चार्जिंग इंफ्रास्ट्रक्चर में रुझान

हालांकि चार्जिंग की अधिकांश मांग वर्तमान में घरों में चार्जिंग के माध्यम से पूरी हो रही है, लेकिन पारंपरिक वाहनों में ईंधन भरने के समान सुविधा और सुलभता प्रदान करने के लिए सार्वजनिक रूप से उपलब्ध चार्जर्स की आवश्यकता बढ़ती जा रही है। विशेष रूप से घनी आबादी वाले शहरी क्षेत्रों में, जहां घरों में चार्जिंग की सुविधा सीमित है, सार्वजनिक चार्जिंग अवसंरचना इलेक्ट्रिक वाहनों को अपनाने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। 2022 के अंत तक, विश्व स्तर पर 27 लाख सार्वजनिक चार्जिंग पॉइंट थे, जिनमें से 9 लाख से अधिक 2022 में स्थापित किए गए थे, जो 2021 की तुलना में लगभग 55% की वृद्धि है और महामारी से पहले 2015 से 2019 के बीच की 50% की वृद्धि दर के बराबर है।

धीमे चार्जर

विश्व स्तर पर, 6 लाख से अधिक सार्वजनिक स्लो चार्जिंग पॉइंट मौजूद हैं।12022 में 360,000 स्लो चार्जर स्थापित किए गए, जिनमें से 360,000 चीन में थे, जिससे देश में स्लो चार्जर की कुल संख्या 10 लाख से अधिक हो गई। 2022 के अंत में, सार्वजनिक स्लो चार्जर के वैश्विक भंडार के आधे से अधिक हिस्से में चीन स्थित था।

यूरोप दूसरे स्थान पर है, जहां 2022 में कुल 460,000 स्लो चार्जर थे, जो पिछले वर्ष की तुलना में 50% की वृद्धि है। नीदरलैंड यूरोप में 117,000 स्लो चार्जर के साथ सबसे आगे है, इसके बाद फ्रांस में लगभग 74,000 और जर्मनी में 64,000 स्लो चार्जर हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में 2022 में स्लो चार्जर की संख्या में 9% की वृद्धि हुई, जो प्रमुख बाजारों में सबसे कम वृद्धि दर है। कोरिया में, स्लो चार्जिंग पॉइंट्स की संख्या साल-दर-साल दोगुनी होकर 184,000 तक पहुंच गई है।

फास्ट चार्जर

सार्वजनिक रूप से उपलब्ध फास्ट चार्जर, विशेष रूप से मोटरवे के किनारे स्थित चार्जर, लंबी यात्राओं को संभव बनाते हैं और इलेक्ट्रिक वाहनों को अपनाने में बाधा डालने वाली रेंज की चिंता को दूर कर सकते हैं। स्लो चार्जर की तरह, सार्वजनिक फास्ट चार्जर भी उन उपभोक्ताओं को चार्जिंग समाधान प्रदान करते हैं जिनके पास निजी चार्जिंग की विश्वसनीय सुविधा नहीं है, जिससे आबादी के बड़े हिस्से में इलेक्ट्रिक वाहनों को अपनाने को प्रोत्साहन मिलता है। 2022 में वैश्विक स्तर पर फास्ट चार्जर की संख्या में 330,000 की वृद्धि हुई, हालांकि इस वृद्धि का अधिकांश हिस्सा (लगभग 90%) चीन से आया। फास्ट चार्जिंग की तैनाती घनी आबादी वाले शहरों में घरेलू चार्जर की कमी की भरपाई करती है और इलेक्ट्रिक वाहनों के तेजी से विस्तार के लिए चीन के लक्ष्यों का समर्थन करती है। चीन में कुल 760,000 फास्ट चार्जर हैं, लेकिन कुल सार्वजनिक फास्ट चार्जिंग केंद्रों का अधिकांश हिस्सा केवल दस प्रांतों में स्थित है।

यूरोप में 2022 के अंत तक कुल फास्ट चार्जरों की संख्या 70,000 से अधिक हो गई, जो 2021 की तुलना में लगभग 55% की वृद्धि है। सबसे अधिक फास्ट चार्जर वाले देश जर्मनी (12,000 से अधिक), फ्रांस (9,700) और नॉर्वे (9,000) हैं। यूरोपीय संघ में सार्वजनिक चार्जिंग अवसंरचना को और विकसित करने की स्पष्ट महत्वाकांक्षा है, जैसा कि प्रस्तावित वैकल्पिक ईंधन अवसंरचना विनियमन (AFIR) पर हुए अनंतिम समझौते से संकेत मिलता है। यह विनियमन यूरोपीय निवेश बैंक और यूरोपीय आयोग के बीच ट्रांस-यूरोपीय नेटवर्क-ट्रांसपोर्ट (TEN-T) में इलेक्ट्रिक चार्जिंग कवरेज आवश्यकताओं को निर्धारित करेगा और 2023 के अंत तक वैकल्पिक ईंधन अवसंरचना, जिसमें इलेक्ट्रिक फास्ट चार्जिंग भी शामिल है, के लिए 1.5 बिलियन यूरो से अधिक की राशि उपलब्ध कराएगा।

संयुक्त राज्य अमेरिका ने 2022 में 6,300 फास्ट चार्जर स्थापित किए, जिनमें से लगभग तीन-चौथाई टेस्ला सुपरचार्जर थे। 2022 के अंत तक फास्ट चार्जरों की कुल संख्या 28,000 तक पहुंच गई। सरकार द्वारा (NEVI) को मंजूरी दिए जाने 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 2023 के लिए 122,000 किमी राजमार्ग पर चार्जरों के निर्माण में सहायता के लिए पहले ही 885 मिलियन अमेरिकी डॉलर का फंड आवंटित किया जा चुका है। अमेरिकी संघीय राजमार्ग प्रशासन ने संघीय रूप से वित्त पोषित ईवी चार्जरों के लिए एकरूपता, विश्वसनीयता, पहुंच और अनुकूलता सुनिश्चित करने के लिए नए राष्ट्रीय मानकों की घोषणा की है। इन नए मानकों के तहत, टेस्ला ने घोषणा की है कि वह अपने अमेरिकी सुपरचार्जर (जहां सुपरचार्जर संयुक्त राज्य अमेरिका में फास्ट चार्जरों की कुल संख्या का 60% प्रतिनिधित्व करते हैं) और डेस्टिनेशन चार्जर नेटवर्क का एक हिस्सा गैर-टेस्ला ईवी के लिए खोलेगी।

इलेक्ट्रिक वाहनों के व्यापक उपयोग को संभव बनाने के लिए सार्वजनिक चार्जिंग पॉइंट तेजी से आवश्यक होते जा रहे हैं।

इलेक्ट्रिक वाहनों की बिक्री में वृद्धि की उम्मीद में सार्वजनिक चार्जिंग इंफ्रास्ट्रक्चर का विस्तार व्यापक इलेक्ट्रिक वाहन अपनाने के लिए महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, नॉर्वे में 2011 में प्रति सार्वजनिक चार्जिंग पॉइंट लगभग 1.3 बैटरी-इलेक्ट्रिक एलडीवी थे, जिससे इलेक्ट्रिक वाहनों को अपनाने में और अधिक बढ़ावा मिला। 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 बढ़ता है, प्रति बीईवी चार्जिंग पॉइंट का अनुपात घटता जाता है। इलेक्ट्रिक वाहनों की बिक्री में वृद्धि तभी स्थायी हो सकती है जब चार्जिंग की मांग को सुलभ और किफायती इंफ्रास्ट्रक्चर द्वारा पूरा किया जाए, चाहे वह घरों या कार्यस्थलों में निजी चार्जिंग के माध्यम से हो या सार्वजनिक रूप से उपलब्ध चार्जिंग स्टेशनों के माध्यम से।

सार्वजनिक चार्जर पर इलेक्ट्रिक एलडीवी का अनुपात

चयनित देशों में बैटरी-इलेक्ट्रिक एलडीवी के स्टॉक शेयर के मुकाबले प्रति बैटरी-इलेक्ट्रिक एलडीवी सार्वजनिक चार्जिंग प्वाइंट का अनुपात

हालांकि पीएचईवी (PHEV) बीईवी (BEV) की तुलना में सार्वजनिक चार्जिंग इंफ्रास्ट्रक्चर पर कम निर्भर हैं, फिर भी चार्जिंग पॉइंट्स की पर्याप्त उपलब्धता से संबंधित नीति निर्माण में सार्वजनिक पीएचईवी चार्जिंग को शामिल किया जाना चाहिए (और प्रोत्साहित किया जाना चाहिए)। यदि प्रति चार्जिंग पॉइंट इलेक्ट्रिक एलडीवी की कुल संख्या पर विचार किया जाए, तो 2022 में वैश्विक औसत लगभग दस ईवी प्रति चार्जर था। चीन, कोरिया और नीदरलैंड जैसे देशों ने पिछले वर्षों में प्रति चार्जर दस से कम ईवी बनाए रखे हैं। जिन देशों में सार्वजनिक चार्जिंग पर अधिक निर्भरता है, वहां सार्वजनिक रूप से उपलब्ध चार्जर्स की संख्या ईवी की तैनाती के अनुरूप गति से बढ़ रही है।

हालांकि, कुछ बाजारों में जहां घरों में चार्जिंग की सुविधा व्यापक रूप से उपलब्ध है (क्योंकि वहां बड़ी संख्या में ऐसे घर हैं जहां चार्जर लगाने की सुविधा है), वहां सार्वजनिक चार्जिंग पॉइंट पर इलेक्ट्रिक वाहनों की संख्या इससे भी अधिक हो सकती है। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रति चार्जर इलेक्ट्रिक वाहनों का अनुपात 24 है, और नॉर्वे में यह 30 से अधिक है। जैसे-जैसे इलेक्ट्रिक वाहनों की बाजार में पैठ बढ़ती है, सार्वजनिक चार्जिंग का महत्व बढ़ता जाता है, यहां तक ​​कि इन देशों में भी, उन ड्राइवरों के बीच इलेक्ट्रिक वाहनों को अपनाने को बढ़ावा देने के लिए जिनके पास घर या कार्यस्थल पर निजी चार्जिंग की सुविधा नहीं है। हालांकि, प्रति चार्जर इलेक्ट्रिक वाहनों का इष्टतम अनुपात स्थानीय परिस्थितियों और ड्राइवरों की जरूरतों के आधार पर अलग-अलग होगा।

सार्वजनिक चार्जिंग स्टेशनों की संख्या से शायद अधिक महत्वपूर्ण प्रति इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) कुल सार्वजनिक चार्जिंग क्षमता है, क्योंकि फास्ट चार्जर धीमी गति वाले चार्जर की तुलना में अधिक ईवी को चार्ज कर सकते हैं। ईवी को अपनाने के शुरुआती चरणों में, प्रति ईवी उपलब्ध चार्जिंग क्षमता अधिक होना समझदारी भरा कदम है, यह मानते हुए कि बाजार के परिपक्व होने और बुनियादी ढांचे का अधिक कुशल उपयोग होने तक चार्जर का उपयोग अपेक्षाकृत कम रहेगा। इसी को ध्यान में रखते हुए, यूरोपीय संघ के AFIR (अतिरिक्त इलेक्ट्रिक वाहन विनियमन) में पंजीकृत वाहनों की संख्या के आधार पर प्रदान की जाने वाली कुल बिजली क्षमता की आवश्यकताएं शामिल हैं।

वैश्विक स्तर पर, प्रति इलेक्ट्रिक एलडीवी की औसत सार्वजनिक चार्जिंग क्षमता लगभग 2.4 किलोवाट प्रति ईवी है। यूरोपीय संघ में, यह अनुपात कम है, जहां औसत लगभग 1.2 किलोवाट प्रति ईवी है। कोरिया में यह अनुपात सबसे अधिक 7 किलोवाट प्रति ईवी है, जबकि अधिकांश सार्वजनिक चार्जर (90%) स्लो चार्जर हैं।

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

खुला

प्रति चार्जिंग प्वाइंट इलेक्ट्रिक एलडीवी की संख्या, प्रति इलेक्ट्रिक एलडीवी सार्वजनिक चार्जिंग की किलोवाट क्षमता: न्यूजीलैंड, आइसलैंड, ऑस्ट्रेलिया, नॉर्वे, ब्राजील, जर्मनी, स्वीडन, संयुक्त राज्य अमेरिका, डेनमार्क, पुर्तगाल, यूनाइटेड किंगडम, स्पेन, कनाडा, इंडोनेशिया, फिनलैंड, स्विट्जरलैंड, जापान, थाईलैंड, यूरोपीय संघ, फ्रांस, 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

• ईवी / ईवीएसई (निचली धुरी)
• किलोवाट / ईवी (शीर्ष अक्ष)

जिन क्षेत्रों में इलेक्ट्रिक ट्रक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हो रहे हैं, वहां बैटरी से चलने वाले इलेक्ट्रिक ट्रक शहरी और क्षेत्रीय ही नहीं, बल्कि ट्रैक्टर-ट्रेलर क्षेत्रीय और लंबी दूरी के सेगमेंट में भी परिचालन की बढ़ती श्रेणी में पारंपरिक डीजल ट्रकों के साथ कुल लागत (TCO) के आधार पर प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं। तीन मापदंड जो इस लक्ष्य को निर्धारित करते हैं, वे हैं टोल; ईंधन और परिचालन लागत (जैसे ट्रक ऑपरेटरों द्वारा सामना किए जाने वाले डीजल और बिजली की कीमतों के बीच का अंतर, और कम रखरखाव लागत); और वाहन की प्रारंभिक खरीद मूल्य में अंतर को कम करने के लिए पूंजीगत व्यय (CAPE) सब्सिडी। चूंकि इलेक्ट्रिक ट्रक कम जीवनकाल लागत (रियायती दर सहित) के साथ समान परिचालन प्रदान कर सकते हैं, इसलिए वाहन मालिकों द्वारा प्रारंभिक लागत की वसूली की उम्मीद करना, इलेक्ट्रिक या पारंपरिक ट्रक खरीदने का निर्णय लेने में एक महत्वपूर्ण कारक है।

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

इलेक्ट्रिक ट्रक और बसें अपनी अधिकांश ऊर्जा के लिए ऑफ-शिफ्ट चार्जिंग पर निर्भर रहेंगी। यह मुख्य रूप से निजी या अर्ध-निजी चार्जिंग डिपो या राजमार्गों पर स्थित सार्वजनिक स्टेशनों पर, और अक्सर रात भर के लिए उपलब्ध होगा। भारी वाहनों के विद्युतीकरण की बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए डिपो विकसित करने की आवश्यकता होगी, और कई मामलों में वितरण और पारेषण ग्रिड को अपग्रेड करने की आवश्यकता हो सकती है। वाहन की रेंज आवश्यकताओं के आधार पर, डिपो चार्जिंग शहरी बस संचालन के साथ-साथ शहरी और क्षेत्रीय ट्रक संचालन में अधिकांश कार्यों के लिए पर्याप्त होगी।

आराम की अवधि अनिवार्य करने वाले नियम, यदि रास्ते में फास्ट या अल्ट्रा-फास्ट चार्जिंग विकल्प उपलब्ध हों, तो मध्य-शिफ्ट चार्जिंग के लिए समय सीमा भी प्रदान कर सकते हैं: यूरोपीय संघ में हर 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।

वर्तमान में व्यावसायिक रूप से उपलब्ध अधिकांश डायरेक्ट करंट (डीसी) फास्ट चार्जिंग स्टेशन 250-350 किलोवाट तक की पावर क्षमता प्रदान करते हैं। यूरोपीय परिषद और संसद द्वारा किए गए समझौते में 2025 से शुरू होने वाले इलेक्ट्रिक हेवी-ड्यूटी वाहनों के लिए बुनियादी ढांचे की क्रमिक तैनाती की 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 कभी-कभी 1 मेगावाट तक की चार्जिंग पावर की आवश्यकता हो सकती है।

क्षेत्रीय और विशेष रूप से लंबी दूरी की उड़ानों को तकनीकी और आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाने के लिए तीव्र या अति-तीव्र चार्जिंग को बढ़ावा देने की आवश्यकता को पहचानते हुए, 2022 में ट्रैटन, वोल्वो और डेमलर ने एक स्वतंत्र संयुक्त उद्यम की स्थापना की। तीनों भारी-भरकम विनिर्माण समूहों के 500 मिलियन यूरो के सामूहिक निवेश के साथ, इस पहल का उद्देश्य पूरे यूरोप में 1,700 से अधिक तीव्र (300 से 350 किलोवाट) और अति-तीव्र (1 मेगावाट) चार्जिंग पॉइंट स्थापित 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 का अधिकतम संभव अभिसरण और अंतर-संचालनीयता सुनिश्चित करना आवश्यक होगा ताकि निर्माताओं द्वारा अलग-अलग रास्ते अपनाने से वाहन आयातकों और अंतर्राष्ट्रीय ऑपरेटरों के लिए उत्पन्न होने वाली लागत, अक्षमता और चुनौतियों से बचा जा सके।

चीन में, चाइना इलेक्ट्रिसिटी काउंसिल और CHAdeMO के "अल्ट्रा चाओजी" नामक सह-विकासकर्ता भारी-भरकम इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए कई मेगावाट तक की चार्जिंग क्षमता वाला चार्जिंग मानक विकसित कर रहे हैं। यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका में, अंतर्राष्ट्रीय मानकीकरण संगठन (आईएसओ) और अन्य संगठनों द्वारा CharIN मेगावाट चार्जिंग सिस्टम (MCS) के विनिर्देश विकसित किए जा रहे हैं, जिसकी अधिकतम क्षमता 1000 मेगावाट तक हो सकती है। वाणिज्यिक उपयोग के लिए आवश्यक अंतिम MCS विनिर्देश 2024 तक जारी होने की उम्मीद है। यह सब 2021 में डेमलर ट्रक्स और पोर्टलैंड जनरल इलेक्ट्रिक (पीजीई) द्वारा प्रस्तावित पहले मेगावाट चार्जिंग साइट के बाद, साथ ही ऑस्ट्रिया, स्वीडन, स्पेन और यूनाइटेड किंगडम में निवेश और परियोजनाओं के बाद संभव हो रहा है।

1 मेगावाट रेटेड पावर वाले चार्जर्स के व्यावसायीकरण के लिए महत्वपूर्ण निवेश की आवश्यकता होगी, क्योंकि इतनी उच्च-शक्ति आवश्यकताओं वाले स्टेशनों की स्थापना और ग्रिड अपग्रेड दोनों में काफी लागत आएगी। सार्वजनिक विद्युत उपयोगिता व्यवसाय मॉडल और विद्युत क्षेत्र के नियमों में संशोधन, हितधारकों के बीच समन्वयित योजना और स्मार्ट चार्जिंग, ये सभी सहायक हो सकते हैं। पायलट परियोजनाओं और वित्तीय प्रोत्साहनों के माध्यम से प्रत्यक्ष समर्थन भी प्रारंभिक चरणों में प्रदर्शन और अपनाने की प्रक्रिया को गति दे सकता है। एक हालिया अध्ययन में एमसीएस रेटेड चार्जिंग स्टेशनों के विकास के लिए कुछ प्रमुख डिज़ाइन संबंधी बातों का उल्लेख किया गया है:

• ट्रांसमिशन लाइनों और सबस्टेशनों के पास राजमार्ग डिपो स्थानों पर चार्जिंग स्टेशन की योजना बनाना लागत को कम करने और चार्जर के उपयोग को बढ़ाने के लिए एक इष्टतम समाधान हो सकता है।
• शुरुआती चरण में ही ट्रांसमिशन लाइनों से सीधे कनेक्शन स्थापित करके, माल ढुलाई गतिविधियों के बड़े हिस्से के विद्युतीकरण वाले सिस्टम की ऊर्जा आवश्यकताओं का पूर्वानुमान लगाना, वितरण ग्रिडों को तदर्थ और अल्पकालिक आधार पर अपग्रेड करने की तुलना में, लागत कम करने के लिए महत्वपूर्ण होगा। इसके लिए ग्रिड ऑपरेटरों और चार्जिंग इंफ्रास्ट्रक्चर डेवलपर्स के बीच सभी क्षेत्रों में संरचित और समन्वित योजना की आवश्यकता होगी।
• चूंकि ट्रांसमिशन सिस्टम के इंटरकनेक्शन और ग्रिड अपग्रेड में 4-8 साल लग सकते हैं, इसलिए उच्च प्राथमिकता वाले चार्जिंग स्टेशनों के स्थान निर्धारण और निर्माण को जल्द से जल्द शुरू करने की आवश्यकता होगी।

समाधानों में स्थिर भंडारण स्थापित करना और स्थानीय नवीकरणीय क्षमता को एकीकृत करना शामिल है, साथ ही स्मार्ट चार्जिंग भी शामिल है, जो ग्रिड कनेक्शन से संबंधित बुनियादी ढांचे की लागत और बिजली खरीद लागत दोनों को कम करने में मदद कर सकती है (उदाहरण के लिए, ट्रक ऑपरेटरों को दिन भर मूल्य परिवर्तनशीलता का लाभ उठाकर, वाहन-से-ग्रिड अवसरों का लाभ उठाकर लागत को कम करने में सक्षम बनाकर)।

इलेक्ट्रिक हेवी-ड्यूटी वाहनों (एचडीवी) को बिजली प्रदान करने के अन्य विकल्पों में बैटरी स्वैपिंग और इलेक्ट्रिक रोड सिस्टम शामिल हैं। इलेक्ट्रिक रोड सिस्टम ट्रक को बिजली या तो सड़क में लगे इंडक्टिव कॉइल के माध्यम से, या वाहन और सड़क के बीच कंडक्टिव कनेक्शन के माध्यम से, या कैटेनरी (ओवरहेड) लाइनों के माध्यम से पहुंचा सकते हैं। कैटेनरी और अन्य डायनेमिक चार्जिंग विकल्प शून्य-उत्सर्जन वाले क्षेत्रीय और लंबी दूरी के ट्रकों की ओर संक्रमण में सिस्टम-स्तर की लागत को कम करने में सहायक हो सकते हैं, जिससे कुल पूंजी और परिचालन लागत में लाभ मिलता है। ये बैटरी क्षमता की आवश्यकता को कम करने में भी मदद कर सकते हैं। यदि इलेक्ट्रिक रोड सिस्टम को न केवल ट्रकों बल्कि इलेक्ट्रिक कारों के अनुकूल बनाया जाए, तो बैटरी की मांग को और कम किया जा सकता है और उपयोग को और बेहतर बनाया जा सकता है। हालांकि, ऐसे दृष्टिकोणों के लिए इंडक्टिव या इन-रोड डिजाइन की आवश्यकता होगी, जिनमें प्रौद्योगिकी विकास और डिजाइन के संदर्भ में अधिक चुनौतियां हैं और ये अधिक पूंजी-गहन हैं। साथ ही, इलेक्ट्रिक सड़क प्रणालियाँ रेल क्षेत्र जैसी ही महत्वपूर्ण चुनौतियाँ पेश करती हैं, जिनमें मार्गों और वाहनों के मानकीकरण की अधिक आवश्यकता (जैसा कि ट्राम और ट्रॉली बसों के मामले में देखा गया है), लंबी दूरी की यात्राओं के लिए सीमा पार अनुकूलता और उपयुक्त बुनियादी ढांचा स्वामित्व मॉडल शामिल हैं। ये ट्रक मालिकों को मार्गों और वाहन प्रकारों के मामले में कम लचीलापन प्रदान करती हैं और इनकी विकास लागत भी अधिक होती है, जो नियमित चार्जिंग स्टेशनों की तुलना में इनकी प्रतिस्पर्धात्मकता को प्रभावित करती है। इन चुनौतियों को देखते हुए, ऐसी प्रणालियों को सबसे प्रभावी ढंग से पहले उन माल ढुलाई मार्गों पर तैनात किया जा सकता है जिनका उपयोग अधिक होता है, जिसके लिए विभिन्न सार्वजनिक और निजी हितधारकों के बीच घनिष्ठ समन्वय की आवश्यकता होगी। जर्मनी और स्वीडन में अब तक सार्वजनिक सड़कों पर किए गए प्रदर्शनों में निजी और सार्वजनिक दोनों संस्थाओं के समर्थकों का योगदान रहा है। चीन, भारत, ब्रिटेन और संयुक्त राज्य अमेरिका में भी इलेक्ट्रिक सड़क प्रणाली के पायलट प्रोजेक्ट पर विचार किया जा रहा है।

भारी वाहनों के लिए चार्जिंग की आवश्यकताएँ

स्वच्छ परिवहन पर अंतर्राष्ट्रीय परिषद (ICCT) के विश्लेषण से पता चलता है कि टैक्सी सेवाओं (जैसे बाइक टैक्सी) में इलेक्ट्रिक दोपहिया वाहनों के लिए बैटरी स्वैपिंग, पॉइंट चार्जिंग वाले बीईवी या आईसी दोपहिया वाहनों की तुलना में सबसे अधिक प्रतिस्पर्धी कुल लागत (TCO) प्रदान करती है। दोपहिया वाहन द्वारा अंतिम-मील डिलीवरी के मामले में, वर्तमान में बैटरी स्वैपिंग की तुलना में पॉइंट चार्जिंग का कुल लागत (TCO) लाभ है, लेकिन उचित नीतिगत प्रोत्साहन और व्यापक कार्यान्वयन के साथ, स्वैपिंग कुछ परिस्थितियों में एक व्यवहार्य विकल्प बन सकता है। सामान्य तौर पर, जैसे-जैसे प्रतिदिन तय की जाने वाली औसत दूरी बढ़ती है, बैटरी स्वैपिंग वाला बैटरी इलेक्ट्रिक दोपहिया वाहन पॉइंट चार्जिंग या पेट्रोल वाहनों की तुलना में अधिक किफायती हो जाता है। 2021 में, स्वैपेबल बैटरीज मोटरसाइकिल कंसोर्टियम की स्थापना हल्के वाहनों, जिनमें दो/तीन पहिया वाहन शामिल हैं, की बैटरी स्वैपिंग को सुगम बनाने के उद्देश्य से की गई थी, ताकि सामान्य बैटरी विशिष्टताओं पर मिलकर काम किया जा सके।

भारत में इलेक्ट्रिक दोपहिया/तिपहिया वाहनों की बैटरी स्वैपिंग तकनीक तेज़ी से लोकप्रिय हो रही है। भारतीय बाज़ार में वर्तमान में दस से अधिक कंपनियां मौजूद हैं, जिनमें चीनी ताइपे स्थित इलेक्ट्रिक स्कूटर और बैटरी स्वैपिंग तकनीक की अग्रणी कंपनी गोगोरो भी शामिल है। गोगोरो का दावा है कि चीनी ताइपे में 90% इलेक्ट्रिक स्कूटर गोगोरो की बैटरियों से चलते हैं, और गोगोरो नेटवर्क के नौ देशों (मुख्य रूप से एशिया प्रशांत क्षेत्र) में 5 लाख से अधिक इलेक्ट्रिक दोपहिया वाहनों को सपोर्ट करने के लिए 12,000 से अधिक बैटरी स्वैपिंग स्टेशन हैं। गोगोरो ने अब भारत स्थित ज़िप इलेक्ट्रिक के साथ साझेदारी की है, जो लास्ट-माइल डिलीवरी के लिए ईवी-एज़-ए-सर्विस प्लेटफॉर्म चलाती है; साथ मिलकर, वे दिल्ली शहर में बिजनेस-टू-बिजनेस लास्ट-माइल डिलीवरी संचालन के लिए एक पायलट प्रोजेक्ट के तहत 6 बैटरी स्वैपिंग स्टेशन और 100 इलेक्ट्रिक दोपहिया वाहन तैनात कर रहे हैं। 2023 की शुरुआत में, उन्होंने धनराशि जुटाई, जिसका उपयोग वे 2025 तक भारत के 30 शहरों में अपने इलेक्ट्रिक दोपहिया वाहनों के बेड़े को 200,000 तक विस्तारित करने के लिए करेंगे। सन मोबिलिटी का भारत में बैटरी स्वैपिंग का लंबा इतिहास है, जिसके पास अमेज़न इंडिया जैसे साझेदारों के साथ ई-रिक्शा सहित इलेक्ट्रिक दोपहिया और तिपहिया वाहनों के लिए देश भर में 100 से अधिक स्वैपिंग स्टेशन हैं। थाईलैंड में भी मोटरसाइकिल टैक्सी और डिलीवरी ड्राइवरों के लिए बैटरी स्वैपिंग सेवाओं में तेजी देखी जा रही है।

हालांकि इलेक्ट्रिक दोपहिया वाहनों के लिए बैटरी स्वैपिंग का प्रचलन मुख्य रूप से एशिया में है, लेकिन यह अफ्रीका में भी फैल रहा है। उदाहरण के लिए, रवांडा की इलेक्ट्रिक मोटरबाइक स्टार्ट-अप कंपनी बैटरी स्वैप स्टेशन संचालित करती है, जिसका मुख्य उद्देश्य उन मोटरसाइकिल टैक्सी चालकों की सेवा करना है जिन्हें प्रतिदिन लंबी दूरी तय करने की आवश्यकता होती है। एम्परसैंड ने केन्या के किगाली में दस और नैरोबी में तीन बैटरी स्वैप स्टेशन स्थापित किए हैं। ये स्टेशन प्रति माह लगभग 37,000 बैटरी स्वैप करते हैं।

दो/तीन पहिया वाहनों में बैटरी बदलने से लागत में लाभ होता है।

खास तौर पर ट्रकों के लिए, बैटरी स्वैपिंग अल्ट्रा-फास्ट चार्जिंग की तुलना में कई बड़े फायदे दे सकती है। सबसे पहले, स्वैपिंग में बहुत कम समय लगता है, जो केबल आधारित चार्जिंग के माध्यम से हासिल करना मुश्किल और महंगा होगा, जिसके लिए मध्यम से उच्च वोल्टेज ग्रिड से जुड़े अल्ट्रा-फास्ट चार्जर और महंगे बैटरी प्रबंधन सिस्टम 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) प्रणाली, जिसमें ट्रक और बैटरी की खरीद को अलग-अलग किया जाता है और बैटरी के लिए लीज़ अनुबंध स्थापित किया जाता है, प्रारंभिक खरीद लागत को काफी कम कर देती है। इसके अलावा, चूंकि ट्रक लिथियम आयरन फॉस्फेट (LFP) बैटरी पर निर्भर करते हैं, जो लिथियम निकल मैंगनीज कोबाल्ट ऑक्साइड (NMC) बैटरी की तुलना में अधिक टिकाऊ होती हैं, इसलिए सुरक्षा और सामर्थ्य के लिहाज से ये बैटरी स्वैपिंग के लिए उपयुक्त हैं।

हालांकि, ट्रक बैटरी स्वैपिंग के लिए स्टेशन बनाने की लागत संभवतः अधिक होगी, क्योंकि वाहनों का आकार बड़ा होता है और बैटरियां भारी होती हैं, जिन्हें स्वैप करने के लिए अधिक स्थान और विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है। एक अन्य प्रमुख बाधा यह है कि बैटरियों को एक निश्चित आकार और क्षमता के मानकीकृत होना आवश्यक है, जिसे ट्रक निर्माता प्रतिस्पर्धात्मकता के लिए एक चुनौती के रूप में देख सकते हैं, क्योंकि बैटरी का डिज़ाइन और क्षमता इलेक्ट्रिक ट्रक निर्माताओं के बीच एक प्रमुख अंतर है।

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 एमआईआईटी ने घोषणा की कि कई शहर बैटरी स्वैपिंग तकनीक का परीक्षण करेंगे, जिसमें तीन शहरों में एचडीवी बैटरी स्वैपिंग भी शामिल है। लगभग सभी प्रमुख चीनी भारी ट्रक निर्माता कंपनियां, जिनमें एफएडब्ल्यू, सीएएमसी, डोंगफेंग, जियांगलिंग मोटर्स कॉर्पोरेशन लिमिटेड (जेएमसी), शानक्सी ऑटोमोबाइल और एसएआईसी शामिल हैं, इस तकनीक का उपयोग कर रही हैं।

ट्रकों में बैटरी स्वैपिंग के मामले में चीन अग्रणी है।

यात्री कारों के लिए बैटरी स्वैपिंग के क्षेत्र में भी चीन अग्रणी है। सभी प्रकार की कारों को मिलाकर, चीन में बैटरी स्वैपिंग स्टेशनों की कुल संख्या 2022 के अंत तक लगभग 50% अधिक थी, जो 2021 के अंत की तुलना में काफी अधिक है। बैटरी स्वैपिंग सुविधा वाली कारें और सहायक स्वैपिंग स्टेशन बनाने वाली कंपनी NIO चीन में 10 लाख से अधिक स्वैपिंग स्टेशन संचालित करती है और रिपोर्ट के अनुसार इसका नेटवर्क चीन के दो-तिहाई से अधिक हिस्से को कवर करता है। इसके आधे स्वैपिंग स्टेशन 2022 में स्थापित किए गए थे और कंपनी ने 2025 तक वैश्विक स्तर पर 4,000 बैटरी स्वैपिंग स्टेशन स्थापित करने का लक्ष्य रखा है। कंपनी का दावा है कि उनके स्वैपिंग स्टेशन प्रतिदिन 300 से अधिक स्वैप कर सकते हैं और 20-80 किलोवाट की क्षमता पर एक साथ 13 बैटरियों तक को चार्ज कर सकते हैं।

एनआईओ ने यूरोप में बैटरी स्वैपिंग स्टेशन स्थापित करने की योजना की भी घोषणा की, क्योंकि 2022 के अंत तक उनके बैटरी स्वैपिंग सुविधा वाले कार मॉडल यूरोपीय बाजारों में उपलब्ध हो गए थे। स्वीडन में पहला एनआईओ बैटरी स्वैपिंग स्टेशन खोला गया और 2022 के अंत तक नॉर्वे, जर्मनी, स्वीडन और नीदरलैंड में दस एनआईओ बैटरी स्वैपिंग स्टेशन खुल चुके थे। एनआईओ के विपरीत, जिनके स्वैपिंग स्टेशन केवल एनआईओ कारों की सेवा करते हैं, चीनी बैटरी स्वैपिंग स्टेशन संचालक ऑल्टन के स्टेशन 16 अलग-अलग वाहन कंपनियों के 30 मॉडलों को सपोर्ट करते हैं।

बैटरी स्वैपिंग विशेष रूप से लंबी दूरी की वाहन (LDV) टैक्सी फ्लीट के लिए एक आकर्षक विकल्प हो सकता है, जिनका संचालन निजी कारों की तुलना में रिचार्जिंग समय के प्रति अधिक संवेदनशील होता है। अमेरिकी स्टार्टअप 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 स्वैपिंग में भी चीन अग्रणी है।

संदर्भ

स्लो चार्जर की पावर रेटिंग 22 kW या उससे कम होती है। फास्ट चार्जर की पावर रेटिंग 22 kW से अधिक और 350 kW तक होती है। "चार्जिंग पॉइंट" और "चार्जर" शब्दों का प्रयोग एक दूसरे के स्थान पर किया जाता है और ये अलग-अलग चार्जिंग सॉकेट को संदर्भित करते 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 एक निर्देश के रूप में जारी किया गया प्रस्तावित AFIR, औपचारिक रूप से अनुमोदित होने के बाद, एक बाध्यकारी विधायी अधिनियम बन जाएगा, जिसमें अन्य बातों के अलावा, यूरोपीय संघ के भीतर TEN-T, प्राथमिक और माध्यमिक सड़कों के किनारे स्थापित चार्जर्स के बीच अधिकतम दूरी निर्धारित की जाएगी।

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