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EV充電の次のフロンティア:家庭用充電の革新と展望

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最近、公共の EV 急速充電が大きな注目 (そして資金提供) の焦点となっています。 米国では超党派のインフラ法 ようになります 各州は公共のEV充電器ネットワークを構築するために5年間でXNUMX億ドルを用意されている。 公共のEV充電が利用できるようになれば、必要に応じて旅行先でも充電できることをドライバーに安心させることができ、EVの早期普及が可能になるが、充電イベントのほとんどは自宅で行われる可能性が高い。 実際、現在のデータは、 充電の85%は自宅で行われます、主に自宅で充電するためです。 より安価な 公共のDC急速充電よりも便利です。

6人中10人の消費者, 彼らは航続距離への不安がEVをまだ購入していないと主張する理由だが、データによると、EVは路上で充電せずに大部分の移動をカバーできるという。 米国内の旅行の 90% 以上は 25 マイル未満であり、アメリカ人は 平均40マイル移動する 1人あたり120日あたり。 レベル 30 充電器 (通常の 40V コンセントに差し込み、ほとんどの EV に標準装備されている) であっても、一晩の充電で 2 ~ 240 マイル追加でき、日常の車両使用のほとんどをカバーできます。 レベル XNUMX 充電器 (XNUMXV コンセントが必要) は、一晩で車両を完全に充電できます。 言い換えれば、EV の充電は、ガソリン車に燃料を供給するというよりも、携帯電話の充電に似ているかもしれません。

イノベーションの機会

政府、規制当局、自動車メーカーが設定したEV販売目標をサポートするには、2040年までに世界のEV充電ネットワークが309億XNUMX万台以上の充電器に拡大する必要があり、家庭用充電器は 推定 そのうち270億XNUMX万件。 しかし、住宅所有者や不動産管理会社は、EV 充電ステーションの設置と管理、および車両の充電にかかる電気コストの最小限化に関して大きなハードルに直面しています。

現在の主な課題は、住宅や集合住宅の電気パネルと電気サービスが通常、EV の充電に対応するには不十分であることです。 米国には推定48万戸の住宅がある アップグレードする必要があります より大容量の配電パネルへの移行には、1,000 世帯当たり平均 5,000 ~ XNUMX ドルの費用がかかる場合があります。 より多くの住宅所有者が屋根に太陽光発電を設置し、ガス発電機器を電気機器に交換するにつれて、この課題はさらに複雑になります。これは、として知られる傾向です。 家を電気化する.  

同様に、集合住宅の建物では、複数の EV 充電器を設置するのに十分な電力容量が不足していることがよくあります。 さらに、アパートの建物にはインターネット接続がない地下駐車場があることがよくあります。 ほとんどのソフトウェアベースの充電管理プラットフォームは、充電器、ユーザー、バックエンド システムとの通信にインターネット接続に依存しているため、不動産管理者はガレージにインターネット接続を導入するために投資する必要があり、ハードウェアと人件費が追加されます。 不動産管理者は、エネルギー使用量が建物のしきい値を下回っていることを確認し、請求、メーター、充電器の予約を管理する必要もあります。

ソフトウェアとビジネス モデルの革新によって強化されたハードウェアにより、顧客は EV 充電器の設置とエネルギー コストを大幅に節約できます。 新しいテクノロジーは、顧客が配電設備や電気パネルのアップグレードを回避し、設置コスト (追加の配線やインターネット接続など) を最小限に抑え、家全体または建物全体のエネルギー消費をインテリジェントに管理し、充電を切り替えることで顧客に長期的な価値を生み出すのに役立ちます。電気料金の値下げ期間に。 住宅消費者にとっては、スマート インバーターと [ここで言及すべき技術が他にもあるような気がしますが、正確にはわかりません] により、屋上の太陽光発電の自家消費が可能になります。

例えば一戸建て住宅では、 ネオチャージ は、パネルをアップグレードせずに家庭でのレベル 2 充電を可能にするスマート コンセント スプリッターを開発しました。これにより、顧客は充電器の設置にかかる費用を平均 2,200 ドル節約できます。 スパン は、EV 充電器、ソフトウェア プラットフォーム、ユーザー向けアプリと組み合わせて、電気製品やデバイスのインテリジェントな管理を提供するスマート電気パネルを開発しました。 Span は、高い電力負荷、屋上に太陽光発電とバッテリーのエネルギー貯蔵施設があり、電力サービスをアップグレードすることなくそれらすべてを管理できるように構築された配電パネルを必要としている住宅をターゲットにしています。 デクベル は、単一の電源ボードを双方向充電で使用できるインバータを開発し、車両が屋上太陽光発電から直接充電できるようにし、本来なら必要となる多数の個別デバイスを不要にしました。 EV.エネルギー は、B2C および B2B2C ドライバーに焦点を当てたスマート充電プラットフォームで、エネルギーコストが最も低く、再生可能エネルギーの発電量が最も多いときにドライバーが充電できるようにします。

集合住宅では、 エバーチャージ (最近 SK E&S に買収されました) は、大量駐車アプリケーション向けのターンキーのエンドツーエンド充電システムを提供しています。 データ駆動型のビジネス モデルは、EV と建物のエネルギー使用からのリアルタイムの動的なデータに基づいており、既存の電気インフラをアップグレードすることなく、より多くの充電器を設置することができます。 スイッチ は、既存の古い建物と IoT 改修を使用した建物管理システムとの統合に焦点を当てた、高密度の建物向けの EV 充電およびエネルギー管理プラットフォームです。 同社の革新的なサービスとしての充電(CaaS)サービスにより、充電器の設置にかかる初期費用が不要になり、集合住宅での EV 充電がより利用しやすくなります。

新たなビジネスモデル

家庭用 EV 充電の現在のビジネス モデルは、単に充電器と関連ハードウェアを販売することですが、EV 充電器自体がコモディティ化しています。 充電器の所有者とオペレータにとっての長期的な価値は、充電コストを最小限に抑え、電気負荷をインテリジェントに管理および最適化するための「頭脳」として機能する、次のようなハードウェア対応およびソフトウェア主導のソリューションによってもたらされます。

  • エンドツーエンドのターンキー ソリューション: 独自のハードウェア、サイトの計画と設置、継続的なメンテナンスと管理、ユーザー管理およびエネルギー サービス用のソフトウェア プラットフォーム。
  • B2B / B2B2C: 電力会社を通じて、充電時間をオフピーク時間や再生可能エネルギーの発電量が多い時間帯にシフトする充電管理アプリを EV ユーザーに提供します。
  • B2B および B2C ソフトウェア プラットフォーム: EV 所有者およびユーザー、または不動産管理会社に直接提供されるソフトウェア プラットフォーム。OCPP や OCPI などのオープン プロトコルを利用して車両や充電器と「通信」し、充電を管理します。

競技

電力会社、既存の電力会社
エネルギーメーカー、住宅用太陽光発電設置業者、家庭用電気製品やエネルギー管理ソリューションを販売するその他の企業はすべて、潜在的な直接の競合相手や顧客チャネル、イノベーターのパートナーとなる可能性があります。 これらの既存のチャネルはすでに十分に確立されており、これらの利害関係者との関係を早い段階で(直接競合していない場合に)確立できるイノベーターは、大きな競争上の優位性を持つことになります。

もう XNUMX つの差別化要因は、技術スタックの統合とオープン スタンダードおよびパートナーシップ ベースのソリューションです。 統合されたハードウェアとソフトウェアは、高い信頼性と忠実度を提供し、多くの場合、より高度な機能を提供しますが、一般に高価になります。 オープンスタンダードに基づくソリューション (つまり、さまざまなハードウェアで動作できるソフトウェア プラットフォーム) により、顧客は独自の充電器を選択し、既存の充電器と連携でき、一般に安価になります。

何を監視するか

市場のマイルストーン

電気自動車の世界在庫は、140年の2030万台から10年までに2020億XNUMX万台に増加すると予測されており、家庭用充電、およびさまざまなタイプの生活や駐車状況での充電に対する全体的な需要が増加しています。

T米国エネルギー省の SunShot プログラムは、50 年までに住宅用送電網接続型太陽光発電を 2030 年の価格からさらに 2020% 下げることを目標としています。 太陽光発電とエネルギー貯蔵のコスト低下と電化製品の購入奨励金により、家庭の電化が加速し、家庭での屋上太陽光発電の直接使用を可能にし、電気負荷を管理して電気コストを最小限に抑え、グリッドの柔軟性を提供するソリューションの需要がさらに高まります。

電力会社は パイロット補助金 EV 充電器やスマート電気パネルを含む EV 充電製品と、電力会社が分散型エネルギー リソース (DER) を管理できるようにするビジネス モデルのテストについては最大 100% です。 電力会社が初期の顧客取り込みの波に乗り、これらのパイロットプロジェクトが成功すれば、インテリジェントなEV充電製品に対する大きな需要が解き放たれる可能性がある。

イノベーターのマイルストーン

電力会社、太陽光発電およびエネルギー貯蔵設置業者、自動車 OEM、EV 充電会社、不動産管理会社とのパートナーシップは、市場の進化に伴う顧客チャネルの開発、技術開発、新しいビジネス モデルにとって重要です。 これはすでに小規模で行われていますが、重要なマイルストーンはパイロット プロジェクトを超えて大規模な商用製品に移行することです。

電気パネル、インバータ、双方向充電器、その他のデバイスを含むハードウェアの簡素化とコスト削減。 たとえば、フォードの双方向充電システムでは、充電器自体の外側に XNUMX つのハードウェア (すべて電気パネルとほぼ同じサイズ) が必要です。 これらのデバイスの一部の技術的な進歩とデジタル化は、コスト削減の推進に役立ちます。

既存の住宅では、既存の電気ハードウェアと電気サービスのアップグレード、新しい配線とインターネット接続の設置、新しいコンセントの設置が、住宅用 EV 充電器の設置にかかる主なコスト要因であり、見積りが困難なことがよくあります。 充電器自体以外のコストを削減したり、コストを透過的に見積もったり、コストを完全に排除したりするイノベーションにより、新しい EV 充電器のコストのほとんどを削減できます。

規制/政策のマイルストーン

カリフォルニア、米国、英国、および EU の一部の建築規制および基準では、新築一戸建て住宅および集合住宅向けの EV 事前配線が規定されています。 一部の規制は強制的なものもありますが(例:英国)、その他の規制(IECCなど)は地域主導型です(つまり、それらを採用するかどうかは州や地方自治体次第です)。 EV 充電に関する規定を含む最新の IECC は、2021 年に利用可能になりました。

EV 料金やリアルタイムの動的価格設定メカニズムなど、季節ごとの使用時間 (ToU) 料金を超えた革新的な電気料金設計と料金体系。 英国など一部のエネルギー市場ではすでに高度な価格設定メカニズムが導入されていますが、北米など他の市場では遅れています。 たとえば、PG&E (米国最大の投資家所有の電力会社) の顧客のうち、現在 ToU 料金を適用しているのはわずか半数です。

英国のバランシング・メカニズムなど、EVがデマンド・レスポンス・プログラム(個別または集合体)に参加できる市場メカニズムを創設すれば、EVの充電コストが削減され、EV所有者にとって新たな価値の流れが生まれる可能性がある。 参加する価値は、EV 所有者とユーザーにとって明確かつ定量化できる必要があります。

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