La capacidad de cargar cómodamente un vehículo eléctrico fuera de casa es una de las principales preocupaciones de muchos propietarios de vehículos eléctricos. Una encuesta de 2022 de propietarios de vehículos eléctricos realizada por Forbes indica que el 62 por ciento de los encuestados está tan ansioso por su rango EV que los planes de viaje se han visto afectados. Si bien la “ansiedad por el alcance” puede ser exagerada, la necesidad de una infraestructura de carga externa extensa y confiable no lo es.
La terminología de infraestructura en sí misma puede ser confusa. Para mayor claridad, tenga en cuenta que un Estación de carga es una ubicación física específica que tiene uno o más puestos de carga Un puesto de carga en sí mismo puede tener uno o más puertos, donde cada puerto puede cargar un solo EV. Cada publicación puede tener múltiples tipos de conectores de servicio para admitir diferentes estándares de conectores de carga EV. Y un puerto puede suministrar diferentes niveles de potencia.
Cuanta más potencia entregada, más rápido se carga el EV. Los tiempos de carga variarán según el modelo y el estado de la batería EV. Ford dice que un F-150 Lightning “usando un cargador rápido de 150 kW+ DC, el paquete estándar de 98 kWh puede cargar del 15 al 80 % en aproximadamente 44 minutos”, mientras que Hyundai dice que su IONIQ 5 EV usa un cargador de 350 kW, “puede cargar del 10 al 80 por ciento en solo 18 minutos”.
Encontrar un puerto de carga de 350 kW no es fácil de hacer. A partir de esta primavera, el 88 por ciento de las 46 000 estaciones de carga públicas de EV tienen más de 115 000 puertos de carga que solo admiten la carga L2, según Noticias de EE. UU. e informe mundial. Tesla está actualizando sus 1.500 estaciones Supercharger en los EE. UU. a 300 kW, así como la carga abierta a vehículos que no son de Tesla, pero alrededor del 40 por ciento de los cargadores rápidos de CC funcionan actualmente con solo 50 kW.
Los pronósticos sobre cuántos cargadores y los tipos necesarios varían mucho, según las suposiciones sobre la cantidad y los tipos de vehículos eléctricos en funcionamiento en los EE. UU. y en otros lugares. Por ejemplo, el Consejo Internacional de Transporte Limpio estima que habrá 25 millones de vehículos eléctricos en las carreteras de EE. UU. para 2030, y se necesitarán 1,3 millones de L2 en el lugar de trabajo, 900 000 de nivel 2 público y 180 000 puertos de carga rápida de CC.
La mayoría de los expertos están de acuerdo en que la cantidad de cargadores necesarios en los EE. UU. dentro de la década es al menos 20 veces más que los que existen en la actualidad.
El Edison Electric Institute estima que habrá 26 millones de vehículos eléctricos en la carretera y supone que se necesitarán 1,2 millones de L2 en el lugar de trabajo, 2 millones de L2 públicos y 140 000 puertos de carga rápida de CC. Por otro lado, si EE. UU. cumple con el objetivo de la Administración Biden de fabricar la mitad de todos los vehículos nuevos vendidos en 2030, vehículos de cero emisiones, incluidos los vehículos eléctricos de batería, eléctricos híbridos enchufables o eléctricos de pila de combustible, es decir, 48 millones de vehículos eléctricos. se necesitarán 553 000 puertos de carga L2, 675 000 L2 públicos y 533 000 puertos de carga rápida de CC según McKinsey & Company.
Independientemente de qué estimaciones se acerquen más a reflejar la realidad, la mayoría de los expertos están de acuerdo en que la cantidad de cargadores necesarios en los EE. UU. dentro de la década es al menos 20 veces mayor que la que existe en la actualidad. Esto significa instalar cientos de puertos de carga todos los días durante al menos la próxima década. Algunos países, como Irlanda, estiman que necesita 50 veces más puertos de carga rápida de los que tiene ahora, mientras que Australia necesitará muchas veces más de lo que tiene actualmente.
Una familia espera bajo un calor sofocante mientras su automóvil Tesla se carga el 17 de julio de 2022 en Nephi, Utah. Imágenes de George Frey/Getty
La ubicación de los cargadores es fundamental. Las estimaciones anteriores suponen que la mayor parte de la carga de vehículos eléctricos se realizará en el hogar. El Departamento de Energía de los EE. UU. ha sostenido durante mucho tiempo que alrededor del 80 por ciento de la carga de vehículos eléctricos se realizará en la residencia del propietario de un vehículo eléctrico en los Estados Unidos. Otros estudios indican que esta proporción puede alcanzar un máximo cercano al 60 por ciento, con solo alrededor de la mitad de los vehículos estadounidenses que tienen estacionamiento confiable fuera de la calle en una residencia propia. Además, según la Asociación Nacional de Constructores de Viviendas, alrededor del 31,4 por ciento (o 44 millones de residencias) de los hogares viven en viviendas multifamiliares (es decir, edificios de apartamentos, condominios, casas adosadas y desarrollos de uso mixto) que pueden no tener opciones de carga convenientes. . La eliminación de los “desiertos de carga” en áreas rurales y ciudades, especialmente en áreas de minorías de bajos ingresos, es una prioridad que deberá abordarse. Como mínimo, será necesario instalar decenas de millones de cargadores L2 EV en todo tipo de residencias en la próxima década si los EV van a escalar en los EE. UU., lo que pondrá a prueba la confiabilidad de los sistemas locales de distribución eléctrica.
Esfuerzos de carga pública
Se están llevando a cabo múltiples iniciativas para proporcionar más carga pública de vehículos eléctricos. GM, la empresa de carga de vehículos eléctricos EVgo y los centros de viajes Pilot y Flying J se han asociado para instalar 3250 cargadores rápidos de CC en todo el país para 2025. GM también proporcionará 40 000 cargadores L2 en sus concesionarios de EE. UU. y Canadá. Una Coalición Nacional de Autopistas Eléctricas (NEHC, por sus siglas en inglés) recién formada, una colaboración entre unas 50 empresas de servicios públicos en los EE. UU., se comprometió a instalar miles de cargadores rápidos a lo largo de las carreteras de los EE. UU. para fines de 2023.
La Administración Biden también se comprometió a proporcionar $5 mil millones a los estados a través de la Ley federal de Infraestructura, Inversión y Empleos (IIJA) para ayudarlos a crear una red de carga de vehículos eléctricos de propiedad privada de hasta 125,000 estaciones de carga con un mínimo de 4 cargadores rápidos de CC ubicados aproximadamente cada cincuenta millas cerca de las autopistas interestatales de EE. UU., pero no en ellas. La Ley pagará hasta el 80 por ciento de la estación y ayudará a mantener el negocio durante cinco años. Según las reglas de financiación de IIJA, solo se pueden admitir puertos de carga no patentados, la información sobre los tiempos de espera y las velocidades de carga deben estar disponibles públicamente, y la infraestructura de carga también debe estar diseñada para admitir futuros avances tecnológicos, como vehículos autónomos y semirremolques eléctricos. .
Obtener la aprobación de zonificación, los permisos y tratar con los servicios públicos locales, es decir, los “costos blandos”, pueden aumentar rápidamente el costo y el tiempo necesarios para construir una estación.
Además, los fondos del IIJA para las estaciones de carga se desembolsarán durante cinco años. Dado que la mayor parte de la construcción comenzará el próximo año, será 2028 antes de que el sistema de carga interestatal esté en funcionamiento completo. Sin embargo, puede llevar incluso más tiempo, ya que otro requisito de financiación federal de IIJA es que los propios dispositivos de carga de vehículos eléctricos deben ser fabricados en Estados Unidos. Con pocos proveedores de carga de vehículos eléctricos que cumplan con este requisito, los estados ya advierten sobre posibles retrasos, ya que todos compiten por los mismos recursos. El software de la estación EV también debe ser seguro, especialmente porque ahora se están convirtiendo en el objetivo de los piratas informáticos.
Otro requisito de IIJA es que las estaciones de carga deben estar bien mantenidas. Los postes de carga de vehículos eléctricos rotos o que funcionan mal se están convirtiendo en una gran preocupación, excepto en los supercargadores de Tesla. Un estudio (pdf) en California encontró que al revisar 657 conectores de servicio EV en 181 estaciones públicas de carga rápida de DF en el área de la Bahía de San Francisco, más del 20 por ciento de ellos “no funcionaban”. Una encuesta reciente de JD Power respalda el estudio y muestra que los propietarios de vehículos eléctricos están cada vez más frustrados por una “infraestructura de carga de vehículos públicos asediada… (donde) los propietarios de vehículos eléctricos continúan enfrentándose a equipos de estaciones de carga que no funcionan”.
Ford está tan preocupado que se está encargando de revisar las estaciones EV, y si encuentra conectores de servicio que no funcionan, diagnosticará el problema y se lo informará al propietario de la estación. Si el problema no se corrige, el software de ubicación de la estación EV de Ford eliminará la estación de sus recomendaciones de carga.
Una razón común por la que las estaciones de carga de vehículos eléctricos no son confiables es la falta de dinero y de personal de mantenimiento calificado. La instalación de cargadores rápidos de CC es costosa y puede costar más de $ 470,000 – $ 750,000 por estación de carga rápida con cuatro puertos construidos completamente desde cero; una estación de carga de este tipo necesita alrededor de 9 clientes al día para cubrir sus costos operativos. En las áreas rurales, ese número puede ser muy difícil de alcanzar. Los estudios muestran que no es inusual que las estaciones de carga rápida de CC pierdan dinero. Como un BloombergEl artículo declara que aquellos en el negocio de carga de EV están haciendo todo menos obtener ganancias. Según los informes, la nueva y muy promocionada empresa de carga de vehículos eléctricos, Volta, ya tiene problemas financieros.
Construir una estación EV tampoco es fácil. Obtener la aprobación de zonificación, los permisos y tratar con los servicios públicos locales, es decir, los “costos blandos”, pueden aumentar rápidamente el costo y el tiempo necesarios para construir una estación. Hace siete años, California aprobó una ley estatal que agiliza los permisos de las estaciones de vehículos eléctricos. Sin embargo, la ley es ampliamente ignorada por las jurisdicciones locales, razón por la cual el estado es el penúltimo a tiempo para obtener un permiso (solo Nueva Jersey, otro estado declarado apto para vehículos eléctricos, es más lento). Incluso alguien con tanta experiencia como Tesla tiene problemas. Rohan Patel, director global sénior de Políticas Públicas y Desarrollo Comercial de Tesla, dijo en un taller sobre vehículos eléctricos de la Academia Nacional el año pasado que mientras Tesla estaba construyendo una gigafábrica de diez millones de pies cuadrados en Texas, debido a problemas de permisos e interconexión de servicios públicos, “vamos a para construir esa cosa más rápido de lo que podemos construir un Supercharger (estación) en el camino”.
Las estaciones de carga para los futuros remolques de tractores eléctricos serán un gran desafío, tanto para el apoyo a los centros de almacenamiento y distribución como en la carretera. Se estima que el requerimiento de energía de una plaza de autopista y parada de camiones compatible con EV será equivalente a un pueblo pequeño, según un estudio reciente de la empresa de servicios públicos estadounidense National Grid.
red nacional
El estudio analizó los requisitos futuros de las estaciones de carga de vehículos eléctricos en Nueva York y Massachusetts para comprender cómo afectarán potencialmente a su infraestructura de red. Encontró que los sitios típicos de carga de vehículos eléctricos en las carreteras necesitarán más de veinte cargadores rápidos para 2030 para admitir vehículos eléctricos de pasajeros, que comenzarán a alcanzar el límite máximo de carga de interconexión de distribución. Después de eso, muchos sitios de carga deberán conectarse al sistema de transmisión de alto voltaje y ver las actualizaciones de las subestaciones eléctricas.
El estudio de National Grid establece que algunos sitios de camiones y plazas de autopistas existentes y planificadas deberán comenzar el proceso de mejora ahora, antes de que exista la necesidad. El estudio señala: “Si bien la instalación del cargador se puede completar en cuestión de meses, las interconexiones y actualizaciones de transmisión más grandes pueden demorar hasta ocho años en construirse”. Además, afirma que sus resultados “muestran que la configuración mínima del sitio requerida por la guía de financiación de la fórmula del programa NEVI (cuatro cargadores de 150 kW) será superada por la demanda esperada en muchos sitios de carreteras en el futuro cercano”. Esto implica que muchos de los sitios de carga de EV bajo la financiación de IIJA serán demasiado pequeños casi desde el principio.
El estudio de National Grid también señala que es “afortunado” que muchas de las carreteras de Massachusetts y Nueva York y las líneas de transmisión de alto voltaje sean paralelas entre sí, lo que facilita el soporte de los futuros requisitos de carga eléctrica. Otros estados pueden no tener tanta suerte.
A medida que aumenten las estaciones de carga de vehículos eléctricos, será importante alcanzar un número “Ricitos de oro” de ellas. Si se construyen demasiados demasiado pronto, muchas estaciones no se mantendrán, mejorarán o se cerrarán por falta de rentabilidad. Esto está pasando en Japón. Muy pocos, y la frustración pública por los vehículos eléctricos aumentará, lo que posiblemente ralentice la adopción de los vehículos eléctricos. Un comodín es si se producen avances económicamente viables en el rango de la batería de los vehículos eléctricos, lo que podría terminar reduciendo la demanda de estaciones públicas de carga de vehículos eléctricos.
En el próximo artículo de la serie, comenzaremos a analizar los desafíos sociales en la transición a vehículos eléctricos a gran escala.
De los artículos de su sitio
Artículos relacionados en la Web