211service.com
Vil hurtig opladning gøre elbiler praktiske?
Det kan tage timer, endda dage, at genoplade en elbil. Det er en af grundene til, at GM tilføjede en backup gasdrevet generator til sin elbil, Volt. En anden mulighed er DC-hurtigopladeren, som ville gøre det muligt for biler at genoplade op til 80 procent af batteriets kapacitet på kun en halv time.
Tesla Motors' første DC-hurtigladestation, halvvejs mellem San Francisco og Los Angeles, vil give bilister mulighed for at tilføje 150 miles rækkevidde til deres elbiler på en halv time - forudsat at de har en af de dyrere batteripakker. Tilføjelse af disse miles vil normalt tage fra flere timer til mere end en dag, afhængigt af størrelsen på batteriet og om der bruges en almindelig stikkontakt eller en højere spænding.
Men virkningen af sådanne ladestationer vil være begrænset af deres høje omkostninger og af det faktum, at hurtigopladning stadig tager meget længere tid, end det gør at fylde en tank med gas. Konventionelle køretøjer vil forblive den bedste mulighed for folk, der regelmæssigt kører lange afstande; og dem, der køber elektriske køretøjer til pendling, har ikke brug for hurtigopladere - de kan oplade natten over derhjemme eller om dagen på arbejdet.
For nu er den største barriere for adoption af elektriske køretøjer simpelthen de høje omkostninger ved bilerne, som kan koste dobbelt så meget som sammenlignelige gasdrevne køretøjer.
De fleste elbiler kræver ikke noget specielt opladningsudstyr. De kommer med indbyggede opladere, der konverterer vekselstrøm fra almindelige stikkontakter til den jævnstrøm, som batteriet har brug for. Men opladning fra en konventionel 120-volt stikkontakt er langsom. Det tager næsten en hel dag at oplade Nissan Leaf på denne måde, og næsten tre dage at oplade versionen af Teslas Model S med en rækkevidde på 300 mil. EV-ejere installerer ofte specielle 240-volts stik i deres garager for at forkorte ladetiden til flere timer - og næsten alle offentlige ladestationer oplader med denne hastighed.
DC-hurtigopladere omgår et køretøjs indbyggede oplader - konverterer nettets vekselstrøm til jævnstrøm uden for bilen - og leverer elektricitet direkte til batteriet med en højere hastighed, end de indbyggede opladere ville tillade. Et kommunikationslink indbygget i ladeledningen gør det muligt for bilens batteristyringssystem at kontrollere opladningshastigheden for at undgå beskadigelse af batteriet. Systemet vil for eksempel bremse opladningen, hvis batteriet overophedes eller vil typisk stoppe med at oplade, når det når 80 procent af kapaciteten.
Opladningskapaciteten af DC hurtigopladere varierer. Nogle leverer kun 20 kilowatt, men nogle eksperimentelle opladere leverer et godt stykke over 100 kilowatt (til sammenligning vil de fleste 240-volts udtag levere 3,3 kilowatt). En 50-kilowatt-oplader ville være mere end nok til at oplade en Nissan Leaf til 80 procent kapacitet inden for en halv time (den har en 24-kilowatt-timers batteripakke og mindre end 100-mile rækkevidde). Opladningstider vil variere meget afhængigt af temperaturen udenfor for Leaf, men mindre for andre biler, der har bedre batterikølesystemer (se Er luftkølede batterier skade på Nissan Leaf-rækkevidden?). Men standarderne for DC-hurtigopladere udvikler sig - ikke alle elektriske køretøjer har hurtigopladningsudtag (GM's Volt har for eksempel ikke en), og adaptere kan være nødvendige for dem, der har. Kun et par hundrede er indtil videre blevet installeret i USA.
Omkostningerne ved teknologien kan vise sig at være en stor hindring. Udstyret kan koste titusindvis af dollars, og installationsomkostningerne kan være tredoblet af udstyrsomkostningerne, hvilket bringer det samlede beløb til over $100.000 i nogle tilfælde. Ecototality, som har installeret 7.000 konventionelle, ikke-hurtige ladestationer, arbejder sammen med det amerikanske energiministerium for at undersøge, om chauffører vil bruge hurtigladestationer nok til, at stationsejere kan få dækket kapitalomkostningerne.
En anden udfordring er det faktum, at forsyningsselskaber ofte vil opkræve en stor efterspørgselsafgift pr. måned på grund af den høje belastning, disse opladere kan påføre nettet, siger Arindam Maitra, en senior projektleder hos Electric Power Research Institute . Hurtigladerejere skal betale det gebyr, selvom ingen bruger stationen. Mindst et DC-hurtigopladningssystem opkræver $7 per opladning, hvilket er dyrere end at købe benzin til den tilsvarende rækkevidde i en konventionel bil.
Der er også grunde til at tvivle på, at elbilejere vil bruge hurtigopladere regelmæssigt. De fleste bilister i USA rejser mindre end 100 miles om dagen, og dem, der skal rejse længere, kan finde elektriske køretøjer ubelejlige, selv med hurtig opladning. De fleste af de elektriske køretøjer på markedet nu og kommer på markedet i løbet af de næste par måneder kører mindre end 100 miles på en opladning. Og biler med en større rækkevidde, som Teslas Model S - der koster 88.000 $ for 300-mile versionen - er uden for prisklassen for de fleste bilister (se Kan Tesla overleve? ).
Hvis batteriomkostningerne falder markant, og 300-mile elbiler bliver normen, kan hurtigopladere placeret mellem byer som Los Angeles og San Francisco og Boston og New York være attraktive. Pasquale Romano, administrerende direktør for Chargepoint, som har installeret et netværk af omkring 10.000 konventionelle ladestationer og begynder at tilføje nogle hurtigopladere, siger: DC hurtigopladning er meget vigtig ved langdistanceopladning og lejlighedsvis nødopladning. Du ville køre et par timer og stoppe og spise frokost, mens du oplader. De er nødvendige for at få økosystemet til at fungere.
Men Romano ser ikke, at så hurtige opladere bliver almindelige. Det bliver ikke en verden, hvor der er jævnstrøm overalt, og man har skiftet tankstationer ud, siger han og tilføjer, at det meste opladning vil foregå derhjemme eller på 240-volts ladestationer rundt omkring i byen.
GM's chef for udvikling af elbilinfrastruktur, Britta Gross, mener, at 30 minutter stadig er for lang tid til at vente på en biltur. Amerikanerne er meget tidsbevidste, siger hun. GM's Volt kræver ikke hurtig opladning til lange ture - den bruger bare benzingeneratoren ombord til at øge rækkevidden med omkring 300 miles (se Teardown Reveals the Remarkable Complexity of Chevrolet's Volt). GM's kommende Spark EV vil dog ikke have en benzingenerator til at udvide rækkevidden.
Med hensyn til vedtagelsen af disse køretøjer, siger Gross, er den første prioritet at have billige 240-volt ladestationer i folks hjem, efterfulgt af lignende stationer på arbejdspladser for folk, der ikke har garager derhjemme, som begge ville tillade elektriske køretøjer til at spille til deres styrke - korte pendler. Hun mener, at DC-hurtigladere kan have et nichemarked for dem, der bor i byer og ikke kan lade op derhjemme eller på arbejdet. De kunne bruge bilerne til at pendle og lade op over frokosten hvert par dage.
Garrett Beauregard, senior vicepræsident for teknik hos Ecotality, er bekymret over et andet problem: at bygge for mange ladestationer, konventionelle eller på anden måde, for hurtigt. Overbefolkning er dårligt. Nogle mennesker er imod incitamenter, der har gjort det muligt at installere opladere, siger han. Vi vil ikke have, at folk peger og siger, hvor meget koster disse ting, og de er ikke blevet brugt i seks måneder?