Кризис зарядной инфраструктуры электромобилей 2010-х годов: решение проблемы дефицита инфраструктуры

2010-е годы должны были стать десятилетием электромобилей. Эксперты прогнозировали, что к середине десятилетия на дорогах появится сотни тысяч седанов, грузовиков и внедорожников с батарейным приводом. Двигатель внутреннего сгорания, приводивший в движение колеса почти каждого автомобиля на протяжении столетия, наконец подходил к своему концу. Гибриды были лишь промежуточным этапом, но будущее принадлежало двигателям, работающим исключительно от батарей.

Эти автомобили обещали более чистый и безопасный энергетический профиль по сравнению с бензином. Отсутствие выхлопных газов. Отсутствие истощения запасов ископаемого топлива. Предложение было простым: электромобили экологичны и не наносят вреда планете.

Миф о запасе хода против реальности

Принятие электромобилей замедлилось не из-за «боязни остаться без заряда». Новые аккумуляторные технологии значительно увеличили расстояние, которое электромобиль мог проехать на одном заряде. Реальной преградой стало неудобство зарядки аккумуляторной батареи.

Продвижатели технологии уверяли покупателей, что решение тривиально: установите небольшую зарядную станцию в гараже и заряжайте автомобиль ночью от местной электросети.

Эта логика рушится для большинства городских жителей. Миллионы людей живут в квартирах или компактных пригородных домах с уличной парковкой. Другие паркуются на огромных бетонных стоянках. По некоторым оценкам, 80 процентов покупателей автомобилей не имеют физического доступа к розетке.

Где же они заряжаются?

Большая часть поездок происходит в радиусе 25 миль от дома. Но люди совершают поездки. Они посещают другие города. Они пересекают границы штатов. Когда заряд батареи падает ниже критического уровня на открытой дороге, местная электросеть не может оказать помощь.

Сетевое решение

Лучшим ответом отрасли на этот дефицит инфраструктуры стала сеть зарядных станций. Это не огромные электростанции. Это небольшие станции, примерно размером с бензоколонку. Они объединены в сеть, создавая паутину доступности.

Технология позволяет станциям обмениваться данными друг с другом и с вашим автомобилем через интернет. Водители могут находить станции на своем предполагаемом маршруте. Они могут забронировать место, еще не выходя из дома.

После полной развертки инфраструктуры эти станции появятся в частных жилых районах и на основных автомагистралях. Они будут находиться именно там, где они нужны водителям.

Жизнь с электромобилями

Отказ от ископаемого топлива неизбежен. Технология чище. Экономия на топливе реальна. Но без надежной сети зарядных станций электромобиль остается игрушкой для пригородной элиты с гаражами.

Вопрос не в том, заменят ли электромобили автомобили с ДВС. Вопрос в том, сможет ли зарядная инфраструктура успевать за их выпуском.

Сеть — единственный жизнеспособный путь вперед. Без нее бум электромобилей 2010-х годов превратится в нишевый рынок. С ней дороги изменятся навсегда.

Водители ждут. Сеть готова. Станции строятся.

Кто подключится первым?

Сеть зарядки, ожидающая в тени

Перенесёмся на пять-десять лет вперёд. Вы сидите за рулём стильного электромобиля. Ездить на нём дешевле, чем на прожорливых бензиновых автомобилях прошлого, и он не выбрасывает смог, что полезно для лёгких и кошелька. Вы возвращаетесь домой после долгой смены, индикатор заряда батареи почти на нуле. У вас нет гаража. Нет домашнего зарядного устройства. Только тесная квартира или маленький дом без парковочного места.

Итак, что делать?

Вы достаёте телефон на красном светофоре. Экран загорается, показывая карту вашего района. Интерфейс простой. Зелёные точки означают свободные места. Красные точки — занятые. Это не огромные станции с операторами. Это небольшие коробкообразные устройства, стоящие на обочинах, похожие на увеличенные паркоматы. Вы нажимаете на ближайшую к вашему дому зелёную точку. Появляется запрос: хотите ли вы забронировать его на ночь? Вы нажимаете «Да».

Светофор становится зелёным. Вы следуете по навигатору.

Вы паркуетесь рядом с коробкой. Проводите брелоком для авторизации доступа. Вытаскиваете кабель из задней панели автомобиля и подключаете его. Идёте домой. Утром вы просыпаетесь с полностью заряженной батареей. Автомобиль готов к поездке на работу.

В этом заключается обещание сетей зарядки автомобилей в ближайшем будущем. Это система по подписке. Вы платите ежемесячный взнос. Взамен вы получаете доступ к сети общественных зарядных станций.

Время, необходимое для полной зарядки, сильно варьируется. Некоторые станции могут зарядить автомобиль за 15 минут. Другим требуется три-четыре часа. Это зависит от оборудования и химического состава батареи вашего автомобиля. Тяжёлые аккумуляторы, обеспечивающие сотни миль пробега, естественно, заряжаются дольше, чем лёгкие батареи, предназначенные для коротких городских поездок. Но поскольку вы подключаете автомобиль ночью и не едете до утра, время не является существенным ограничением.

Главный секрет — в тайминге. Тот же сайт позволяет запланировать зарядку. Вы можете установить её начало на время вне пиковых часов, когда тарифы на электроэнергию снижаются. Вы переносите свои затраты на энергию на самый дешёвый период. Это разумно. Это эффективно.

Но вот загвоздка.

Насколько вероятно, что это произойдёт в вашем конкретном районе? Далее мы разберёмся с реальностью развертывания таких сетей.

Реальность общественной инфраструктуры зарядки электромобилей

Отказаться от установки зарядки в гараже? Возможно. Если вы живете в Лос-Анджелесе, поездка в продуктовый магазин Ralph’s может решить вашу «тревогу по поводу запаса хода». На большинстве таких площадок у главного входа установлены выделенные зарядные устройства уровня 2, обозначенные специально для электромобилей, подобно парковочным местам для людей с ограниченными возможностями. Но не стоит считать это нормой. Огромные территории Северной Америки все еще не имеют никакой общественной зарядной инфраструктуры.

Ситуация меняется. Правительства и частные компании финансируют создание тысяч станций вдоль ключевых маршрутов. Министерство энергетики США (DOE) поддержало проект EV Project, чтобы доказать жизнеспособность электромобилей. Для демонстрационной инфраструктуры были выбраны пять штатов: Аризона, Вашингтон, Калифорния, Орегон и Теннесси.

Оборудование поставляется компанией ECOtality Inc. через ее дочернюю структуру eTec. Их устройство Minit-Charger предназначено для быстрой подзарядки и, по заявлениям, способно восстановить заряд батарей легковых автомобилей примерно за 15 минут. Технология пока не получила широкого распространения, но это начало пути.

Другие игроки строят сети в других регионах. Компания Coulomb Technologies из Сан-Хосе разработала ChargePoint Network. Они развернули станции в районе Сан-Франциско и запустили первую в Европе сеть в Амстердаме.

Затем есть Better Place. Компания, базирующаяся в Пало-Альто, использует две различные технологии. Во-первых, стандартные сети зарядки, которые уже действуют на Гавайях, в Калифорнии, Дании, Австралии и Израиле. Во-вторых, противоречивая, но интригующая модель замены батарей. Водители за несколько минут меняют разряженные батареи на новые, полностью избегая времени, затрачиваемого на зарядку.

В настоящее время это в основном демонстрационные проекты. То, будет ли оборудована вашими зарядными станциями ваш район, зависит от корпоративной стратегии, а не только от потребительского спроса. Полноценная национальная сеть, сопоставимая с сетью бензоколонок, не появится уже в следующем году. Оценки показывают, что существенного покрытия мы можем не увидеть до 2020 года, а достижение паритета с инфраструктурой для автомобилей с двигателями внутреннего сгорания может занять еще десятилетия.

На данный момент карта общественной зарядки фрагментирована. Чтобы понять, можете ли вы ездить на электромобиле, вам нужно знать, где вы живете.