रति सार्वजनिक चार्जर इलेक्ट्रिक एलडीवी का अनुपात

चयनित देशों में बैटरी-इलेक्ट्रिक एलडीवी स्टॉक शेयर के मुकाबले प्रति बैटरी-इलेक्ट्रिक एलडीवी अनुपात पर सार्वजनिक चार्जिंग पॉइंट

हालाँकि PHEV, BEV की तुलना में सार्वजनिक चार्जिंग इंफ्रास्ट्रक्चर पर कम निर्भर हैं, फिर भी चार्जिंग पॉइंट्स की पर्याप्त उपलब्धता से संबंधित नीति-निर्माण में सार्वजनिक PHEV चार्जिंग को शामिल (और प्रोत्साहित) किया जाना चाहिए। यदि प्रति चार्जिंग पॉइंट इलेक्ट्रिक LDV की कुल संख्या पर विचार किया जाए, तो 2022 में वैश्विक औसत प्रति चार्जर लगभग दस EV था। चीन, कोरिया और नीदरलैंड जैसे देशों ने पिछले कुछ वर्षों में प्रति चार्जर दस से भी कम EV बनाए रखे हैं। उन देशों में जो सार्वजनिक चार्जिंग पर बहुत अधिक निर्भर हैं, सार्वजनिक रूप से सुलभ चार्जर्स की संख्या उस गति से बढ़ रही है जो काफी हद तक EV के उपयोग के अनुरूप है।

हालाँकि, कुछ बाज़ारों में, जहाँ घरेलू चार्जिंग की व्यापक उपलब्धता है (चूँकि यहाँ एकल-परिवार वाले घरों में चार्जर लगाने का विकल्प ज़्यादा है), प्रति सार्वजनिक चार्जिंग पॉइंट पर इलेक्ट्रिक वाहनों की संख्या और भी ज़्यादा हो सकती है। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में, प्रति चार्जर इलेक्ट्रिक वाहनों का अनुपात 24 है, और नॉर्वे में यह 30 से ज़्यादा है। जैसे-जैसे इलेक्ट्रिक वाहनों की बाज़ार में पहुँच बढ़ती है, सार्वजनिक चार्जिंग का महत्व बढ़ता जा रहा है, यहाँ तक कि इन देशों में भी, उन ड्राइवरों के बीच इलेक्ट्रिक वाहनों को अपनाने में मदद के लिए जिनके पास निजी घर या कार्यस्थल पर चार्जिंग के विकल्प नहीं हैं। हालाँकि, प्रति चार्जर इलेक्ट्रिक वाहनों का इष्टतम अनुपात स्थानीय परिस्थितियों और ड्राइवर की ज़रूरतों के आधार पर अलग-अलग होगा।

उपलब्ध सार्वजनिक चार्जरों की संख्या से भी ज़्यादा महत्वपूर्ण शायद प्रति ईवी कुल सार्वजनिक चार्जिंग क्षमता है, क्योंकि तेज़ चार्जर धीमे चार्जरों की तुलना में ज़्यादा ईवी की सेवा कर सकते हैं। ईवी अपनाने के शुरुआती चरणों में, प्रति ईवी उपलब्ध चार्जिंग क्षमता का ज़्यादा होना स्वाभाविक है, बशर्ते कि बाज़ार के परिपक्व होने और बुनियादी ढाँचे के अधिक कुशल उपयोग तक चार्जर का उपयोग अपेक्षाकृत कम रहे। इसी के अनुरूप, यूरोपीय संघ के AFIR में पंजीकृत बेड़े के आकार के आधार पर प्रदान की जाने वाली कुल बिजली क्षमता की आवश्यकताएँ शामिल हैं।

वैश्विक स्तर पर, प्रति इलेक्ट्रिक एलडीवी औसत सार्वजनिक चार्जिंग क्षमता लगभग 2.4 किलोवाट प्रति ईवी है। यूरोपीय संघ में, यह अनुपात कम है, जहाँ औसतन लगभग 1.2 किलोवाट प्रति ईवी है। कोरिया में यह अनुपात सबसे ज़्यादा 7 किलोवाट प्रति ईवी है, जबकि ज़्यादातर सार्वजनिक चार्जर (90%) धीमे चार्जर हैं।

प्रति सार्वजनिक चार्जिंग पॉइंट पर इलेक्ट्रिक एलडीवी की संख्या और प्रति इलेक्ट्रिक एलडीवी किलोवाट, 2022

खुला

प्रति चार्जिंग पॉइंट पर इलेक्ट्रिक एलडीवी की संख्या, प्रति इलेक्ट्रिक एलडीवी सार्वजनिक चार्जिंग का किलोवाट, न्यूज़ीलैंड, आइसलैंड, ऑस्ट्रेलिया, नॉर्वे, ब्राज़ील, जर्मनी, स्वीडन, संयुक्त राज्य अमेरिका, डेनमार्क, पुर्तगाल, यूनाइटेड किंगडम, स्पेन, कनाडा, इंडोनेशिया, फ़िनलैंड, स्विट्ज़रलैंड, जापान, थाईलैंड, यूरोपीय संघ, फ़्रांस, पोलैंड, मेक्सिको, बेल्जियम, विश्व, इटली, चीन, भारत, दक्षिण अफ्रीका, चिली, ग्रीस, नीदरलैंड, कोरिया, 08162432404856647280889610400.61.21.82.433.64.24.85.466.67.27.8

• EV / EVSE (निचला अक्ष)
• kW / EV (शीर्ष अक्ष)

जिन क्षेत्रों में इलेक्ट्रिक ट्रक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हो रहे हैं, वहां बैटरी इलेक्ट्रिक ट्रक बढ़ते परिचालनों के लिए पारंपरिक डीजल ट्रकों के साथ टीसीओ (TCO) के आधार पर प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं, न केवल शहरी और क्षेत्रीय, बल्कि ट्रैक्टर-ट्रेलर क्षेत्रीय और लंबी दूरी के खंडों में भी। तीन पैरामीटर जो समय को निर्धारित करते हैं, वे हैं टोल; ईंधन और परिचालन लागत (जैसे ट्रक ऑपरेटरों द्वारा सामना किया जाने वाला डीजल और बिजली की कीमतों के बीच का अंतर, और कम रखरखाव लागत); और अग्रिम वाहन खरीद मूल्य में अंतर को कम करने के लिए कैपेक्स सब्सिडी। चूंकि इलेक्ट्रिक ट्रक कम जीवनकाल लागत (रियायती दर लागू होने पर भी) के साथ समान परिचालन प्रदान कर सकते हैं, इसलिए वाहन मालिकों द्वारा अग्रिम लागत की भरपाई की उम्मीद करना यह निर्धारित करने में एक महत्वपूर्ण कारक है कि उन्हें इलेक्ट्रिक या पारंपरिक ट्रक खरीदना चाहिए या नहीं।

लंबी दूरी के अनुप्रयोगों में इलेक्ट्रिक ट्रकों के लिए अर्थशास्त्र में काफी सुधार किया जा सकता है यदि "ऑफ-शिफ्ट" (जैसे रात के समय या डाउनटाइम की अन्य लंबी अवधि) धीमी चार्जिंग को अधिकतम करके, "मिड-शिफ्ट" (जैसे ब्रेक के दौरान), तेज (350 किलोवाट तक), या अल्ट्रा-फास्ट (> 350 किलोवाट) चार्जिंग के लिए ग्रिड ऑपरेटरों के साथ थोक खरीद अनुबंध हासिल करके और अतिरिक्त आय के लिए स्मार्ट चार्जिंग और वाहन-से-ग्रिड अवसरों की खोज करके चार्जिंग लागत को कम किया जा सके।

इलेक्ट्रिक ट्रक और बसें अपनी अधिकांश ऊर्जा के लिए ऑफ-शिफ्ट चार्जिंग पर निर्भर रहेंगी। यह मुख्यतः निजी या अर्ध-निजी चार्जिंग डिपो या राजमार्गों पर सार्वजनिक स्टेशनों पर, और अक्सर रातोंरात, किया जाएगा। भारी-भरकम विद्युतीकरण की बढ़ती माँग को पूरा करने के लिए डिपो विकसित करने होंगे, और कई मामलों में वितरण और ट्रांसमिशन ग्रिड के उन्नयन की आवश्यकता हो सकती है। वाहन श्रेणी की आवश्यकताओं के आधार पर, डिपो चार्जिंग शहरी बसों के साथ-साथ शहरी और क्षेत्रीय ट्रक संचालन के अधिकांश कार्यों को कवर करने के लिए पर्याप्त होगी।

विश्राम अवधि को अनिवार्य करने वाले नियम, मध्य-शिफ्ट चार्जिंग के लिए भी समय प्रदान कर सकते हैं, यदि मार्ग में तीव्र या अति-तीव्र चार्जिंग विकल्प उपलब्ध हों: यूरोपीय संघ में प्रत्येक 4.5 घंटे की ड्राइविंग के बाद 45 मिनट का ब्रेक अनिवार्य है; संयुक्त राज्य अमेरिका में 8 घंटे के बाद 30 मिनट का ब्रेक अनिवार्य है।

अधिकांश व्यावसायिक रूप से उपलब्ध प्रत्यक्ष धारा (डीसी) फास्ट चार्जिंग स्टेशन वर्तमान में 250-350 किलोवाट तक के बिजली स्तर को सक्षम करते हैं। यूरोपीय परिषद और संसद द्वारा प्राप्त किए गए लक्ष्य में 2025 से शुरू होने वाले इलेक्ट्रिक हेवी-ड्यूटी वाहनों के लिए बुनियादी ढांचे की तैनाती की एक क्रमिक प्रक्रिया शामिल है। अमेरिका और यूरोप में क्षेत्रीय और लंबी दूरी के ट्रक संचालन के लिए बिजली की आवश्यकताओं के हालिया अध्ययनों से पता चलता है कि 30 से 45 मिनट के ब्रेक के दौरान इलेक्ट्रिक ट्रकों को पूरी तरह से रिचार्ज करने के लिए 350 किलोवाट से अधिक और 1 मेगावाट तक की चार्जिंग पावर की आवश्यकता हो सकती है।

क्षेत्रीय और विशेष रूप से, लंबी दूरी के संचालन को तकनीकी और आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाने के लिए एक शर्त के रूप में तेज या अल्ट्रा-फास्ट चार्जिंग को बढ़ाने की आवश्यकता को पहचानते हुए, 2022 में ट्रैटन, वोल्वो और डेमलर ने एक स्वतंत्र संयुक्त उद्यम की स्थापना की, तीन भारी-शुल्क विनिर्माण समूहों से सामूहिक निवेश में EUR 500 मिलियन के साथ, इस पहल का लक्ष्य पूरे यूरोप में 1 700 से अधिक फास्ट (300 से 350 किलोवाट) और अल्ट्रा-फास्ट (1 मेगावाट) चार्जिंग पॉइंट तैनात करना है।

वर्तमान में कई चार्जिंग मानक उपयोग में हैं, और अल्ट्रा-फास्ट चार्जिंग के लिए तकनीकी विनिर्देश विकसित किए जा रहे हैं। भारी-भरकम इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए चार्जिंग मानकों और अंतर-संचालनीयता का अधिकतम संभव अभिसरण सुनिश्चित करना आवश्यक होगा ताकि वाहन आयातकों और अंतर्राष्ट्रीय संचालकों के लिए लागत, अक्षमता और चुनौतियों से बचा जा सके, जो निर्माताओं द्वारा अलग-अलग रास्ते अपनाने से उत्पन्न होंगी।

चीन में, सह-डेवलपर्स चाइना इलेक्ट्रिसिटी काउंसिल और CHAdeMO का "अल्ट्रा चाओजी" कई मेगावाट तक के भारी-भरकम इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए एक चार्जिंग मानक विकसित कर रहे हैं। यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका में, CharIN मेगावाट चार्जिंग सिस्टम (MCS) के विनिर्देश, जिनकी अधिकतम संभावित शक्ति . है, अंतर्राष्ट्रीय मानकीकरण संगठन (ISO) और अन्य संगठनों द्वारा विकसित किए जा रहे हैं। अंतिम MCS विनिर्देश, जो व्यावसायिक रूप से लागू करने के लिए आवश्यक होंगे, 2024 तक आने की उम्मीद है। डेमलर ट्रक्स और पोर्टलैंड जनरल इलेक्ट्रिक (PGE) द्वारा 2021 में प्रस्तावित पहली मेगावाट चार्जिंग साइट के साथ-साथ ऑस्ट्रिया, स्वीडन, स्पेन और यूनाइटेड किंगडम में निवेश और परियोजनाओं के बाद।

1 मेगावाट रेटेड पावर वाले चार्जर्स के व्यावसायीकरण के लिए महत्वपूर्ण निवेश की आवश्यकता होगी, क्योंकि इतनी अधिक बिजली की आवश्यकता वाले स्टेशनों की स्थापना और ग्रिड उन्नयन, दोनों में ही महत्वपूर्ण लागत आएगी। सार्वजनिक विद्युत उपयोगिता व्यवसाय मॉडल और बिजली क्षेत्र के नियमों में संशोधन, हितधारकों के बीच योजना का समन्वय और स्मार्ट चार्जिंग, ये सभी पायलट परियोजनाओं और वित्तीय प्रोत्साहनों के माध्यम से प्रत्यक्ष समर्थन में मदद कर सकते हैं। साथ ही, शुरुआती चरणों में प्रदर्शन और अपनाने में भी तेजी आ सकती है। एक हालिया अध्ययन में एमसीएस रेटेड चार्जिंग स्टेशनों के विकास के लिए कुछ प्रमुख डिज़ाइन संबंधी विचारों की रूपरेखा दी गई है:

• ट्रांसमिशन लाइनों और सबस्टेशनों के निकट राजमार्ग डिपो स्थानों पर चार्जिंग स्टेशनों की योजना बनाना लागत को कम करने और चार्जर उपयोग को बढ़ाने के लिए एक इष्टतम समाधान हो सकता है।
• प्रारंभिक चरण में ही ट्रांसमिशन लाइनों से सीधे कनेक्शन के साथ कनेक्शनों का "सही आकार" तय करना, जिससे उस प्रणाली की ऊर्जा आवश्यकताओं का पूर्वानुमान लगाया जा सके जिसमें माल ढुलाई गतिविधि का एक बड़ा हिस्सा विद्युतीकृत हो चुका है, न कि वितरण ग्रिडों को अस्थायी और अल्पकालिक आधार पर उन्नत करना, लागत कम करने के लिए महत्वपूर्ण होगा। इसके लिए विभिन्न क्षेत्रों के ग्रिड संचालकों और चार्जिंग इंफ्रास्ट्रक्चर डेवलपर्स के बीच संरचित और समन्वित योजना की आवश्यकता होगी।
• चूंकि ट्रांसमिशन सिस्टम इंटरकनेक्शन और ग्रिड अपग्रेडेशन में 4-8 वर्ष लग सकते हैं, इसलिए उच्च प्राथमिकता वाले चार्जिंग स्टेशनों का स्थान निर्धारण और निर्माण कार्य यथाशीघ्र शुरू करना होगा।

समाधानों में स्थिर भंडारण की स्थापना और स्थानीय नवीकरणीय क्षमता को स्मार्ट चार्जिंग के साथ एकीकृत करना शामिल है, जो ग्रिड कनेक्शन से संबंधित बुनियादी ढांचे की लागत और बिजली खरीद लागत (जैसे ट्रक ऑपरेटरों को दिन भर मूल्य परिवर्तनशीलता के माध्यम से लागत को कम करने में सक्षम बनाना, वाहन-से-ग्रिड अवसरों का लाभ उठाना आदि) दोनों को कम करने में मदद कर सकता है।

इलेक्ट्रिक हेवी-ड्यूटी वाहनों (एचडीवी) को बिजली प्रदान करने के अन्य विकल्प बैटरी स्वैपिंग और इलेक्ट्रिक रोड सिस्टम हैं। इलेक्ट्रिक रोड सिस्टम या तो सड़क में इंडक्टिव कॉइल के माध्यम से, या वाहन और सड़क के बीच सुचालक कनेक्शन के माध्यम से, या कैटेनरी (ओवरहेड) लाइनों के माध्यम से ट्रक को बिजली स्थानांतरित कर सकते हैं। कैटेनरी और अन्य गतिशील चार्जिंग विकल्प शून्य-उत्सर्जन क्षेत्रीय और लंबी दूरी के ट्रकों में संक्रमण में सिस्टम-स्तरीय लागतों को कम करने के लिए आशाजनक हो सकते हैं, जो कुल पूंजी और परिचालन लागत के मामले में अनुकूल रूप से पूरा होता है। वे बैटरी क्षमता की जरूरतों को कम करने में भी मदद कर सकते हैं। यदि इलेक्ट्रिक रोड सिस्टम को न केवल ट्रकों बल्कि इलेक्ट्रिक कारों के साथ भी संगत बनाया जाता है, तो बैटरी की मांग को और कम किया जा सकता है और उपयोग में और सुधार किया जा सकता है। साथ ही, इलेक्ट्रिक रोड प्रणालियां रेल क्षेत्र के समान महत्वपूर्ण चुनौतियां पेश करती हैं, जिनमें पथों और वाहनों के मानकीकरण की अधिक आवश्यकता (जैसा कि ट्राम और ट्रॉली बसों के साथ दर्शाया गया है), लंबी दूरी की यात्राओं के लिए सीमाओं के पार संगतता और उपयुक्त बुनियादी ढांचा स्वामित्व मॉडल शामिल हैं। वे मार्गों और वाहन प्रकारों के संदर्भ में ट्रक मालिकों के लिए कम लचीलापन प्रदान करते हैं, और कुल मिलाकर उच्च विकास लागत होती है, ये सभी नियमित चार्जिंग स्टेशनों के सापेक्ष उनकी प्रतिस्पर्धात्मकता को प्रभावित करते हैं। इन चुनौतियों को देखते हुए, ऐसी प्रणालियों को सबसे पहले अत्यधिक उपयोग किए जाने वाले माल ढुलाई गलियारों में सबसे प्रभावी रूप से तैनात किया जाएगा, जिसमें विभिन्न सार्वजनिक और निजी हितधारकों के बीच घनिष्ठ समन्वय की आवश्यकता होगी। जर्मनी और स्वीडन में आज तक सार्वजनिक सड़कों पर प्रदर्शन निजी और सार्वजनिक दोनों संस्थाओं के समर्थकों पर निर्भर रहे हैं

भारी वाहनों के लिए चार्जिंग की आवश्यकताएं

इंटरनेशनल काउंसिल ऑन क्लीन ट्रांसपोर्टेशन (ICCT) के विश्लेषण से पता चलता है कि टैक्सी सेवाओं (जैसे बाइक टैक्सी) में इलेक्ट्रिक दोपहिया वाहनों के लिए बैटरी स्वैपिंग, पॉइंट चार्जिंग BEV या ICE दोपहिया वाहनों की तुलना में सबसे अधिक प्रतिस्पर्धी TCO प्रदान करती है। दोपहिया वाहन के माध्यम से अंतिम-मील डिलीवरी के मामले में, पॉइंट चार्जिंग में वर्तमान में बैटरी स्वैपिंग पर TCO लाभ है, लेकिन सही नीतिगत प्रोत्साहन और पैमाने के साथ, स्वैपिंग कुछ शर्तों के तहत एक व्यवहार्य विकल्प बन सकता है। सामान्य तौर पर, जैसे-जैसे औसत दैनिक दूरी बढ़ती है, बैटरी स्वैपिंग के साथ बैटरी इलेक्ट्रिक दोपहिया वाहन पॉइंट चार्जिंग या गैसोलीन वाहनों की तुलना में अधिक किफायती हो जाते हैं। 2021 में, स्वैपेबल बैटरी मोटरसाइकिल कंसोर्टियम की स्थापना आम बैटरी विनिर्देशों पर एक साथ काम करके, दो/तिपहिया वाहनों सहित हल्के वजन वाले वाहनों की बैटरी स्वैपिंग को सुविधाजनक बनाने के उद्देश्य से की गई थी

भारत में इलेक्ट्रिक दोपहिया/तिपहिया वाहनों की बैटरी स्वैपिंग विशेष रूप से जोर पकड़ रही है। वर्तमान में भारतीय बाजार में दस से अधिक विभिन्न कंपनियां हैं, जिनमें चीनी ताइपे स्थित इलेक्ट्रिक स्कूटर और बैटरी स्वैपिंग प्रौद्योगिकी की अग्रणी कंपनी गोगोरो भी शामिल है। गोगोरो का दावा है कि चीनी ताइपे में 90% इलेक्ट्रिक स्कूटरों को उसकी बैटरियों से शक्ति मिलती है, और गोगोरो नेटवर्क के पास नौ देशों में, जिनमें से अधिकांश एशिया प्रशांत क्षेत्र में हैं, 500,000 से अधिक इलेक्ट्रिक दोपहिया वाहनों को समर्थन देने के लिए 12,000 से अधिक बैटरी स्वैपिंग स्टेशन हैं। गोगोरो ने अब भारत स्थित ज़िप इलेक्ट्रिक के साथ साझेदारी की है, जो अंतिम-मील डिलीवरी के लिए ईवी-एज़-ए-सर्विस प्लेटफॉर्म चलाती है; साथ में, वे दिल्ली शहर में बिजनेस-टू-बिजनेस लास्ट-माइल डिलीवरी संचालन के लिए एक पायलट प्रोजेक्ट के हिस्से के रूप में 6 बैटरी स्वैपिंग स्टेशन और 100 इलेक्ट्रिक दोपहिया वाहन तैनात कर रहे हैं। 2023 की शुरुआत में, उन्होंने ₹1,000 जुटाए, जिसका इस्तेमाल वे 2025 तक 30 भारतीय शहरों में अपने बेड़े को 2,00,000 इलेक्ट्रिक दोपहिया वाहनों तक बढ़ाने के लिए करेंगे। सन मोबिलिटी का भारत में बैटरी स्वैपिंग का एक लंबा इतिहास रहा है, जहाँ अमेज़न इंडिया जैसे साझेदारों के साथ मिलकर, देश भर में ई-रिक्शा सहित इलेक्ट्रिक दोपहिया और तिपहिया वाहनों के लिए कई स्वैपिंग स्टेशन हैं। थाईलैंड में मोटरसाइकिल टैक्सी और डिलीवरी ड्राइवरों के लिए भी बैटरी स्वैपिंग सेवाएँ शुरू की जा रही हैं।

हालाँकि इलेक्ट्रिक दोपहिया वाहनों के लिए बैटरी स्वैपिंग एशिया में सबसे ज़्यादा प्रचलित है, लेकिन अब यह अफ्रीका में भी फैल रही है। उदाहरण के लिए, रवांडा की एक इलेक्ट्रिक मोटरबाइक स्टार्ट-अप बैटरी स्वैप स्टेशन संचालित करती है, जिसका मुख्य उद्देश्य लंबी दूरी की दैनिक दूरी तय करने वाली मोटरसाइकिल टैक्सी सेवाओं पर केंद्रित है। एम्परसैंड ने किगाली में दस और केन्या के नैरोबी में तीन बैटरी स्वैप स्टेशन बनाए हैं। ये स्टेशन हर महीने लगभग 37,000 बैटरी स्वैप करते हैं।

दोपहिया/तिपहिया वाहनों के लिए बैटरी बदलने से लागत में लाभ मिलता है

ट्रकों के लिए, विशेष रूप से बैटरी बदलने के अल्ट्रा-फास्ट चार्जिंग की तुलना में बड़े फायदे हो सकते हैं। सबसे पहले, बैटरी बदलने में कम समय लगता है, जो केबल-आधारित चार्जिंग के ज़रिए मुश्किल और महंगा होता, क्योंकि इसके लिए मध्यम से उच्च वोल्टेज ग्रिड से जुड़े अल्ट्रा-फास्ट चार्जर और महंगी बैटरी प्रबंधन प्रणालियों और बैटरी केमिस्ट्री की आवश्यकता होती है। अल्ट्रा-फास्ट चार्जिंग से बचने से बैटरी की क्षमता, प्रदर्शन और साइकिल लाइफ भी बढ़ सकती है।

बैटरी-एज़-अ-सर्विस (BaaS), ट्रक और बैटरी की खरीद को अलग करके, और बैटरी के लिए एक लीज़ अनुबंध स्थापित करके, प्रारंभिक खरीद लागत को काफी कम कर देता है। इसके अलावा, चूँकि ट्रक आमतौर पर लिथियम आयरन फ़ॉस्फ़ेट (LFP) बैटरी केमिस्ट्री पर निर्भर करते हैं, जो लिथियम निकल मैंगनीज़ कोबाल्ट ऑक्साइड (NMC) बैटरियों की तुलना में ज़्यादा टिकाऊ होती हैं, इसलिए सुरक्षा और किफ़ायती होने के लिहाज़ से ये अदला-बदली के लिए उपयुक्त हैं।

हालाँकि, ट्रक बैटरी स्वैपिंग के लिए स्टेशन बनाने की लागत ज़्यादा होने की संभावना है, क्योंकि वाहन का आकार बड़ा होता है और बैटरियाँ भारी होती हैं, और स्वैपिंग के लिए ज़्यादा जगह और विशेष उपकरणों की ज़रूरत होती है। एक और बड़ी बाधा यह है कि बैटरियों को एक निश्चित आकार और क्षमता के अनुसार मानकीकृत किया जाना चाहिए, जिसे ट्रक ओईएम प्रतिस्पर्धात्मकता के लिए एक चुनौती मान सकते हैं क्योंकि बैटरी डिज़ाइन और क्षमता इलेक्ट्रिक ट्रक निर्माताओं के बीच एक प्रमुख अंतर पैदा करते हैं।

महत्वपूर्ण नीतिगत समर्थन और केबल चार्जिंग के पूरक के रूप में डिज़ाइन की गई तकनीक के उपयोग के कारण, चीन ट्रकों के लिए बैटरी स्वैपिंग में अग्रणी है। 2021 में, चीन के MIIT ने घोषणा की कि कई शहर बैटरी स्वैपिंग तकनीक का परीक्षण करेंगे, जिसमें तीन शहरों में HDV बैटरी स्वैपिंग भी शामिल है। FAW, CAMC, डोंगफेंग, जियांग्लिंग मोटर्स कॉर्पोरेशन लिमिटेड (JMC), शांक्सी ऑटोमोबाइल और SAIC सहित लगभग सभी प्रमुख चीनी भारी ट्रक निर्माता इसमें शामिल हैं।

ट्रकों के लिए बैटरी बदलने में चीन सबसे आगे

यात्री कारों के लिए बैटरी स्वैपिंग में भी चीन अग्रणी है। सभी मॉडलों में, चीन में बैटरी स्वैपिंग स्टेशनों की कुल संख्या 2022 के अंत तक लगभग 2021 के अंत की तुलना में 50% अधिक हो गई। बैटरी स्वैपिंग-सक्षम कारों और सहायक स्वैपिंग स्टेशनों का निर्माण करने वाली NIO, चीन में बैटरी स्वैपिंग स्टेशनों की संख्या से अधिक संचालित करती है, और रिपोर्ट के अनुसार, इसका नेटवर्क मुख्य भूमि चीन के दो-तिहाई से अधिक क्षेत्र को कवर करता है। उनके आधे स्वैपिंग स्टेशन 2022 में स्थापित किए गए थे, और कंपनी ने 2025 तक वैश्विक स्तर पर 4,000 बैटरी स्वैप स्टेशनों का लक्ष्य रखा है। कंपनी के स्वैप स्टेशन प्रतिदिन 300 से अधिक स्वैप कर सकते हैं, और 20-80 kW की शक्ति पर एक साथ 13 बैटरियों को चार्ज कर सकते हैं।

NIO ने यूरोप में बैटरी स्वैप स्टेशन बनाने की योजना की भी घोषणा की है क्योंकि उनके बैटरी स्वैपिंग-सक्षम कार मॉडल 2022 के अंत तक यूरोपीय बाजारों में उपलब्ध हो जाएँगे। स्वीडन में पहला NIO बैटरी स्वैप स्टेशन 2022 के अंत तक खोला गया था और 2022 के अंत तक, नॉर्वे, जर्मनी, स्वीडन और नीदरलैंड में दस NIO बैटरी स्वैप स्टेशन खोले जा चुके थे। NIO के विपरीत, जिनके स्वैपिंग स्टेशन NIO कारों की सेवा करते हैं, चीनी बैटरी स्वैपिंग स्टेशन संचालक ऑल्टन के स्टेशन 16 विभिन्न वाहन कंपनियों के 30 मॉडलों को सपोर्ट करते हैं।

बैटरी स्वैपिंग एलडीवी टैक्सी बेड़े के लिए भी एक विशेष रूप से आकर्षक विकल्प हो सकता है, जिनका संचालन निजी कारों की तुलना में रिचार्जिंग समय के प्रति अधिक संवेदनशील होता है। अमेरिकी स्टार्ट-अप एम्पल वर्तमान में सैन फ्रांसिस्को खाड़ी क्षेत्र में 12 बैटरी स्वैपिंग स्टेशन संचालित करता है, जो मुख्य रूप से उबर राइडशेयर वाहनों को सेवा प्रदान करते हैं।

यात्री कारों के लिए बैटरी अदला-बदली में भी चीन अग्रणी है

संदर्भ

धीमे चार्जर्स की पावर रेटिंग 22 किलोवाट से कम या उसके बराबर होती है। तेज़ चार्जर वे होते हैं जिनकी पावर रेटिंग 22 किलोवाट से ज़्यादा और 350 किलोवाट तक होती है। "चार्जिंग पॉइंट" और "चार्जर" एक-दूसरे के स्थान पर इस्तेमाल किए जाते हैं और ये अलग-अलग चार्जिंग सॉकेट को दर्शाते हैं, जो एक ही समय में चार्ज हो सकने वाले इलेक्ट्रिक वाहनों की संख्या को दर्शाते हैं। "चार्जिंग स्टेशन" में कई चार्जिंग पॉइंट हो सकते हैं।

पहले यह एक निर्देश था, लेकिन एक बार औपचारिक रूप से स्वीकृत हो जाने पर प्रस्तावित AFIR एक बाध्यकारी विधायी अधिनियम बन जाएगा, जिसमें अन्य बातों के अलावा, यूरोपीय संघ के भीतर प्राथमिक और द्वितीयक सड़कों, TEN-T पर स्थापित चार्जरों के बीच अधिकतम दूरी निर्धारित की जाएगी।

प्रेरक समाधान व्यावसायीकरण से बहुत दूर हैं और राजमार्ग की गति पर पर्याप्त शक्ति प्रदान करने में चुनौतियों का सामना करते हैं।