電動汽車需要更多且更快的充電站我們該如何實現?——《華爾街日報》
Bart Ziegler
隨着汽車行業計劃大規模推出電動汽車,該項目面臨嚴重瓶頸:充電設施不足,但現有用户基數又不足以支撐充電站的廣泛擴建。
如何破局?
拜登政府制定了雄心勃勃的目標:到203年銷售的所有車輛中半數需為零排放車型,並配套50萬個充電端口。但專家認為實際需求遠超此數。為滿足新增車輛需求,未來八年公共場所需安裝超百萬個新充電端口。據非營利性能源研發機構EPRI數據,目前全美僅約15萬個公共充電樁(不含特斯拉公司私有網絡的約11,500個)。
充電樁不僅數量短缺,功率也亟待提升。當前多數公共充電樁為二級充電器,每小時充電僅增加約25英里續航。EPRI數據顯示約3.8萬個三級快充樁能在30分鐘內補充100-200多英里續航(具體取決於車型和充電功率)。新型電動汽車滿電可行駛200-300英里或更遠。
這種不確定性和複雜性加劇了消費者對偏遠公路電量耗盡的恐懼,無疑阻礙了許多車主轉向電動車。
家用充電同樣存在問題。目前家用充電樁多為一級,使用標準120伏電壓,每小時充電僅支持約5英里續航。對公寓住户而言,充電設施獲取尤為困難。
去年基礎設施法案中的充電設施資金將有所幫助,今年《降低通脹法案》中的充電樁安裝税收抵免政策也將起到作用。但新充電能力的推廣將成本高昂且複雜。應對這一挑戰的最佳方式是什麼?
《華爾街日報》召集了三位專家討論該問題:EPRI電力交通高級項目經理丹·鮑爾馬斯特;非營利組織憂思科學家聯盟清潔交通項目高級車輛分析師薩曼莎·休斯頓(該組織致力於開發和倡導環境可持續技術與戰略);以及麥肯錫公司高級合夥人菲利普·坎普肖夫,他領導着麥肯錫美洲未來出行中心。
以下是經過編輯的線上對話內容。
速度與配套設施
**《華爾街日報》:**當前電動汽車公共充電存在哪些限制?如何使其更快、更便捷、更便利?
**休斯頓女士:**對於需要定期使用公共充電的駕駛員而言,充電樁需設置在居住、工作和娛樂場所附近,價格合理且充電速度足夠快,能在停車時間內提供有效充電。長途路線上的公共充電則需要更快的速度,並提供小吃和洗手間等便利設施。
薩曼莎·休斯頓**坎普肖夫博士:**電動汽車充電基礎設施運營商存在一種觀望態度,直到汽車保有量增長。這時政府激勵措施可以發揮重要作用,推動生態系統達到足夠普及程度以實現自我維持。
**鮑爾馬斯特先生:**當前的一個挑戰是存在65個以上獨立的公共充電網絡。用户需要為不同充電站註冊賬户、下載應用、配備密鑰卡等,每家公司的系統都不兼容。電動車司機無法便捷掌握各網絡充電站的即時可用狀態,同時也面臨接收多家充電網絡賬單的困擾。
**休斯頓女士:**必須解決快充站在使用率較低情況下的盈利難題。政府可提供前期資金補貼這些支出,並要求接受資助的充電站實現互聯互通。
**華爾街日報:**美國是否可能安裝足夠充電樁以實現2030年銷售車輛半數零排放的目標?
**坎普肖夫博士:**美國需要約2800萬個私人充電樁(家用及工作場所)和120萬至150萬個公共充電樁(快充站及低速目的地充電樁)來推動電動車銷售達標。僅公共充電領域就需要350億至400億美元的鉅額投資。政府激勵固然重要,但實現該目標仍需大量私人資本投入。
**休斯頓女士:**如果政府、公用事業部門和私營企業現在就開始為未來規劃,擴大規模是可行的。這意味着要在能源、輸電和配電計劃中納入適當雄心勃勃的電動汽車預測,併為規劃和實施提供適當資源。
丹·鮑爾馬斯特**鮑爾馬斯特先生:**借鑑其他地區的成功解決方案很重要。例如,歐洲採用"自帶充電線"模式進行二級充電,而我們的電氣規範卻禁止這種做法。這降低了充電站的前期成本和維護成本。此外,影響電動汽車充電設施安裝速度的主要障礙依然存在,可能是併網問題,也可能是許可問題。
**坎普肖夫博士:**我們需要一個能夠大規模提供必要硬件、具備足夠規模經濟效應來降低成本的供應鏈。我們需要足夠的技術人員/電工。我們需要在商業案例可能困難的地區建設充電基礎設施的正確激勵措施。我們需要充電基礎設施運營商、公用事業公司、監管機構等各方協作。
資金籌措
**華爾街日報:**基礎設施法案中75億美元用於電動汽車充電設施的資金,是否足以實現到203年建成50萬個充電樁的目標?
**鮑爾馬斯特先生:**這75億美元主要僅用於高速公路快速充電。這是必要的一步,但同時行業也需要研究如何儘可能快速、經濟高效且可靠地擴大家庭和工作場所充電規模。
**華爾街日報:**應建設多少針對長途和中途駕駛的充電站?多少應設在購物中心等居家生活區?住宅區又該配置多少?
菲利普·坎普肖夫**休斯頓女士:**家庭充電對消費者至關重要。必須消除住宅充電障礙,尤其要關注公寓和共管公寓樓。
**坎普肖夫博士:**需平衡私人充電與公共充電設施。我們預估零售和目的地(商場、雜貨店等)約需75萬個充電站,45萬個為移動充電樁,其中高速公路沿線將大量配置快充樁。但大多數充電樁將分佈於家庭和工作場所。
**鮑爾馬斯特先生:**私家車日均停放21小時,主要在住宅和辦公區,這應是充電站主要佈局點。鑑於停放時間長,充電功率可較低。同時,在午餐點、雜貨店等短停10-20分鐘的場所,快充更為合理。
迴歸家庭場景
**華爾街日報:如何推動更多家庭安裝快速充電樁?(二級充電樁成本可能達1000美元以上,具體取決於電路改造需求)
**鮑爾馬斯特先生:**對於新建住宅,安裝家用充電樁的最佳時機是在設計和施工階段。從一開始就納入規劃是最經濟、最簡便的方式。而改造現有住宅則較為困難。可以研究現行電氣規範中的可行性方案,例如探索共享現有電路的可能性,讓客户能安全地利用支持電動乾衣機等設備的同一電路來運行家用電動汽車充電站。
**坎普肖夫博士:**多家公司正致力於簡化家用充電樁的安裝流程。部分汽車製造商已推出配套服務,消費者購買電動車時可選擇合作方提供上門安裝。但需注意,目前安裝成本仍然較高。任何能降低成本的措施都將加速普及進程。
**華爾街日報:**是否需要電力公司提供更多激勵措施來鼓勵消費者安裝家用充電樁?政府補貼或税收減免是否必要?
**鮑爾馬斯特先生:**成本只是問題的一方面。行業還需要足夠的技術人員來開展工作。如何激勵承包商承接這類規模較小但審批流程與大型高利潤項目相當的工作?
**休斯頓女士:**低收入車主尤其需要安裝家用充電樁的援助。例如,若車主沒有足夠的納税額度來享受(不可退還的)電動汽車充電税收抵免,該政策對其就毫無助益。此外,如果補貼僅覆蓋部分充電樁費用,而低收入車主無力承擔剩餘費用,安裝計劃仍無法實施。
**華爾街日報:**哪些因素會促使更多出租公寓和共管公寓樓安裝充電樁?
**坎普肖夫博士:**充電基礎設施的可用性將成為新住户選擇住所的關鍵差異點和重要決策標準。這可能為樓宇帶來額外收入來源,例如對"支持電動車"的停車位收取額外費用。
**休斯頓女士:**由於低收入家庭和有色人種家庭租房及居住在多單元住宅的比例更高,在公寓和共管公寓提供家用充電設施對於實現全民駕駛電動車的能力至關重要。
**華爾街日報:**電動車充電是否有一天能像加油一樣快速便捷?
**坎普肖夫博士:**隨着時間的推移,我們將看到越來越快的充電器和電池。雖然目前最快的充電器功率約為350千瓦,能在15到20分鐘內為某些高端電動車從零電量充滿,但我們已經看到500千瓦充電器的發佈,甚至商用車領域正在討論1兆瓦的充電器。未來車主將能在10分鐘內完成充電。
**休斯頓女士:**思考何時以及為何需要快速充電很重要,因為這需要成本並給電網帶來額外需求。大多數消費者駕駛者可以在停留時間較長的場所(如家庭或工作場所)以相對較低的功率完成充電。消費者在某些情況下需要快速充電,比如公路旅行。即便如此,充電時間略超過10分鐘可能更有利,可以利用這段時間用餐、處理信息等。
齊格勒先生是《華爾街日報》前編輯。可通過[email protected]聯繫他。