Autofabrikanten worden geconfronteerd met een bedreiging voor de verkoop van elektrische voertuigen: trage oplaadtijden

Als de auto-industrie erin wil slagen te wedden dat elektrische voertuigen binnenkort de wegen zullen domineren, zal ze een belangrijke reden moeten overwinnen waarom veel mensen ze nog steeds vermijden: de angst om zonder stroom te komen te zitten tussen punt A en punt B.

Autofabrikanten hebben geprobeerd die zorgen weg te nemen door EV’s te ontwikkelen die verder gaan per lading en sneller vol raken. Het probleem is dat de meeste openbare laadstations auto’s nu veel te langzaam vullen, waardoor er uren – geen minuten – nodig zijn om voldoende elektriciteit te leveren voor een langere reis.

Bezorgd dat zulke lange wachttijden potentiële EV-kopers zouden kunnen afschrikken en hen vast zouden houden aan gasverbrandende voertuigen, proberen autofabrikanten de laadtijden te verkorten tot iets in de buurt van de vijf of tien minuten van een conventionele tankbeurt.

“Het is absoluut het doel om sneller en sneller te worden”, zegt Brett Smith, technologiedirecteur bij het Center for Automotive Research, een denktank in de sector. “Het is er nog niet, maar het is een van die dingen die de naald voor veel mensen meer in de richting van een competitief voertuig brengt, dit vermogen om snel op te laden.”

De nieuwste generatie EV’s, waarvan vele met een bereik van ongeveer 300 mijl per lading, kunnen veel sneller elektriciteit opnemen dan eerdere modellen. Zo snel zelfs dat de meeste laadstations de geavanceerde technologie van de voertuigen nog niet kunnen bevatten.

Het kan nu uren duren om een ​​elektrisch voertuig volledig op te laden, omdat de meeste stations op een huisachtige wisselstroom werken. Snellaadstations met gelijkstroom zijn daarentegen uren sneller. Maar ze kunnen tienduizenden dollars meer kosten.

De hoge kosten zijn iets waar de regering-Biden rekening mee zal moeten houden bij het ontwikkelen van prikkels om bedrijven en overheden aan te moedigen om tegen 2030 in het hele land 500.000 laadstations te bouwen. Een van de mogelijkheden die worden besproken zijn subsidies, met $ 15 miljard aan uitgaven over vijf jaar om het netwerk te bouwen , waaronder snelladers langs snelwegen en in gemeenschappen. Details worden uitgewerkt terwijl de regering onderhandelt over haar infrastructuurplan met belangrijke leden van het Congres.

Van de ongeveer 42.000 openbare laadstations in de Verenigde Staten worden volgens het ministerie van Energie slechts ongeveer 5.000 beschouwd als snelladers met gelijkstroom. De rest is als thuisladers; ze hebben ongeveer acht uur nodig om batterijen met een groter bereik volledig op te laden, langer dan iemand wil wachten om een ​​voertuig op te laden tijdens een roadtrip.

En de meeste snelladers kunnen slechts ongeveer 50 kilowatt per uur pompen – wat ongeveer een uur nodig heeft om een ​​gemiddelde EV tot 80% op te laden – hoewel nieuwere EV’s sneller kunnen worden opgeladen dan dat.

“Het is een van de grote barrières voor iemand die nog niet met een batterij-elektrisch voertuig leeft”, zegt Alex Tripi, hoofd van Volvo’s marketing voor elektrische voertuigen. “Dat zal nog wel een tijdje zo blijven.”

Beperkt door technologie, laadden vroege elektrische voertuigen met belachelijk lage snelheden op in vergelijking met recente modellen. Toen Nissan’s Leaf meer dan tien jaar geleden voor het eerst op de markt kwam, kon hij bijvoorbeeld slechts 50 kilowatt per uur opnemen van een snellader. Dat betekende dat het een half uur duurde om het tot 80% van zijn kleine batterij op te laden, slechts 58 mijl.

Een nieuwe lange-afstandsversie die in 2019 werd uitgebracht, verdrievoudigde het bereik per lading bijna. Omdat hij 100 kilowatt aan een snellader kan verbruiken, kan hij in 45 minuten 80% – 181 mijl – bereiken.

Nieuwere EV’s kunnen nog sneller worden opgeladen. Maar ze overtreffen ver de capaciteit van de meeste snelladers. Ford’s Mustang Mach-E en F-150 Lightning kunnen 150 kilowatt per uur aan. Hyundai’s Ioniq 5 en Porsche’s Taycan zijn meer dan 200 kilowatt.

De Hyundai, met een actieradius van 480 kilometer, kan in slechts 18 minuten van 10% naar 80% worden opgeladen, veel dichter bij het tanken van benzine. (Autofabrikanten hebben de neiging om oplaadtijden tot 80% van de batterijcapaciteit te noemen, omdat het veel langer duurt om van 80% naar 100% te gaan; de laatste 20% wordt vaak vertraagd om de levensduur van de batterij te verlengen.) Hyundai weet dat er nu niet veel opladers zijn die de Ioniq zo snel kan vullen. Maar het zegt dat het klaar is voor een toekomst waarin meer snelladers op grotere schaal beschikbaar zijn.

“Hopelijk zal de infrastructuur in de VS verbeteren, zodat dit een stuk levensvatbaarder wordt”, zegt John Shon, senior manager productplanning.

Tesla, dat een eigen privé-laadnetwerk heeft van 25.000 stekkers wereldwijd, leidt zowat elke autofabrikant. De nieuwere opladers kunnen in ongeveer 15 minuten tot 250 kilowatt en 175 mijl aan bereik starten.

Electrify America, een oplaadnetwerk dat wordt gefinancierd met geld dat door Volkswagen is betaald als straf voor zijn fraudeschandaal, zegt dat het klaar is voor de nieuwere EV’s. Sinds 2018 heeft het snelladers geïnstalleerd en heeft het meer dan 600 stations met 2.600 stekkers in het hele land. Ze kunnen allemaal 150 kilowatt wegpompen. Dat betekent dat ze een typische EV met een actieradius van 300 mijl kunnen opladen tot 80 procent van de batterijcapaciteit (240 mijl) in ongeveer 45 minuten. Electrify America voegt 350 kilowatt-stations toe, die twee keer zo snel kunnen opladen.

Een snelladen tot 80% van de batterijcapaciteit varieert per staat, maar kost doorgaans ongeveer $ 16.

Zelfs Tesla-bezitters, die toegang hebben tot het grootste snellaadnetwerk van het land, lopen het risico zonder stroom te komen te zitten tijdens roadtrips, vooral in landelijke gebieden. Maandag zei een van deze chauffeurs, Dan Nelson, dat hij meer dan 20 minuten moest stoppen bij een Tesla-station in de buurt van Ann Arbor, Michigan, om er zeker van te zijn dat zijn Model 3 voldoende lading had om zijn landelijke huis 40 kilometer verderop te bereiken.

“Er zijn zeker verbeteringen mogelijk”, zei Nelson, die meestal thuis oplaadt.

Bruce Westlake, voorzitter van de East Michigan Electric Auto Association, suggereerde dat dergelijke angst meestal afneemt naarmate mensen meer ervaring opdoen met EV’s. Hij zei dat hij zich nu comfortabel voelt met zijn twee Tesla’s met een batterijcapaciteit van slechts 5% om verder te gaan tussen oplaadbeurten tijdens reizen.

Uit onderzoek van JD Power and Associates blijkt dat de meeste mensen denken dat laadstations nodig zijn op locaties waar nu tankstations staan. Maar volgens de afdeling Energie laden de meeste EV-bezitters meer dan 80% van de tijd thuis op.

Dat betekent dat supersnelle opladers, die bijna $ 100.000 kunnen kosten, voornamelijk langs snelwegen moeten worden gebouwd waar mensen lange afstanden afleggen en snel moeten opladen, zeggen experts. Ze kunnen ook nodig zijn in stedelijke gebieden waar mensen in appartementen wonen zonder toegang tot een thuislader.

Het is verre van duidelijk dat de autofabrikanten kunnen vertrouwen op een wildgroei aan snelladers in het hele land om het vertrouwen van de klant op te bouwen en de verkoop van elektrische voertuigen in de komende jaren te stimuleren. De hoge kosten en zware belasting van elektriciteitsnetten zullen waarschijnlijk het aantal snelladers beperken tot gebieden waar ze nodig zijn voor snel tanken, zei Jessika Trancik, een universitair hoofddocent aan het Massachusetts Institute of Technology die het opladen van elektrische voertuigen bestudeert.

“Nu we deze overgang naderen,” zei ze, “is het belangrijk om strategischer te zijn dan ze overal neer te zetten.”

Laadbedrijven hebben tijd om erachter te komen waar ze snelladers kunnen bouwen, omdat het meer dan 17 jaar zou duren om de hele Amerikaanse vloot van 279 miljoen personenauto’s om te bouwen van aardolie naar elektriciteit, zelfs als elke automobilist bereid zou zijn om over te stappen, zei Pasquale. Romano, CEO van ChargePoint, een laadstationbedrijf. Maar de opladers kunnen niet snel genoeg komen voor autofabrikanten, die willen dat meer mensen hun EV’s kopen om de ontwikkelingskosten over meer voertuigen te spreiden.

Romano zegt dat er ongeveer elke 120 kilometer snelladers nodig zullen zijn op wegen die metrogebieden met elkaar verbinden, en dat de Verenigde Staten daar over ongeveer twee jaar moeten zijn. Naarmate er meer EV’s worden verkocht, zullen er meer stations worden gebouwd.

“Je wilt niet alle infrastructuur gedurende 20 jaar gebruiken, te beginnen met voertuig nul”, zei Pasquale. “Dit gaat over de natuurlijke organische groei.”

Dit betekent dat de voertuigen voorlopen op het openbare laadnetwerk, dat niet klaar is om de hogere kilowatts aan te kunnen die de parade van nieuwe voertuigen aankan. Experts zeggen dat er tijd is voor de opladers om hun achterstand in te halen, hoewel ze veel duurder zijn en meer investeringen vergen dan een langzamere oplader

Experts zeggen dat er tijd is voor de opladers om hun achterstand in te halen, zolang de verkoop van elektrische voertuigen niet te snel van de grond komt en oplaadnetwerken bereid zijn te investeren in snellere systemen.