Uitdagingen en kansen bij het opzetten van een laadstation voor elektrische voertuigen

Tesla, een toonaangevende fabrikant van elektrische voertuigen, heeft onlangs zijn financiële resultaten voor het tweede kwartaal van 2020 aangekondigd door winst te boeken ondanks de huidige wereldwijde pandemische situatie, waardoor het een van de meest waardevolle bedrijven is voor Toyota, Volkswagen, General Motors, enz. Herbert Diess citeerde op LinkedIn dat "over 5 tot 10 jaar het meest waardevolle bedrijf ter wereld een autofabrikant zal zijn". Met dit alles kunnen we stoutmoedig noemen dat de toekomst van elektrische voertuigen rooskleurig is en dat het eigenlijk niet zo ver is.

Volgens het laatste rapport van Deloitte - Elektrische voertuigen: koers zetten voor 2030, wordt verwacht dat het totale aantal verkochte elektrische auto's zal groeien van 2,5 miljoen in 2020 naar 11,2 miljoen in 2025 en dat het aantal uiteindelijk zal oplopen tot 31,1 miljoen in 2030. Over China gesproken, ondanks het feit dat de verkoopcijfers van elektrische auto's werden beïnvloed door de pandemie, neemt de regering geen stappen terug en wordt er geïnvesteerd in de laadinfrastructuur van China en worden de fabrikanten aangemoedigd om elektrische auto's te produceren en op de markt te brengen. Elk land over de hele wereld voert gretig subsidieprogramma's uit om de installatie van laadinfrastructuur voor elektrische voertuigen te ondersteunen, en er worden regelgevende initiatieven genomen om fabrikanten van elektrische voertuigen te ondersteunen bij het realiseren van een 'groenere wereld'.

Terwijl de auto-industrie over de hele wereld hard werkt aan economisch herstel en stappen onderneemt om de verkoop van elektrische auto's te vergroten, zijn er bepaalde aspecten die moeten worden aangepakt voor een betere en snellere acceptatie van elektrische voertuigen, waaronder het opzetten van een laadstation voor elektrische auto's. Laten we begrijpen waarom het een uitdaging is om een laadinfrastructuur voor elektrische auto's op te zetten en welke stappen kunnen worden ondernomen om deze aan te pakken.

1. Hoge kosten voor het opzetten van de laadinfrastructuur voor elektrische voertuigen

De kosten voor het opzetten van een EV-laadstation zijn vrij hoog en variëren naargelang het type laders dat wordt geïnstalleerd. Om de laadinfrastructuur voor elektrische voertuigen op te zetten, moet aan de minimale infravereisten worden voldaan, en het vinden van de juiste leverancier en de juiste locatie is belangrijk. De kosten voor het opzetten van de laadinfrastructuur voor elektrische voertuigen zijn afhankelijk van de kosten van land, kabels en andere hulpmiddelen. Bovendien zijn er variabele kosten voor elektriciteit en stroomverbruik voor snel opladen.

Met de hoge kosten van het plaatsen van het EV-laadstation, is het gebruik ervan de enige manier om snellaadstations levensvatbaar te maken. Ten eerste moet de laadinfrastructuur worden ingesteld op een gemakkelijk te lokaliseren punt en moet DC-laden worden geïnstalleerd, wat voordelig is ten opzichte van AC-laadtechnologie. De overheid moet ook ingrijpen om degenen te helpen die moeten investeren en profiteren van het opzetten van de laadinfrastructuur.

2. Naleving van meerdere oplaadprotocollen

Er zijn EV-oplaadprotocollen zoals CHAdeMO, CCS (Combined Charging System) en Bharat EV-specificaties die moeten worden gevolgd. Laadoplossingen voor elektrische voertuigen moeten compatibel zijn met alle soorten elektrische laadpunten. Elke incompatibiliteit kan resulteren in een verkeerde combinatie van spanning, stroom en frequentie. Dit kan ook de kosten en complexiteit verhogen. Hier konden we ook opnieuw verzamelen over ons interview met Adity Raj, technisch directeur van EVI Technologies. Toen hem werd gevraagd naar de uitdagingen waarmee hij werd geconfronteerd bij het ontwikkelen van zijn ladingen, ging zijn antwoord ook over de niet-gestandaardiseerde laadprotocollen.

“Om kort te zijn over de uitdagingen waarmee we werden geconfronteerd bij het ontwikkelen van onze oplader:

Er waren geen Indiase normen beschikbaar voor de architectuur van de oplader en het vermogen. In december 2017 werd het eerste ontwerp door ARAI uitgerold als AIS138, maar er zijn nog geen vaste standaardprotocollen of ontwerpvereisten
Er is geen standaard laadkoppeling die door EV wordt gebruikt op Indiase wegen, waardoor het moeilijk is om een oplaadcontactdoos te ontwerpen
De aanschaf van componenten en technische ondersteuning verliepen traag waardoor de productontwikkelingstijd en -kosten toenamen. "

U kunt ook het bovenstaande interview bekijken voor meer informatie. De onderstaande afbeelding toont de EV-oplader die is ontwikkeld door EVI-technologieën.

3. Veiligheid tegen spanningsschommelingen

Het opzetten van de EV-laadstations vereist gespecialiseerde technische competentie. Risico's zoals spanningsschommelingen, aardlek en overstroom kunnen riskant zijn. In het geval dat er een plotselinge piek in de spanning is; het kan de dure componenten beschadigen. Er moet ook op worden gelet dat onderdelen voor het filteren van ruis worden geïnstalleerd. Anders dan dit, moet een ASIL D-niveau veiligheidsmechanisme worden geïmplementeerd. Voor extra veiligheid moeten EMC / EMI-tests worden uitgevoerd. Sensoren zoals naderingssensoren en controlepilootsensoren moeten worden geïntegreerd om spanningsschommelingen in de gaten te houden.

4. Hardware- en softwaregerelateerde uitdagingen

Er zijn ook verschillende hardware- en softwaregerelateerde uitdagingen bij het opzetten van een EV-laadinfrastructuur die moeten worden aangepakt. Wanneer aan de voorwaarden van het protocol is voldaan, beheren de hardwarecomponenten zoals naderingssensoren en controlepiloot de verbinding waarmee de EV wordt opgeladen. Het ontwerpen van dergelijke hardwarecomponenten voor verschillende protocollen met verschillende omstandigheden is echter een behoorlijke uitdaging. Verschillende problemen zoals warmteafvoer, isolatie, aarding, spanningsmeting en stroomproblemen moeten worden opgelost.

Wat softwareproblemen betreft, is het verplicht dat het opladen alleen start als aan bepaalde criteria, zoals de aansluiting op aarde, stroomfiltering, enz. Wordt voldaan. De uitdaging ligt in het programmeren van de software om het protocol dat de EV ondersteunt te detecteren en de oplaadmodi dienovereenkomstig te wijzigen.

Laten we luisteren naar mensen die het al hebben gedaan!

CHARGE + ZONE is een door technologie aangedreven EV- laadinfrastructuurbedrijf dat gespecialiseerd is in B2B- en B2C-laaddiensten voor zowel toegewijd als op kansen gebaseerd opladen met behulp van het smart-grid-netwerk om het gebruik van hernieuwbare energie te vergroten. Het bedrijf biedt probleemloze en betrouwbare elektrische laadstations voor alle soorten elektrische voertuigen (EV's) in India voor e-riksja's, auto's, bussen en zelfs vrachtwagens zoals vereist.

We kregen de gelegenheid om met de heer Ravindra Mohan, de directeur (Strategie & Business) bij CHARGE + ZONE, over het onderwerp te praten en hij lichtte ons toe met aanvullende informatie over hetzelfde. Gevraagd naar de verschillende uitdagingen bij het opzetten van de EV-infrastructuur in India, zei hij:

Onzekerheid: welke technologie te kiezen voor communicatie met EV-batterijen (BMS) is een van de grootste zorgen. Dit probleem lijkt aanvankelijk te zijn opgelost door de Indiase overheid die normen formuleert. Bharat DC-001 (GB / T) voor DC-opladen en AC-001 voor AC-laadstandaarden. Maar langzaamaan drijven Indiase e-4W-OEM's af naar CCS2.

Capaciteit: een andere zorg is de capaciteit om te bouwen, die nog steeds een grijs gebied is.

Toeleveringsketen: er is geen vaste toeleveringsketen. Veel van de onderdelen, met name connectoren en kabels, die essentieel zijn voor de productie van gevestigde spelers, moeten uit China of Europa komen. Omdat volumes niet bekend zijn, wordt het een uitdaging.

De tropenvorming van geïmporteerde oplaadpistolen (connectoren): dit is ook een uitdagende klus. In het geval van krachtige kanonnen met een vermogen van 200 A of meer, geven het Indiase stof, de vervuiling en de hoge omgevingstemperaturen problemen, aangezien tot nu toe in Europa en China niet met dergelijke omgevingsomstandigheden werd geconfronteerd.

Locatie: aangezien privébezit van elektrische voertuigen nog steeds niet goed is gedocumenteerd, wordt het moeilijk om hotspots en categorieën van faciliteiten te vinden met veel bezoekers.

Onroerend goed: aangezien elektrische voertuigen voor een lange periode moeten worden geparkeerd om op te laden, dragen de kosten van het blokkeren van dergelijke ruimtes bij afwezigheid van veel privé-elektrische voertuigen bij aan de vaste kosten, waardoor zaken niet levensvatbaar worden.

Netstroomstabiliteit: GOI heeft richtlijnen voor openbare laadstations uitgegeven. Voor de huidige 2-4, DC-snellaadpunten voor 21 kW tot 44,5 kW. Accupacks van de huidige EV's zijn mogelijk geen probleem vanuit het oogpunt van netstabiliteit. Maar naarmate de dichtheid van voertuigen toeneemt en hubs voor hun levensvatbaarheid 10 of meer DC-snellaadpunten nodig hebben, kan uitbreiding op dezelfde locatie een uitdaging zijn.

Power Charger: Er zijn in principe 2 soorten laders - Snelle laders en langzame laders. In India zijn snelladers van het gelijkstroomtype van 15 kW tot 240 kW met pistoolconnectoren van GB / T en CCS 2. Deze kunnen over het algemeen worden gebruikt voor openbare laadstations. Maar aangezien er nog steeds niet veel elektrische auto's zijn, is het een uitdaging om de volumes te bepalen. Langzame laders daarentegen zijn van het AC-type van 3,3 kW tot 22 kW met industriële connectoren tot Type 2-connectoren. Deze worden over het algemeen gebruikt voor thuisladen en kantoorladen, waarbij voertuigen langere tijd geparkeerd staan (meer dan 6 uur).

Technologie: de technologie die de laadstations zal helpen om te integreren met hernieuwbare energie en vrij toegankelijke stroom, bevindt zich in India nog in de kinderschoenen. Voor deze laadstationbeheerders is het daarom een uitdaging om een scherpe prijs te geven.

Stroomtarief: veel van de staatsvermogensregelaars hebben concessionele tarieven goedgekeurd voor EV-meters, maar hoe lang het zal duren, is er niet veel duidelijkheid. "

Om een duidelijk idee te krijgen waarom het opzetten van een laadinfrastructuur voor elektrische voertuigen een uitdaging is, hebben we contact gelegd met de heer Anurang Dorle, de medeoprichter en directeur van het bedrijf genaamd EVC Finder. Zijn bedrijf belooft EV-eigenaren het gemak te bieden om laadstations op een kaart te lokaliseren, hun laadplekken vooraf te reserveren, een slim aanbevelingssysteem te gebruiken en online kosten te betalen met hun EVC Finder-applicatie. Bovendien biedt hun applicatie de eigenaar van het laadstation de complete oplossing van tijdslotboeking, facturering en volledig beheer van het laadstation.

Hij deelde met ons waardevolle informatie over wat de verschillende uitdagingen zijn bij het opzetten van de laadinfrastructuur voor elektrische voertuigen.

Na de uitdagingen in detail met de experts in het veld te hebben besproken, kan worden gezegd dat het gebrek aan adequate laadinfrastructuur, het opzetten van het brandstofbeschikbaarheidsnetwerk voor EV-eigenaren , de lange tijd die het opladen van een EV kost dan het tanken van de interne verbrandingsmotor- gebaseerd voertuig zijn de belangrijkste struikelblokken voor het succes van de EV-regeling. Ook is de gemiddelde wegprijs van elektrische voertuigen in India niet aantrekkelijk genoeg voor consumenten. EV-startups en grote autofabrikanten zitten gevangen tussen het verlagen van de EV-kosten en het investeren om de infrastructuur te verbeteren. Een vergunning krijgen om de laadinfrastructuur voor elektrische voertuigen op te zetten, is nog een andere uitdagende taak

Naast de problemen hebben we echter ook oplossingen. De staat en centrale overheden hebben zich ingespannen om de acceptatie van elektrische voertuigen in het land aan te moedigen door middel van nieuw beleid en nieuwe structuren voor de markt voor elektrische voertuigen. De regering van India is van plan om het aantal laadstations in het hele land snel uit te breiden. Er zijn plannen om meer dan 69.000 tankstations te installeren, waarbij elke benzinepomp minimaal één EV-oplader krijgt en ook nieuwe EV-laadstations in de pijplijn.

Het Bureau of Indian Standard en het Department of Science werken aan standaardisatie van het instellen van laadinfrastructuur voor elektrische voertuigen en verlagen de kosten. Ook vinden er over de hele wereld veel discussies plaats over de invoering van het Japanse CHAdeMO, het European Combined Charging System (CCS) en de Indiase Bharat Standard.

Met dergelijke veelbelovende stappen die worden genomen om het aantal laadstations in het land te vergroten, kunnen we de komende jaren zeker verwachten dat er steeds meer elektrische voertuigen op de weg zullen rijden.