電動汽車快速充電器之間的新興衝突是汽車行業重演的 VHS 對 Betamax 錄影帶之戰。
對於電動汽車車主來說,有日本開發的 CHAdeMO 標準。然後是汽車工程師學會 (SAE) 的國際 J1772 組合標準。兩者都是直流快速充電系統,旨在在大約 20 分鐘內將電動汽車的電池充電至 80%。
但是,就像錄影帶一樣,這兩個系統被設計成完全不相容的。
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直流快速充電被廣泛認為是減少與電池電動汽車 (BEV) 相關的里程焦慮並擴大消費者對零排放汽車的接受度的關鍵途徑。標準之戰將可能數十億美元的投資置於危險之中,並可能在未來幾十年內塑造電動汽車市場。
據軟體和服務公司 Recargo 稱,截至 7 月 1 日,美國已安裝了 283 個公開可用的 CHAdeMO 充電器。日本汽車製造商日產汽車公司和三菱汽車公司目前都在美國銷售使用 CHAdeMO 系統的汽車——分別為 Leaf 和 i-Miev。豐田汽車公司也支援 CHAdeMO 標準,但尚未推出具有快速充電功能的汽車。
SAE 組合標準的支持者包括汽車行業巨頭通用汽車公司、福特汽車公司、大眾汽車集團和寶馬汽車公司。然而,組合充電器尚未商業化,第一款與組合相容的汽車雪佛蘭 Spark 剛剛開始銷售。
兩個陣營之間的緊張關係顯而易見。在去年加州的一次聽證會上,通用汽車的環境和能源政策經理沙德·巴爾奇呼籲抵制 CHAdeMO 充電器。反過來,CHAdeMO 的支持者稱 SAE 組合充電器為“沒有汽車的插頭”。與此同時,專家警告說,這場爭端可能會扼殺電動汽車市場的勢頭。
Navigant Research 的編輯主管理查德·馬丁說:“無論何時以何種方式建立快速充電,都將是插電式電動汽車大眾市場發展的關鍵。“我們認為 CHAdeMO 和 SAE 組合聯結器之間更廣泛的衝突在未來幾年內會阻礙市場發展,需要解決。”
針對日產的陰謀?
日產 Leaf 是第一款於 2010 年上市的下一代 BEV。雖然越來越多的汽車製造商開始提供純電動汽車,但日產仍然是唯一一家致力於在所有 50 個州生產大眾市場零排放汽車的汽車製造商(氣候通訊社,7 月 23 日)。日產北美電動汽車基礎設施戰略主管布蘭登·瓊斯表示,目前有 27,000 輛 Leaf 在路上行駛,並且已經安裝了數百個充電器,“實際上,預設標準是 CHAdeMO”。
日產計劃與開發商 AeroVironment Inc. 合作,到明年 3 月至少安裝 600 個 CHAdeMO 快速充電器。特斯拉汽車公司也計劃推出數百個快速充電器,但這些充電器將僅供 Model S 車主使用。
由於日產引領著 BEV 大眾市場,並且幾乎沒有與組合相容的汽車在路上行駛,因此有人認為,抵制 CHAdeMO 的努力是旨在減緩日產發展的策略的一部分。
喬治華盛頓大學專注於能源問題的政治學和國際事務助理教授 Llewelyn Hughes 表示:“如果你是市場的後來者,那麼透過阻止市場領導者獲得更大的市場份額來試圖減緩市場發展,這在商業上是合理的。”
他說,競爭的充電標準可能會在汽車市場中發揮作用,具體取決於哪家公司能夠以最優惠的價格提供最好的汽車和最好的充電系統。
Hughes 補充說:“因此,汽車製造商之間將圍繞這些特定型號[的電池電動汽車]展開典型的戰鬥。然後也會有非市場戰鬥,你也試圖讓政府和城市簽署你的特定標準。”
能源部的困境
能源部的電動汽車專案是迄今為止美國最大的充電基礎設施部署專案,它僅安裝 CHAdeMO 系統。基礎設施開發商 ECOtality Inc. 正在領導該專案,該專案透過《美國復甦與再投資法案》獲得了能源部提供的 1.148 億美元,總預算為 2.3 億美元。
該專案目前已進入最後幾個月,將支援安裝 13,000 個用於住宅和商業用途的 2 級充電器,以及 200 個 CHAdeMO 快速充電器。迄今為止,已安裝了大約 80 個快速充電器。
能源部車輛技術專案經理帕特里克·戴維斯說:“坦率地說,我們現在有點陷入困境,因為如果我們現在在所有快速充電器上都安裝了 J1772,那麼將沒有任何車輛可以使用它們,即使在我們的安裝完成時,也很少有車輛可以使用它們。”
但戴維斯補充說,能源部也對許多主要汽車製造商致力於組合標準這一事實很敏感。能源部已經討論過是否要返回並更換現有充電器上的一些線組,或者在現有站點新增組合充電器。不過,他說,該部門不太可能回去改造所有 200 個充電器。
Navigant Research 的馬丁說:“當然,展望未來,[能源部官員]可能會考慮他們想要支援哪些標準。” “他們當然不希望看到標題說能源部支援日本標準而不是在美國製定的標準。”
快速充電不是必不可少的。BEV 車主始終可以使用較慢的 1 級或 2 級充電器進行充電。儘管如此,公共快速充電器是減少里程焦慮並使電動汽車擁有更方便的重要工具。如果消費者認為他們找不到他們需要的基礎設施,這將可能會打擊銷售,並阻止電動汽車成為主流。
戴維斯說:“毫無疑問,這對市場或車主來說都不是一件好事。如果我們可以從頭開始設計,就推出而言,這不是任何人會計劃或想要的結果。”
他補充說:“這有點像一場標準之戰,就像 VHS 與 Betamax 一樣。很可能會有一個贏家,並且可能需要幾年時間才能弄清楚誰贏了,或者哪個標準贏了,但在這一點上,我們看不到如何避免這種情況。”
專家預見的衝突
日產的獨家充電站開發商 AeroVironment 的高效能源系統高階副總裁兼總經理 Wahid Nawabi 表示,他的公司不偏袒任何標準,但認為這種差異對新興市場來說是一個挫折。
納瓦比說:“實際上,我感到非常失望。” “我認為沒有必要出現這種情況。”
畢竟,專家確實預見到了這種情況。CHAdeMO 協會是富士重工、東京電力公司、豐田、日產和三菱之間的合作伙伴關係,自 2005 年以來一直在開發其充電器。該小組於 2009 年委託建立了第一個商業 CHAdeMO 充電站。
在 2011 年的一份研討會報告中,美國國家標準協會將快速充電聯結器標準的不相容性確定為電動汽車行業最關注的問題,這可能會導致製造商和消費者的成本增加。根據該報告,“在標準化之前推出具有直流快速充電功能的汽車(例如,帶有 CHAdeMO 聯結器的日產 Leaf)是一個問題。標準制定過程需要加快。”
在最近的一次電動汽車會議上,當被問及為什麼他們決定追求一個單獨的標準而不是採用現有的 CHAdeMO 系統時,美國和歐洲的汽車製造商指出了 SAE 組合的協作性質及其技術優勢。
福特汽車公司全球電氣化基礎設施戰略經理 Jeanette Clute 說:“對於 CHAdeMO 來說,在早期進入市場時存在好處,但這並不是說我們是在所有全球汽車製造商都參與的開放過程中工作。”
大眾汽車負責電動驅動技術的 Waldemar Schweigert 補充說,組合標準將能夠以 86 千瓦的功率充電,而 CHAdeMO 的功率為 50 千瓦,並且比其競爭對手更快地為電池充電。
具有兩種標準的充電站?
雖然 SAE 充電器在幾個月內還不會商業化,但由於福特、大眾、通用汽車和寶馬都致力於使用它,組合標準有一天可能會使 CHAdeMO 過時。
如果一個標準確實佔上風,它可以簡化資源並支援 BEV 市場。但這將是一筆昂貴的轉移。CHAdeMO 充電站的成本在 15,000 美元到 25,000 美元之間,加上安裝成本,總成本可能會高達 150,000 美元。
Hughes 說:“從這個意義上說,這與 VHS 對 Betamax 的故事有點不同,因為當 VHS 獲勝時,每個人都可以直接扔掉他們的 Betamax。在這裡,你將擁有相當於遍佈各地的加油站,這些加油站花費[數萬美元]投入地下,並且它們中的許多可能會使用過時的技術。你對此有什麼看法?這將是一個昂貴的問題。”
但有些人根本不認為這是一個問題。
最終,直流快速充電站可能會像加油站一樣,提供 CHAdeMO 和組合充電器,就像加油站同時提供汽油和柴油一樣。
ABB Inc. 的電動汽車充電基礎設施主管 Cal Lankton 說:“人們投資 CHAdeMO 的浪潮已經過去,因此從現在開始,歐洲和我認為美國的大規模投資都將是雙重標準的,或者有能力升級為雙重標準。”該公司提供電動汽車充電裝置。
Lankton 說,由於大部分成本都嵌入在安裝過程中,其中包括許可、挖掘混凝土、升級變壓器和安裝硬體,因此提供 CHAdeMO 和組合系統並不需要花費雙倍的成本。相反,這只是增加了充電器本身的成本。
鉅額資金取決於結果
每增加一個 25,000 美元,仍然會增加數百萬美元的差額。但是,開發商確實正在推進雙重站點。例如,NRG Energy 的子公司 eVgo 計劃在其“自由站”提供兩種型別的充電器,一旦 SAE 組合透過所有安全認證。
NRG Energy 的電動汽車服務總裁 Arun Banskota 說:“我們認為這是一個在財務上可行的可持續商業市場。”
CHAdeMO 組織本身承認,雙重充電站是最佳途徑。CHAdeMO 協會的代表大賀紀穂在一封電子郵件中寫道:“許多充電器製造商今年將推出這種雙重充電器,我們很高興看到這將有助於服務整個市場。投資者是否採用兩種而不是一種在商業上是否有意義並不難決定。”
不幸的是,電動汽車的標準問題並沒有隨著快速充電而結束。充電器支付系統之間存在互操作性問題,這阻止了駕駛員使用所有可用的基礎設施。無線充電領域也出現了差異。
特斯拉專有的超級充電器為這種情況增加了另一層複雜性,在這種情況下,數百萬美元被投資於只有少數特定車輛可以使用的快速充電器。
在剛剛起步、每月銷量僅有數千輛的純電動汽車(BEV)市場中,一場標準之爭似乎微不足道。但這個市場正在增長。Navigant Research 預測,到 2020 年,全球所有插電式汽車的市場規模將達到 300 萬輛,佔全球市場的 3%。標準衝突本身就證明了電動交通的潛力。無論其動機是消費者的需求、更大的能源趨勢還是法規,這都表明汽車製造商和支援產業正在認真對待電動汽車。
班斯科塔說:“看看價值鏈,以及已經投入了多少資金,有多少人為了使[電動汽車]成功而投入了巨大的精力。”“這裡承載著很多期望。很多人的成功故事都與之息息相關。所以這一次沒有回頭路了。”
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