USA – laddbilsägares användning av laddinfrastruktur
Magnus Karlström
2015-10-20
När jag granskar vetenskapliga artiklar inom ett fält brukar jag bli skeptisk till artikeln om författarna inte förhåller sig till nyckelreferenser inom ett fält. Om de t ex väljer bort en nyckelartikel för att den inte passar deras slutsatser.
Idag får ni en nyckelreferens inom området hur laddbilsägare använder laddinfrastruktur.
Den är antagligen världens största insamling av data. Det är en amerikansk sammanfattning av fem demonstrationsprojekt i USA, som ca har varit från 2011 till 2014. De har data för 201 miljoner km körning för laddbilar samt 6 miljoner laddevent.
Läs sammanfattning på 24 sidor [2] eller den långa rapporten på flera hundra sidor [3].
Ni får Mikael C D Alatalo (Chalmers) sammanfattning av rapporten idag.
Men några viktiga slutsatser från rapporten är:
– För att stödja laddbilskörning så ska fokus på laddinfrastruktur vara på hemmaladdning, arbetsplatsladdning och publik laddning på ”hot spots” dvs platser där behovet av publik laddning är stor. De är dock osäkra på vad som utmärker en ”hot spot”.
– Voltägarna kör enbart 6% kortare elsträcka per år än LEAF-ägare trots att de endast har hälften så stor batterikapacitet.
Det här är en viktig studie. Jag vet att USA är annorlunda med t ex bensinpris samt inköpspriser. Det är också så att datan är relativt gammal eftersom försöket pågick 2011 till 2014. Det är också så att både batterielbilar och laddhybrider antagligen designas med större batterier snart och laddningsbeteendet antagligen förändrar sig med större ellagringsförmåga.
Men trots detta kommer jag vara skeptisk till alla som uttalar sig om hur laddbilsägare använder laddinfrastruktur som inte känner till den här studien [1-3].
Det är också en viktig studie eftersom den kommer påverka hur USA kommer satsa på laddinfrastruktur.
How Americans Charge Their Electric Vehicles Findings from the largest plug-in electric vehicle infrastructure demonstration in the world
INL ( Idaho National Laboratory) har gjort en stor och unik studie över plug-in fordonsanvändning i USA. Över 25 000 fordon har varit inblandade och de flesta bilarna har varit Nissan Leaf eller Chevrolet Volt. Leaf är en ren elbil med ett batteri på 24 kWh medan Volt är en plug-in med 16 kWh.
Sammanställningen är gjord av 5 olika projekt:
• ChargePoint America: charging infrastructure
• Chevrolet Volts: extended range electric vehicles (EREVs)
• Chrysler Ram Pickup: plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs)
• The EV Project: charging infrastructure, Nissan Leafs, Chevrolet Volts and Car2Go Smart EVs
• SCAQMD/EPRI/Via Motors: PHEV vans and pickups
Bilägarna har fått en Level 2-laddare installerad i hemmet i utbyte mot att information kan användas av INL.
17000 Level 2-laddare(som jag förstår det är det 6.6 kW) för användning i hem och på allmänna platser har varit med i studien som har varit utspridd på 22 ställen i olika delar av USA. Dessutom har ett antal DC-laddare funnits med i studien och alla Leaf-ar som deltagit har haft möjlighet till att snabbladdas med 50 kW DC-laddning.
Studien har bedrivits under 2012 till 2014 och omfattat 6 miljoner laddtillfällen och 201 miljoner körda kilometer.
En sådan studie är ju högst intressant för att kunna planera infrastrukturen för kommande laddhybrid och batterielbilar. Tyvärr blir den inte helt rättvisande då de som köper en batterielbil eller en laddhybridbil förmodligen inte har ett transportbehov som matchas. Huvudslutsatsen är också att de flesta laddningar har gjorts i hemmet eller på jobbet och att en del av de laddstolpar som varit utplacerade har nyttjats i ganska liten omfattning. Dock finns mycket matnyttigt i rapporten och jag har i stort sett bara översatt och komprimerat rapportens slutsatser.
Ser man till bilarna har Leaf och Volt-ägarna kört i stort sett lika många elektriska km, ca. 14500/år. Laddhybridbilen har dessutom kört 5000 km med hjälp av förbränningsmotorn. D.v.s. laddhybridbilen har haft 30% längre medelkörsträcka per år och det är förmodligen rimligt att man kör längre med en plug-in bil. Det är lika intressant att de batterielbilarna har kört hyfsat långa sträckor per år. Volt-ägarna tenderar att ladda ur batteriet helt och hållet innan de laddar, vilket sker 1,5 ggr / dag i genomsnitt. Leaf-ägarna vill av naturliga skäl inte ladda ur batteriet helt och de laddar ca. 1,1 ggr/dag.
Ser man till laddning så laddade nära hälften av deltagarna bara i hemmet och av de som laddade sin bil på andra ställen använde den stora majoriteten av de senare tre eller färre laddplatser. De senare var oftast på arbetet, d.v.s. bilarna har mest använts mellan hem och arbete och en del har klarat sig på hemma laddning en del har behövt ladda på jobbet.
Det skiljde lite i laddmönster mellan helg då fler hemmaladdningar gjordes jämfört med vardagar och i medeltal skedde 84 respektive 87 % av laddningarna i hemmet för Leaf respektive Volt-ägare.
Med det sagt poängteras att de publika laddplatserna har en viktig uppgift att fylla då längre resor behöver göras. T.ex. nämns att välplacerade DC-snabbladdare har varit hårt utnyttjade och använts för resor inom städer och mellan städer. Man kan också konstatera att spridningen i användning av olika snabbladdare har varit stor.
En svag korrelation kunde hittas mellan vilka publika Level 2-laddare som var populära och platser där bilarna stod parkerade länge. De platser som nämns är köpcentra, flygplatser och pendel-parkeringar, men det verkar inte ha varit givet vilka platser som blev populära. Man drar slutsatsen att mer arbete behövs för att kunna hitta dessa ’hot-spots’ där de stora investeringarna ska göras förutom i hemmen och på arbetet.
Snabbladdare finns med till viss del i arbetet, tyvärr blev det en dipp i användningen mitt i utvärderingsperioden p.g.a. att Blink införde avgifter. Användningen sjönk momentant till en tredjedel men var på väg att återkomma till föregående nivå i slutet av perioden. I Sverige finns ju en debatt om att snabbladdare längs motorvägarna är dåligt använda pengar. Men rapporten fastslår att välplacerade laddare gör stor nytta för resenärerna. Leaf-användarnas laddningar utanför hemmet gjordes med snabbladdare i 8 % av fallen och de 10% mest använda snabbladdarna hade i medel 40 laddtillfällen per vecka. Med den prissättning t.ex. Vattenfall har borde de kunna omsätta 125 000 kr per år och laddare. Den mest använda laddaren hamnar på över 200000 SEK/år, omräknat med 20 minuter/laddning och 3 kr/minut.
I San Diego fanns en differentierad prissättning med lägre elpris mellan midnatt och kl. 5 på morgonen. När man tittade på hur den samlade effekten till elbilarna fördelades kunde konstateras att en stor majoritet hade programmerat laddningen att starta vid just midnatt eller kl. 01.00. Ett bättre sätt är att bilarna själva får starta laddningen baserat på batteriets status och en inprogrammerad avfärdstid. Laddeffekten sprids då ut på ett mer slumpmässigt vis och belastar elnätet mindre.
Vad gäller kostnad för laddinfrastrukturen framkom bara att det är stor spridning på både Level 2 och DC-laddnings. Publika Level2 installationer varierade mellan 600 och 12600 USD (5000 – 100 000 SEK) och DC-snabbladdare installerades för mellan 8500 och 50000 USD (70 000 till 420 000 SEK).
De viktiga slutsatserna är att placeringen av både snabbladdare och Level 2-laddare ska väljas noggrant, men undersökningen har inte kunnat fastslå vilka faktorer som gör att den ena parkeringsplatsen är mer populär för elbilsägare än den andra.
De bilar som använts i studien har kort körsträcka jämfört med de bilar som kommer till marknaden 2017-18 och det blir intressant att följa hur användningen förändras och om den förändras. Induktiv laddning kommer säkert på några modeller med nya möjligheter.
Referenser
[1] American Recovery and Reinvestment Act (ARRA) – Light-Duty Electric Drive Vehicle and Charging Infrastructure Testing – Plug-in Electric Vehicle and Infrastructure Analysis Report. länk
[2] Plugged In: How Americans Charge Their Electric Vehicles Findings from the largest plug-in electric vehicle infrastructure demonstration in the world: Summary Report. 2015. 24 sidor länk (pdf)
[3] 2] Plugged In: How Americans Charge Their Electric Vehicles Findings from the largest plug-in electric vehicle infrastructure demonstration in the world. Hela rapporten på flera hundra sidor. länk (pdf)