Trendy v nabíjacej infraštruktúre

Zatiaľ čo väčšina dopytu po nabíjaní je v súčasnosti uspokojovaná domácim nabíjaním, verejne dostupné nabíjačky sú čoraz viac potrebné, aby poskytovali rovnakú úroveň pohodlia a dostupnosti ako pri tankovaní konvenčných vozidiel. Najmä v husto osídlených mestských oblastiach, kde je prístup k domácemu nabíjaniu obmedzenejší, je infraštruktúra verejných nabíjaní kľúčovým faktorom umožňujúcim prijatie elektromobilov. Na konci roka 2022 bolo na celom svete 2,7 milióna verejných nabíjacích staníc, z ktorých viac ako 900 000 bolo nainštalovaných v roku 2022, čo predstavuje približne 55 % nárast oproti roku 2021 a porovnateľné s mierou rastu 50 % pred pandémiou medzi rokmi 2015 a 2019.

Pomalé nabíjačky

Celosvetovo viac ako 600 000 verejných pomalých nabíjacích staníc1bolo nainštalovaných v roku 2022, z ktorých 360 000 bolo v Číne, čím sa počet pomalých nabíjačiek v krajine zvýšil na viac ako 1 milión. Na konci roka 2022 sa v Číne nachádzalo viac ako polovica celosvetového počtu verejných pomalých nabíjačiek.

Európa sa umiestnila na druhom mieste so 460 000 pomalými nabíjačkami v roku 2022, čo predstavuje 50 % nárast oproti predchádzajúcemu roku. Holandsko vedie v Európe so 117 000, nasleduje Francúzsko s približne 74 000 a Nemecko s 64 000. Počet pomalých nabíjačiek v Spojených štátoch sa v roku 2022 zvýšil o 9 %, čo je najnižšia miera rastu spomedzi hlavných trhov. V Kórei sa počet pomalých nabíjačiek medziročne zdvojnásobil a dosiahol 184 000 nabíjacích staníc.

Rýchlonabíjačky

Verejne dostupné rýchlonabíjačky, najmä tie, ktoré sa nachádzajú pozdĺž diaľnic, umožňujú dlhšie cesty a môžu riešiť obavy z dojazdu, ktoré sú prekážkou pri zavádzaní elektromobilov. Podobne ako pomalé nabíjačky, aj verejné rýchlonabíjačky poskytujú riešenia nabíjania spotrebiteľom, ktorí nemajú spoľahlivý prístup k súkromnému nabíjaniu, čím podporujú zavádzanie elektromobilov v širších vrstvách populácie. Počet rýchlonabíjačiek sa v roku 2022 celosvetovo zvýšil o 330 000, hoci väčšina (takmer 90 %) rastu opäť pochádza z Číny. Zavedenie rýchlonabíjania kompenzuje nedostatočný prístup k domácim nabíjačkám v husto osídlených mestách a podporuje ciele Číny v oblasti rýchleho zavádzania elektromobilov. Čína má celkovo 760 000 rýchlonabíjačiek, ale viac ako 760 000 z celkového počtu verejných rýchlonabíjačiek sa nachádza len v desiatich provinciách.

V Európe do konca roka 2022 dosiahol celkový počet rýchlonabíjačiek viac ako 70 000, čo predstavuje nárast približne o 55 % v porovnaní s rokom 2021. Krajiny s najväčším počtom rýchlonabíjačiek sú Nemecko (viac ako 12 000), Francúzsko (9 700) a Nórsko (9 000). V celej Európskej únii existuje jasná ambícia ďalej rozvíjať infraštruktúru verejných nabíjacích staníc, ako naznačuje predbežná dohoda o navrhovanom nariadení o infraštruktúre pre alternatívne palivá (AFIR), ktoré stanoví požiadavky na pokrytie elektrických nabíjaní v transeurópskej dopravnej sieti (TEN-T), medzi Európskou investičnou bankou a Európskou komisiou, ktorá do konca roka 2023 sprístupní viac ako 1,5 miliardy EUR na infraštruktúru pre alternatívne palivá vrátane elektrických rýchlonabíjačiek.

Spojené štáty v roku 2022 nainštalovali 6 300 rýchlonabíjačiek, z ktorých približne tri štvrtiny tvorili nabíjačky Tesla Supercharger. Celkový počet rýchlonabíjačiek dosiahol koncom roka 2022 28 000. Očakáva sa, že ich zavádzanie sa v nasledujúcich rokoch zrýchli po schválení programu (NEVI) vládou. Na programe sa zúčastňujú všetky štáty USA, Washington D.C. a Portoriko, ktorým už bolo pridelených 885 miliónov USD na rok 2023 na podporu výstavby nabíjačiek na 122 000 km diaľnic. Federálny úrad pre diaľnice USA oznámil nové národné normy pre nabíjačky elektromobilov financované z federálnych zdrojov s cieľom zabezpečiť konzistentnosť, spoľahlivosť, dostupnosť a kompatibilitu. V súlade s novými normami spoločnosť Tesla oznámila, že časť svojej siete US Supercharger (kde Supercharger predstavujú 60 % celkového počtu rýchlonabíjačiek v Spojených štátoch) a Destination Charger otvorí aj pre elektromobily iných značiek, ako je Tesla.

Verejné nabíjacie stanice sú čoraz viac potrebné na umožnenie širšieho využívania elektromobilov

Zavedenie verejnej nabíjacej infraštruktúry v očakávaní rastu predaja elektromobilov je kľúčové pre rozsiahle prijatie elektromobilov. Napríklad v Nórsku pripadalo v roku 2011 na jednu verejnú nabíjaciu stanicu približne 1,3 batériových elektrických ľahkých úžitkových vozidiel, čo podporilo ďalšie prijatie. Na konci roka 2022, keď viac ako 17 % ľahkých úžitkových vozidiel tvorili batériové elektromobily, pripadalo v Nórsku 25 batériových elektrických vozidiel na jednu verejnú nabíjaciu stanicu. Vo všeobecnosti platí, že s rastúcim podielom batériových elektrických ľahkých úžitkových vozidiel na trhu sa pomer nabíjacích staníc k počtu batériových elektrických vozidiel znižuje. Rast predaja elektromobilov sa dá udržať len vtedy, ak je dopyt po nabíjaní uspokojený dostupnou a cenovo dostupnou infraštruktúrou, či už prostredníctvom súkromného nabíjania v domácnostiach alebo v práci, alebo verejne dostupnými nabíjacími stanicami.

Pomer elektrických ľahkých úžitkových vozidiel na jednu verejnú nabíjačku

Pomer verejných nabíjacích staníc na počet batériovo-elektrických ľahkých úžitkových vozidiel vo vybraných krajinách v porovnaní s podielom batériovo-elektrických ľahkých úžitkových vozidiel na trhu

Hoci plug-in hybridy (PHEV) sú menej závislé od verejnej nabíjacej infraštruktúry ako batériové elektromobily (BEV), tvorba politík týkajúcich sa dostatočnej dostupnosti nabíjacích staníc by mala zahŕňať (a podporovať) verejné nabíjanie PHEV. Ak vezmeme do úvahy celkový počet elektrických ľahkých úžitkových vozidiel na jednu nabíjaciu stanicu, celosvetový priemer v roku 2022 bol približne desať elektromobilov na nabíjačku. Krajiny ako Čína, Kórea a Holandsko si v uplynulých rokoch udržiavali menej ako desať elektromobilov na jednu nabíjačku. V krajinách, ktoré sa vo veľkej miere spoliehajú na verejné nabíjanie, sa počet verejne dostupných nabíjačiek rozširuje tempom, ktoré do značnej miery zodpovedá zavádzaniu elektromobilov.

Avšak na niektorých trhoch, ktoré sa vyznačujú širokou dostupnosťou nabíjania doma (kvôli vysokému podielu rodinných domov s možnosťou inštalácie nabíjačky), môže byť počet elektromobilov na jednu verejnú nabíjaciu stanicu ešte vyšší. Napríklad v Spojených štátoch je pomer elektromobilov na jednu nabíjačku 24 a v Nórsku je to viac ako 30. S rastúcou penetráciou elektromobilov na trhu sa verejné nabíjanie stáva čoraz dôležitejším, a to aj v týchto krajinách, na podporu prijatia elektromobilov medzi vodičmi, ktorí nemajú prístup k súkromným možnostiam nabíjania doma alebo na pracovisku. Optimálny pomer elektromobilov na jednu nabíjačku sa však bude líšiť v závislosti od miestnych podmienok a potrieb vodičov.

Možno dôležitejšia ako počet dostupných verejných nabíjačiek je celková kapacita verejných nabíjacích staníc na jedno elektromobil, keďže rýchle nabíjačky dokážu obslúžiť viac elektromobilov ako pomalé nabíjačky. V počiatočných fázach zavádzania elektromobilov je logické, aby bol dostupný nabíjací výkon na jedno elektromobil vysoký, za predpokladu, že využitie nabíjačiek bude relatívne nízke, kým trh nedospeje a využitie infraštruktúry sa nestane efektívnejším. V súlade s tým smernica Európskej únie o AFIR obsahuje požiadavky na celkovú kapacitu nabíjania na základe veľkosti registrovaného vozového parku.

Celosvetovo je priemerná kapacita verejných nabíjacích staníc na jedno elektrické ľahké úžitkové vozidlo okolo 2,4 kW na elektromobil. V Európskej únii je tento pomer nižší, s priemerom okolo 1,2 kW na elektromobil. Kórea má najvyšší pomer, a to 7 kW na elektromobil, a to aj napriek tomu, že väčšina verejných nabíjačiek (90 %) sú pomalé nabíjačky.

Počet elektrických ľahkých úžitkových vozidiel na verejnú nabíjaciu stanicu a kW na elektrické ľahké úžitkové vozidlo, 2022

OTVORENÉ

Počet elektrických ľahkých úžitkových vozidiel na nabíjaciu stanicu kW verejnej nabíjačky na jedno elektrické ľahké úžitkové vozidlo Nový Zéland Island Austrália Nórsko Brazília Nemecko Švédsko Spojené štáty Dánsko Portugalsko Spojené kráľovstvo Španielsko Kanada Indonézia Fínsko Švajčiarsko Japonsko Thajsko Európska únia Francúzsko Poľsko Mexiko Belgicko Svet Taliansko Čína India Južná Afrika Čile Grécko Holandsko Kórea 08162432404856647280889610400,61,21,82,433,64,24,85,466,67,27,8

• EV / EVSE (dolná os)
• kW / EV (horná os)

V regiónoch, kde sa elektrické nákladné vozidlá stávajú komerčne dostupnými, môžu batériové elektrické nákladné vozidlá konkurovať na základe celkových nákladov na vlastníctvo (TCO) s konvenčnými naftovými nákladnými vozidlami v rastúcom rozsahu operácií, nielen v mestskej a regionálnej doprave, ale aj v segmente regionálnej a diaľkovej dopravy s ťahačmi. Tri parametre, ktoré určujú čas, kedy sa dosiahne tento cieľ, sú mýto; náklady na palivo a prevádzku (napr. rozdiel medzi cenami nafty a elektriny, ktorým čelia prevádzkovatelia nákladných vozidiel, a znížené náklady na údržbu); a dotácie CAPEX na zníženie rozdielu v počiatočnej kúpnej cene vozidla. Keďže elektrické nákladné vozidlá môžu poskytovať rovnakú prevádzku s nižšími nákladmi počas celej životnosti (vrátane prípadu, ak sa uplatní zľavnená sadzba), kľúčovým faktorom pri rozhodovaní o kúpe elektrického alebo konvenčného nákladného vozidla je to, za aký čas majitelia vozidiel očakávajú návratnosť počiatočných nákladov.

Ekonomiku elektrických nákladných vozidiel v diaľkovej doprave možno podstatne zlepšiť, ak sa náklady na nabíjanie znížia maximalizáciou pomalého nabíjania „mimo zmeny“ (napr. v noci alebo v iných dlhších obdobiach prestojov), zabezpečením hromadných nákupných zmlúv s prevádzkovateľmi sietí na nabíjanie „v polovici zmeny“ (napr. počas prestávok), rýchle (do 350 kW) alebo ultrarýchle (> 350 kW) nabíjanie a preskúmaním možností inteligentného nabíjania a pripojenia vozidiel k sieti pre dodatočný príjem.

Elektrické nákladné vozidlá a autobusy budú väčšinu svojej energie využívať na nabíjanie mimo pracovnej zmeny. Toto sa do veľkej miery dosiahne v súkromných alebo polosúkromných nabíjacích staniciach alebo na verejných staniciach na diaľniciach a často aj v noci. Bude potrebné vybudovať stanice na uspokojenie rastúceho dopytu po elektrifikácii ťažkých vozidiel a v mnohých prípadoch si to môže vyžadovať modernizáciu distribučnej a prenosovej siete. V závislosti od požiadaviek na dojazd vozidiel bude nabíjanie v staniciach postačujúce na pokrytie väčšiny prevádzky mestskej autobusovej dopravy, ako aj mestskej a regionálnej nákladnej dopravy.

Predpisy, ktoré nariaďujú doby odpočinku, môžu tiež poskytnúť časové okno na nabíjanie uprostred zmeny, ak sú na trase k dispozícii možnosti rýchleho alebo ultrarýchleho nabíjania: Európska únia vyžaduje 45 minút prestávky po každých 4,5 hodinách jazdy; Spojené štáty nariaďujú 30 minút po 8 hodinách.

Väčšina komerčne dostupných rýchlonabíjacích staníc jednosmerného prúdu (DC) v súčasnosti umožňuje výkon v rozmedzí 250 – 350 kW. Cieľ, ktorý dosiahla Európska rada a Parlament, zahŕňa postupný proces zavádzania infraštruktúry pre elektrické ťažké úžitkové vozidlá od roku 2025. Nedávne štúdie o požiadavkách na energiu pre regionálnu a diaľkovú nákladnú dopravu v USA a Európe zistili, že na úplné nabitie elektrických nákladných vozidiel počas 30 až 45-minútovej prestávky môže byť potrebný nabíjací výkon vyšší ako 350 kW a až 1 MW.

Spoločnosti Traton, Volvo a Daimler si uvedomili potrebu rozšírenia rýchleho alebo ultrarýchleho nabíjania ako predpokladu pre technickú a ekonomickú životaschopnosť regionálnej a najmä diaľkovej dopravy a v roku 2022 založili nezávislý spoločný podnik. S kolektívnymi investíciami vo výške 500 miliónov EUR od troch skupín výrobcov ťažkých úžitkových vozidiel má táto iniciatíva za cieľ nasadiť viac ako 1 700 rýchlych (300 až 350 kW) a ultrarýchlych (1 MW) nabíjacích staníc po celej Európe.

V súčasnosti sa používa viacero štandardov nabíjania a technické špecifikácie pre ultrarýchle nabíjanie sú vo vývoji. Bude potrebné zabezpečiť maximálnu možnú konvergenciu štandardov nabíjania a interoperabilitu pre ťažké elektromobily, aby sa predišlo nákladom, neefektívnosti a výzvam pre dovozcov vozidiel a medzinárodných prevádzkovateľov, ktoré by vznikli v dôsledku odlišných ciest výrobcov.

V Číne spoločne vyvíjajú China Electricity Council a „ultra ChaoJi“ od CHAdeMO štandard nabíjania pre ťažké elektrické vozidlá s výkonom až niekoľko megawattov. V Európe a Spojených štátoch Medzinárodná organizácia pre normalizáciu (ISO) a ďalšie organizácie vyvíjajú špecifikácie pre systém nabíjania CharIN Megawatt (MCS) s potenciálnym maximálnym výkonom. Konečné špecifikácie MCS, ktoré budú potrebné pre komerčné zavedenie, sa očakávajú v roku 2024. Po prvej megawattovej nabíjacej stanici, ktorú ponúkli spoločnosti Daimler Trucks a Portland General Electric (PGE) v roku 2021, ako aj po investíciách a projektoch v Rakúsku, Švédsku, Španielsku a Spojenom kráľovstve.

Komercializácia nabíjačiek s menovitým výkonom 1 MW si bude vyžadovať značné investície, pretože stanice s takýmito vysokými potrebami výkonu spôsobia značné náklady na inštaláciu aj modernizáciu siete. Revízia obchodných modelov verejných dodávateľov elektrickej energie a predpisov v sektore energetiky, koordinácia plánovania medzi zainteresovanými stranami a inteligentné nabíjanie môžu pomôcť. Priama podpora prostredníctvom pilotných projektov a finančných stimulov môže tiež urýchliť demonštráciu a prijatie v počiatočných fázach. Nedávna štúdia načrtáva niektoré kľúčové aspekty dizajnu pri vývoji nabíjacích staníc s hodnotením MCS:

• Plánovanie nabíjacích staníc v diaľničných depách v blízkosti prenosových vedení a rozvodní môže byť optimálnym riešením pre minimalizáciu nákladov a zvýšenie využitia nabíjačiek.
• Pre zníženie nákladov bude kľúčové „správne dimenzovanie“ pripojení s priamym napojením na prenosové vedenia v ranom štádiu, čím sa predvídajú energetické potreby systému, v ktorom je vysoký podiel nákladnej dopravy elektrifikovaný, a nie modernizácia distribučných sietí ad hoc a krátkodobo. To si bude vyžadovať štruktúrované a koordinované plánovanie medzi prevádzkovateľmi sietí a vývojármi nabíjacej infraštruktúry v rôznych sektoroch.
• Keďže prepojenia prenosových sústav a modernizácia siete môžu trvať 4 až 8 rokov, umiestnenie a výstavba prioritných nabíjacích staníc bude musieť začať čo najskôr.

Riešenia zahŕňajú inštaláciu stacionárnych úložísk a integráciu lokálnych obnoviteľných kapacít v kombinácii s inteligentným nabíjaním, čo môže pomôcť znížiť náklady na infraštruktúru súvisiace s pripojením k sieti aj náklady na obstarávanie elektriny (napr. umožnením prevádzkovateľom nákladných vozidiel minimalizovať náklady arbitrážou cenovej variability počas dňa, využívaním príležitostí pripojenia vozidla k sieti atď.).

Ďalšími možnosťami napájania elektrických ťažkých úžitkových vozidiel (HDV) sú výmena batérií a elektrické cestné systémy. Elektrické cestné systémy môžu prenášať energiu do nákladného vozidla buď prostredníctvom indukčných cievok na ceste, alebo prostredníctvom vodivých spojení medzi vozidlom a cestou, alebo prostredníctvom trolejového vedenia (nadzemného) vedenia. Trolejové vedenie a iné možnosti dynamického nabíjania môžu byť sľubné pre zníženie nákladov na úrovni univerzitného systému pri prechode na regionálne a diaľkové nákladné vozidlá s nulovými emisiami, čo je priaznivé z hľadiska celkových kapitálových a prevádzkových nákladov. Môžu tiež pomôcť znížiť potrebu kapacity batérií. Dopyt po batériách sa môže ďalej znížiť a ich využitie sa môže ďalej zlepšiť, ak sú elektrické cestné systémy navrhnuté tak, aby boli kompatibilné nielen s nákladnými vozidlami, ale aj s elektrickými vozidlami. Takéto prístupy by si však vyžadovali indukčné alebo cestné návrhy, ktoré sú spojené s väčšími prekážkami, pokiaľ ide o vývoj a dizajn technológií, a sú kapitálovo náročnejšie. Zároveň elektrické cestné systémy predstavujú značné výzvy podobné výzvam v železničnom sektore, vrátane väčšej potreby štandardizácie trás a vozidiel (ako je to ilustrované na príklade električiek a trolejbusov), kompatibility cez hranice pre diaľkové cesty a vhodných modelov vlastníctva infraštruktúry. Poskytujú majiteľom nákladných vozidiel menšiu flexibilitu, pokiaľ ide o trasy a typy vozidiel, a celkovo majú vysoké náklady na vývoj, čo všetko ovplyvňuje ich konkurencieschopnosť v porovnaní s bežnými nabíjacími stanicami. Vzhľadom na tieto výzvy by sa takéto systémy najefektívnejšie nasadili najskôr na silne využívaných koridoroch nákladnej dopravy, čo by si vyžadovalo úzku koordináciu medzi rôznymi verejnými a súkromnými zainteresovanými stranami. Doterajšie demonštrácie na verejných cestách v Nemecku a Švédsku sa opierali o zástancov zo súkromných aj verejných subjektov. Výzvy na pilotné projekty elektrických cestných systémov sa zvažujú aj v Číne, Indii, Spojenom kráľovstve a Spojených štátoch.

Potreby nabíjania ťažkých úžitkových vozidiel

Analýza Medzinárodnej rady pre čistú dopravu (ICCT) naznačuje, že výmena batérií za elektrické dvojkolesové vozidlá v taxislužbách (napr. cyklotaxíky) ponúka najkonkurencieschopnejšie celkové náklady na vlastníctvo (TCO) v porovnaní s nabíjacími stanicami BEV alebo ICE dvojkolesovými vozidlami. V prípade doručenia na poslednú míľu prostredníctvom dvojkolesového vozidla má nabíjanie v súčasnosti výhodu z hľadiska celkových nákladov na vlastníctvo oproti výmene batérií, ale so správnymi politickými stimulmi a rozsahom by sa výmena mohla za určitých podmienok stať schodnou možnosťou. Vo všeobecnosti platí, že so zvyšujúcou sa priemernou dennou prejdenou vzdialenosťou sa batériové elektrické dvojkolesové vozidlo s výmenou batérií stáva ekonomickejším ako nabíjacie stanice alebo benzínové vozidlá. V roku 2021 bolo založené konzorcium Swappable Batteries Motorcycle Consortium s cieľom uľahčiť výmenu batérií ľahkých vozidiel vrátane dvoj-/trojkolesových vozidiel spoluprácou na spoločných špecifikáciách batérií.

Výmena batérií elektrických dvoj- a trojkolesových vozidiel naberá na obrátkach najmä v Indii. Na indickom trhu v súčasnosti pôsobí viac ako desať rôznych spoločností vrátane spoločnosti Gogoro, lídra v oblasti elektrických skútrov a technológie výmeny batérií so sídlom v čínskom Tchaj-peji. Spoločnosť Gogoro tvrdí, že jej batérie poháňajú 90 % elektrických skútrov v čínskom Tchaj-peji a sieť Gogoro má viac ako 12 000 staníc na výmenu batérií, ktoré podporujú viac ako 500 000 elektrických dvojkolesových vozidiel v deviatich krajinách, prevažne v ázijsko-tichomorskom regióne. Spoločnosť Gogoro teraz nadviazala partnerstvo so spoločnosťou Zypp Electric so sídlom v Indii, ktorá prevádzkuje platformu EV-as-a-service pre doručovanie na poslednú míľu; spoločne nasadzujú 6 staníc na výmenu batérií a 100 elektrických dvojkolesových vozidiel ako súčasť pilotného projektu pre doručovanie na poslednú míľu medzi podnikmi v meste Dillí. Začiatkom roka 2023 vyzbierali , ktoré použijú na rozšírenie svojej flotily na 200 000 elektrických dvojkolesových vozidiel v 30 indických mestách do roku 2025. Spoločnosť Sun Mobility má v Indii dlhšiu históriu výmeny batérií a s partnermi, ako je Amazon India, vymieňa viac ako 100 staníc po celej krajine za elektrické dvoj- a trojkolesové vozidlá vrátane elektrických rikš. Thajsko tiež využíva služby výmeny batérií pre vodičov motocyklových taxíkov a rozvozových služieb.

Hoci je výmena batérií za elektrické dvojkolesové vozidlá najrozšírenejšia v Ázii, rozširuje sa aj do Afriky. Napríklad rwandský startup zameraný na elektrické motocykle prevádzkuje stanice na výmenu batérií so zameraním na služby motocyklovým taxislužbám, ktoré vyžadujú dlhé denné dojazdy. Spoločnosť Ampersand postavila desať staníc na výmenu batérií v Kigali a tri v Nairobi v Keni. Tieto stanice vykonávajú takmer 37 000 výmen batérií mesačne.

Výmena batérií pre dvoj-/trojkolesové vozidlá ponúka cenové výhody

Najmä pre nákladné vozidlá môže mať výmena batérie oproti ultrarýchlemu nabíjaniu veľké výhody. Po prvé, výmena môže trvať tak krátko, čo by bolo ťažké a drahé dosiahnuť káblovým nabíjaním, ktoré by si vyžadovalo ultrarýchlu nabíjačku pripojenú k sieťam stredného až vysokého napätia a drahé systémy správy batérií a chemické zloženie batérií. Vyhnutie sa ultrarýchlemu nabíjaniu môže tiež predĺžiť kapacitu, výkon a životnosť batérie.

Batéria ako služba (BaaS), oddelenie nákupu nákladného vozidla a batérie a uzavretie lízingovej zmluvy na batériu, podstatne znižuje počiatočné náklady na kúpu. Okrem toho, keďže nákladné vozidlá zvyčajne využívajú lítium-železitophosfátové (LFP) batérie s chemickým zložením, ktoré sú odolnejšie ako lítium-nikel-mangán-kobalt-oxidové (NMC) batérie, sú z hľadiska bezpečnosti a cenovej dostupnosti vhodné na výmenu.

Náklady na vybudovanie stanice však budú pravdepodobne vyššie pri výmene batérií v nákladných vozidlách vzhľadom na väčšiu veľkosť vozidla a ťažšie batérie, ktoré si vyžadujú viac priestoru a špecializovaného vybavenia na vykonanie výmeny. Ďalšou významnou prekážkou je požiadavka, aby boli batérie štandardizované na danú veľkosť a kapacitu, čo výrobcovia OEM nákladných vozidiel pravdepodobne vnímajú ako výzvu pre konkurencieschopnosť, pretože dizajn a kapacita batérií sú kľúčovým rozlišovacím faktorom medzi výrobcami elektrických nákladných vozidiel.

Čína je v popredí v oblasti výmeny batérií v nákladných vozidlách vďaka výraznej politickej podpore a využívaniu technológií určených na doplnenie káblového nabíjania. V roku 2021 čínsky MIIT oznámil, že niekoľko miest bude pilotne implementovať technológiu výmeny batérií vrátane výmeny batérií v ťažkých nákladných vozidlách v troch mestách. Takmer všetci hlavní čínski výrobcovia ťažkých nákladných vozidiel vrátane FAW, CAMC, Dongfeng, Jiangling Motors Corporation Limited (JMC), Shanxi Automobile a SAIC.

Čína je v popredí vo výmene batérií v nákladných vozidlách

Čína je tiež lídrom vo výmene batérií pre osobné automobily. Vo všetkých druhoch dopravy sa celkový počet staníc na výmenu batérií v Číne takmer rovnal koncu roka 2022, čo je o 50 % viac ako na konci roka 2021. Spoločnosť NIO, ktorá vyrába automobily s možnosťou výmeny batérií a podporné výmenné stanice, prevádzkuje viac staníc v Číne a uvádza, že sieť pokrýva viac ako dve tretiny pevninskej Číny. Polovica ich výmenných staníc bola nainštalovaná v roku 2022 a spoločnosť si stanovila cieľ 4 000 staníc na výmenu batérií na celom svete do roku 2025. Ich výmenné stanice spoločnosti dokážu vykonať viac ako 300 výmen denne a súčasne nabíjať až 13 batérií s výkonom 20 – 80 kW.

Spoločnosť NIO tiež oznámila plány na výstavbu staníc na výmenu batérií v Európe, keďže ich modely automobilov s možnosťou výmeny batérií boli koncom roka 2022 dostupné na európskych trhoch. Prvá stanica na výmenu batérií NIO vo Švédsku bola otvorená v roku a do konca roka 2022 bolo otvorených desať staníc na výmenu batérií NIO v Nórsku, Nemecku, Švédsku a Holandsku. Na rozdiel od NIO, ktorého výmenné stanice servisujú automobily NIO, stanice čínskeho prevádzkovateľa staníc na výmenu batérií Aulton podporujú 30 modelov od 16 rôznych automobilových spoločností.

Výmena batérií by mohla byť obzvlášť atraktívnou možnosťou aj pre flotily taxíkov LDV, ktorých prevádzka je citlivejšia na časy nabíjania ako prevádzka osobných automobilov. Americký startup Ample v súčasnosti prevádzkuje 12 staníc na výmenu batérií v oblasti Sanfranciského zálivu, ktoré slúžia najmä vozidlám Uber.

Čína je tiež lídrom vo výmene batérií v osobných automobiloch

Referencie

Pomalé nabíjačky majú výkon menší alebo rovný 22 kW. Rýchlonabíjačky sú tie s výkonom väčším ako 22 kW a do 350 kW. Pojmy „nabíjacie body“ a „nabíjačky“ sa používajú zameniteľne a označujú jednotlivé nabíjacie zásuvky, ktoré odrážajú počet elektromobilov, ktoré sa môžu nabíjať súčasne. „Nabíjacie stanice“ môžu mať viacero nabíjacích bodov.

Navrhovaná smernica AFIR, ktorá bola predtým smernicou, by sa po formálnom schválení stala záväzným legislatívnym aktom, ktorý by okrem iného stanovil maximálnu vzdialenosť medzi nabíjačkami inštalovanými pozdĺž siete TEN-T, hlavných a vedľajších ciest v rámci Európskej únie.

Indukčné riešenia sú ešte ďalej od komercializácie a čelia výzvam pri dodávaní dostatočného výkonu pri rýchlostiach na diaľniciach.