Zephyrnet-logo

EV-opladers: hoeveel hebben we er nodig?

Datum:

Voorstanders van voertuigelektrificatie wijzen op de meer dan 140,000 EV-laadstations die momenteel in de Verenigde Staten worden ingezet – inclusief Level 2 AC- en Level 3 DC-snelladers en zowel openbare als beperkte toegangseenheden – als een teken dat een ontluikend systeem ter ondersteuning van onze transporttransformatie is gepositioneerd.

Uit gegevens van S&P Global Mobility blijkt echter dat de laadinfrastructuur bij lange na niet robuust genoeg is om een ​​volwassen wordende markt voor elektrische voertuigen volledig te ondersteunen.

Zelfs wanneer thuisladen wordt meegerekend, zullen de Verenigde Staten, om goed te kunnen voldoen aan de voorspelde verkoopvraag, het aantal EV-opladers tussen 2022 en 2025 moeten zien verviervoudigen en tegen 2030 meer dan verachtvoudigen, volgens S&P Global Mobility voorspellingen.

"De overgang naar een automarkt die wordt gedomineerd door elektrische voertuigen (EV's) zal jaren vergen om zich volledig te ontwikkelen, maar het is begonnen", zegt S&P Global Mobility-analist Ian McIlravey. "Met de transitie komt de noodzaak om het laadnetwerk voor openbare voertuigen te ontwikkelen, en de huidige laadinfrastructuur is onvoldoende om een ​​drastische toename van het aantal in gebruik zijnde elektrische auto's te ondersteunen."

S&P Global Mobility schat dat er momenteel ongeveer 126,500 Level 2 en 20,431 Level 3 laadstations in de Verenigde Staten zijn, plus nog eens 16,822 Tesla Superchargers en Tesla destination chargers. Het aantal laders is in 2022 meer gegroeid dan in de voorgaande drie jaar samen, met ongeveer 54,000 Level 2- en 10,000 Level 3-laders in 2022.

   

    Oplaaddefinities

  • AC-niveau 1: wat de meeste mensen in huis hebben, en gelijk aan een 110v-stopcontact. Het zou 20 uur nodig hebben om een ​​EV volledig op te laden.
  • AC-niveau 2: Gelijk aan een verbeterde thuislader die een circuit van 208-240 volt gebruikt (gebruikt voor een elektrische wasdroger) en meestal een stroomonderbreker van 50 ampère vereist voor elke lader. Het duurt ongeveer vijf uur om een ​​EV volledig op te laden. Vaak ook te zien in winkelcentra.
  • DC Level 3 Fast Charging: Vereist een veel grotere netaansluiting om de wisselstroom om te zetten in gelijkstroom. Het batterijbeheersysteem van een elektrische auto moet de snelle stroom van elektriciteit aankunnen – momenteel zelfs 350 kW. Het duurt 15-20 minuten om de meeste DCFC-ready voertuigen op te laden van 10% tot 80%.
  • Tesla Superchargen: Kan in 200 minuten een bereik van ongeveer 15 mijl toevoegen aan een Tesla-voertuig. Tesla heeft converters voor voertuigen van andere merken aangeboden voor gebruik in zijn Superchargers in Europa, met plannen voor aanpassing in de VS.

   Bron: EVgo

Uit registratiegegevens van S&P Global Mobility blijkt dat er vandaag 1.9 miljoen elektrische voertuigen (EV's) in gebruik zijn, of 0.7% van de 281 miljoen voertuigen die op 31 oktober 2022 in gebruik waren. de eerste tien maanden van 5.2. Met het toenemende aantal EV-typeplaatjes dat naar verwachting binnen het decennium op de markt zal komen, is de markt klaar voor snelle groei. Volgens prognoses van S&P Global Mobility zal het marktaandeel van EV's voor nieuwe voertuigen in 2022 waarschijnlijk 40% bedragen, waarna het totale aantal in gebruik zijnde EV's 2030 miljoen eenheden zou kunnen bereiken. Vandaar de noodzaak om snel een laadinfrastructuur te ontwikkelen.

Hoewel 2030 nog jaren lijkt en een probleem voor morgen lijkt, zal de ontwikkeling van gemeenschappelijke normen en de uitrol van laadstations tijd vergen. Maar zelfs als we kijken naar 2025 - slechts drie jaar verwijderd - zouden er in de Verenigde Staten maar liefst 7.8 miljoen elektrische voertuigen (VIO) in gebruik kunnen zijn, zei McIlravey.

Om die voertuigpopulatie te ondersteunen, verwachten we dat er ongeveer 700,000 Level 2- en 70,000 Level 3-opladers nodig zullen zijn, inclusief zowel openbare als beperkte faciliteiten. Tegen 2027 verwachten we dat er behoefte zal zijn aan ongeveer 1.2 miljoen Level 2-opladers en 109,000 Level 3-opladers die landelijk worden ingezet. Verder kijkend naar 2030, met de aanname van 28.3 miljoen EV's op Amerikaanse wegen, zullen naar schatting in totaal 2.13 miljoen Level 2 en 172,000 Level 3 openbare laders nodig zijn - allemaal naast de eenheden die consumenten in hun eigen garage plaatsen.

Deze nationale cijfers zijn illustratief voor de richting die nodig is, maar we verwachten ook dat de vraag in de Verenigde Staten zich eenzijdig zal ontwikkelen, vooral in staten waar de acceptatie van elektrische voertuigen al relatief sterk is. Momenteel hebben 35 staten zich aangemeld voor federale hulp onder de Bipartisan Infrastructure Law, waarvan $ 7.5 miljard is bestemd voor EV-laadinfrastructuur. President Biden heeft toegezegd dat de regering de installatie van 500,000 laadstations zal financieren – maar dat is slechts een beginpunt.

McIlravey merkte op: “In staten die het pad van de California Air Resources Board volgen naar de verkoop van emissievrije voertuigen (ZEV), zal de snellere groei van de consumentenvraag particuliere investeringen en een snellere implementatie van oplaadinfrastructuur stimuleren. In staten waar de acceptatie van elektrische voertuigen geleidelijk plaatsvindt, hoeft de plaatsing van laadstations echter niet zo snel te gebeuren en kan er ook een duwtje in de rug nodig zijn.”

In landen met een tragere adoptie kan de ontwikkeling van een oplaadinfrastructuur voor elektrische voertuigen meer afhankelijk zijn van de vonk van publiek-private investeringen om de ontwikkeling van een oplaadinfrastructuur voor elektrische voertuigen iets eerder te laten verlopen dan de volledige behoefte.

De vier Amerikaanse staten met het grootste aantal in gebruik zijnde voertuigen en de hoogste registraties van nieuwe voertuigen zijn traditioneel Californië, Florida, Texas en New York. Californië, dat EV's al vroeg omarmde, is de staat die aandringt op de belangrijkste emissiebeperkingen. Als zodanig is het de grootste EV-markt, met ongeveer 36.9% van het totale aantal EV's in gebruik en 35.8% van het totale aantal registraties van lichte voertuigen in de VS van januari tot september 2022.

Florida staat op de tweede plaats, maar met slechts 7.4% van de EV-registraties voor lichte voertuigen en 6.9% van de EV VIO. Texas ligt niet significant verder achter Florida, met 5.8% van de VIO-registraties en 6.4% van de EV-registraties voor lichte voertuigen.

Noch Florida, noch Texas hebben echter significant deelgenomen aan de emissiediscussie, noch het voorbeeld van Californië gevolgd, zoals de "CARB-staten", voornamelijk in het noordoosten en noordwesten van de Verenigde Staten. Als gevolg hiervan is de omvang van deze markten – in plaats van de acceptatiegraad – de belangrijkste reden waarom Florida en Texas hoog scoren op het gebied van EV-aandelen van nieuwe voertuigregistraties en VIO.

Dit zijn ook staten die het weer grotendeels gunstig hebben voor EV-gebruik. Naarmate de acceptatie van EV's in de Verenigde Staten groeit, blijft de kracht van ZEV-staten belangrijk voor de groei van EV's, maar het lijdt weinig twijfel dat we de nodige investeringen in deze markten zullen zien, gezien de top-down (overheid) en bottom-up (consumenten en opladen). netwerkoperators) steun voor ontwikkeling zodat de Verenigde Staten hun doel voor EV-adoptie kunnen bereiken. Maar consumenten in de grote markten buiten de ZEV-staten zullen moeten worden ondersteund met voldoende openbare laadinfrastructuur.


Texas heeft momenteel ongeveer 5,600 Level 2 niet-Tesla en 900 Level 3 laders, maar tegen 2027 voorspelt S&P Global Mobility dat de staat ongeveer 87,500 Level 2 en 7,800 Level 3 laders nodig zal hebben om de verwachte 1.1 miljoen EV VIO op dat moment te ondersteunen .

Ondertussen heeft Florida momenteel ongeveer 5,600 Level 2 niet-Tesla-laders en 955 Level 3-laders, maar zal naar verwachting 1.06 miljoen EV VIO-potentieel hebben in 2027. Om deze voertuigen te ondersteunen, voorspelt S&P Global Mobility dat Florida zijn oplaadinfrastructuur zal moeten uitbreiden tot ongeveer 77,000 Level 2 en 6,800 Level 3 laadstations.

Er blijven ook minder investeringen in laadsystemen buiten de grote metromarkten. Hoewel de acceptatie van elektrische auto's in die gebieden langzamer zal blijven verlopen, is het creëren van een robuuste infrastructuur ook daar belangrijk. Momenteel bevindt 85% van de opladers van niveau 3 zich in Amerikaanse grootstedelijke statistische gebieden (MSA's zoals gedefinieerd door het US Census Bureau, inclusief 384 grootstedelijke gebieden); 89% van de Level 2 laders bevindt zich in deze gebieden. Voor Tesla-eigenaren bevindt 82% van de Superchargers en 83% van de bestemmingsladers zich in MSA's.

"De focus op stedelijke gebieden volgt waar elektrische auto's vandaag de dag zijn, maar de distributie zal veel breder moeten zijn naarmate de voertuigen in gebruik groeien en consumenten langs hun routes moeten opladen", aldus McIlravey.

Sommige experts uit de industrie beschouwen het benzinestation als een vergelijkbaar model voor het opladen van elektrische voertuigen. Maar aangezien thuis opladen in de meeste gevallen de gemakkelijkste oplossing is om een ​​elektrische auto in het dagelijks leven te integreren, zal een robuuste oplaadinfrastructuur er heel anders uitzien dan het netwerk van benzinestations dat is ontwikkeld om de verbrandingsmotor te ondersteunen.

De technologie achter EV-laders, batterijbeheersystemen en batterijtechnologieën leidt tot snellere laadtijden voor DC- of niveau 3-scenario's, wat op zijn beurt van invloed kan zijn op de locaties van laadstations.

Er zijn ook evoluerende oplossingen die het model kunnen veranderen. Het verwisselen van batterijen, draadloos opladen en meer thuisgebruik van DC-wallbox-oplossingen zijn drie oplossingen die het landschap nog steeds kunnen veranderen. In China neemt de praktijk van het verwisselen van batterijen toe en heeft enig succes gehad, hoewel het in Europa vrijwel geen toepassing heeft gezien buiten de eerste NIO-stations in Noorwegen, en nog niet echt getest (noch verwacht) op de Amerikaanse markt.

"Er is de neiging om thuis op te laden, het ontbreken van richtlijnen van de overheid en de noodzaak om batterijpakketten te homogeniseren - waardoor OEM's en Tier 1-leveranciers een deel van hun intellectuele eigendom zouden inleveren - waardoor een technologie als het verwisselen van batterijen wordt tegengehouden", aldus Graham Evans, Directeur onderzoek en analyse S&P Global Mobility.

Over draadloos opladen zegt Evans dat de wijdverbreide acceptatie van de technologie de potentie heeft om de huidige impasse tussen batterijformaat en bereik aan te vechten. Evans zegt dat consumenten gemakkelijker thuis kunnen opladen en 'splash and dash'-gedrag kunnen aannemen als dynamisch draadloos opladen wijdverbreid wordt. De kosten van draadloos opladen kunnen echter een probleem zijn, en reguliere consumenten zijn misschien niet geïnteresseerd in het betalen van een premie voor draadloos opladen, waarschuwde Evans. Plug-in-technologie kwam als eerste op de markt en was ook goedkoper, waardoor de inzet van draadloos opladen de achterstand in te halen, ongeacht of het superieur is in termen van gemak.

De derde technologie die het potentieel heeft om onze bestaande aannames op te schudden, zijn DC-wallbox-oplossingen voor thuisgebruik. Volgens Evans bieden ze een tussenoplossing tussen trage AC-laders en de supersnelle openbare DC-laders. Een bredere inzet van deze oplossingen heeft het potentieel om de balans te verschuiven in het raadsel van binnenlandse versus openbare heffingen. Bovendien zijn er modellen beschikbaar die V2G-werking (vehicle to grid) vergemakkelijken, wat het potentieel heeft om het gesprek te veranderen door EV's effectief onderdeel te laten worden van ons elektriciteitsnet en wat kan leiden tot enig financieel rendement voor deelnemende consumenten.

Terwijl de Amerikaanse automarkt overgaat van interne verbranding naar elektrische batterijen, verandert ook het tankmechanisme mee.

"Om ervoor te zorgen dat BEV's door de massamarkt worden geaccepteerd, moet de oplaadinfrastructuur meer doen dan gelijke tred houden met de verkoop van elektrische voertuigen", aldus Evans. “Het moet autobezitters die nieuw zijn op het gebied van elektrificatie verrassen en verrukken, zodat het proces naadloos en misschien zelfs handiger lijkt dan hun ervaring met het tanken van benzine, met minimale concessies aan de ervaring van het autobezit. Ontwikkelingen in batterijtechnologie, en hoe snel EV's stroom kunnen krijgen, zullen even cruciaal zijn voor verbeteringen hier als hoe snel en overvloedig infrastructuur de stroom kan leveren.


Dit artikel is gepubliceerd door S&P Global Mobility en niet door S&P Global Ratings, een afzonderlijk beheerde divisie van S&P Global.

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img