Nyttjandegrad publika laddare i USA

Högt nyttjande av publika laddstationer är en nödvändig del för att affärsmodellen för laddning ska fungera [1,2].

I en nyligen publicerad vetenskaplig artikel har trender och faktorer relaterade till utnyttjandet av publik laddningsinfrastruktur i USA sammanställts [2].

Studien analyserar laddningsdata från 3 705 publika normal- och snabbladdningsstationer under en period på 2,5 år (2019–2022). De har data från 1,5 miljoner laddningssessioner.

De finns betydligt fler publika laddstationer i USA än vad forskarna har data från. Det finns ungefär 49 000 publika normalladdstationer och 6 500 snabbladdstationer i USA. Författarna har därför undersökt hur representativa data de har. Snabbladdarstationer i deras urval är något mindre än medel i USA. I medel har deras DC-stationer 3,1 laddpunkter/station, men i medel i USA har stationerna 3,9 laddpunkter per station. En svaghet är också att de har relativt få data från Kalifornien. De har också inte data från Teslas laddnätverk.

Trender nyttjandegrad  

Författarna använder en definition på nyttjandegrad som är kWh/laddpunkt,dag, men de undersöker även kWh/laddpunkt,timme för att förstå hur utnyttjandet varierar över dygnet.

En tydlig trend under mätperioden var att nyttjandegrad sjönk under covid-19-pandemin. Användningen har dock återhämtat sig och mars 2022 är nyttjandegrad högre på de flesta platser än vad den var före pandemin.

Mars 2022 var nyttjandegraden för normalladdare 5,6 kWh/laddpunkt,dag (0,42 laddsessioner/dag som laddar 13,44 kWh/session). För snabbladdare var nyttjandegraden 13,5 kWh/laddpunkt,dag (0,69 laddsessioner/dag som laddar 19,52 kWh/session).

En fördel i studien är att de också har sorterat laddstationer i vilken miljö de står i. De har sorterat dem i åtta miljöer som t ex vid affärer, flerfamiljshus, parkeringshus, hotell, sjukhus/skolor, fritidsmiljöer (arenor, parker), kontor eller nära andra transportmiljöer som t ex flygplatser/tågstationer.

Nyttjandegraden är olika för de olika miljöerna. För snabbladdarna används de som står vid kontor, flerfamiljshus och parkeringshus mest.

De har också undersökt trender för när laddningsstationerna används under dagen. För normalladdarna så används normalladdarna mest under vardagar och under perioden 8–12 på förmiddagen. De gäller speciellt de laddare som står nära arbetsplatser. För de stationer som står nära affärer, nöjesdestinationer och transitmiljöer är maxanvändningen senare på dagen. Hotell är den enda miljön där mest energi laddas under natten.

En skillnad mellan snabbladdare och normalladdare är att snabbladdarna används mer under helgerna och det gäller för alla miljöer. En allmän trend är också att snabbladdarna används mest under perioden 14–18 på eftermiddagen dvs senare än för normalladdarna.

Medeleffekt från laddarna är lägre än maxeffekt

Det är allmänt känt att laddpunkter inte levererar deras maxeffekt i medel under laddsessionerna. Det beror på faktorer som till exempel utetemperatur, batteritemperatur, laddningsnivå i batteriet samt vilken effekt en laddbil kan ta emot.

I studien har de analyserat vad medeleffekten är i relation till maxeffekten från laddpunkten. För normalladdare, som har en maxeffekt som är mer än 7,2 kW, så har medelladdningen varit 47 procent av maxeffekten. För snabbladdare som har en större maxeffekt än 50 kW så var medeleffekten 35% av vad de har som har maxkapacitet.

En delförklaring till de låga talen kan vara att många äldre elbilar inte kan ta emot så höga effekter, men också att det finns en hel del laddhybrider.

Inkopplade bilar utan att de laddar

Författarna har också analyserat hur mycket tid som elbilarna är inkopplade utan att ladda. Det beror nog huvudsakligen på att bilarna blir helt laddade på kortare tid än vad de är inkopplade.

För normalladdarna är det en stor del av tiden som de är inkopplade utan att någon laddning sker. I parkeringshus så sker ingen laddning under 76 procent av tiden laddbilarna är inkopplade. Den miljö där kortast inkoppling sker utan laddning är nära affärer. Där är endast 30 procent tid utan laddning.

För snabbladdare är tid utan laddning betydligt kortare. Den är fem procent för snabbladdare nära hotell och elva procent nära affärer.

Faktorer som påverkar nyttjandegrad för laddare

Författarna har hittat att det finns stor variation mellan olika laddares nyttjandegrad. De gör bedömning att hälften av laddpunkter för både normal- och snabbladdning står för 90 procent av all laddning.

De har gjort regressionsanalys för att försöka förstå vilka faktorer som påverkar nyttjandegraden.

För alla laddare finns det en stark korrelation att om det finns många elbilarna registrerade nära laddarna så ökar nyttjandegraden. För normalladdarna minskar nyttjandegraden om det finns många laddpunkter nära. Det sambandet finns inte lika mycket för snabbladdarna. Det finns också ett tydligt samband att snabbladdare med högre maxeffekt har högre utnyttjandegrad. Det sambandet finns inte så mycket för normalladdarna.

Författarna tipsar också vad som borde studeras mer framåt. De anser att konsekvenser av olika prisstrategier borde analyseras mer.

Egna kommentarer

Inte så mycket oväntade resultat, men bra med en studie som har mycket data.

Covid-19-pandemin är en speciell händelse mitt i deras mätserie.

Bra med information med vilken medeleffekt laddarna egentligen laddar, men också hur stor tid laddbilarna är inkopplade utan att laddarna egentligen används.

Det är elakt samband att om det byggs för många normalladdare för tidigt i ett område så minskar nyttjandegraden och affären blir sämre.

Medelvärdet 13,5 kWh/laddpunkt,dag för en snabbladdare i USA är fortfarande lågt.

[1] For BP, car chargers to overtake pumps in profitability race. Reuters. Länk

[2] Borlaug, Brennan, et al. ”Public electric vehicle charging station utilization in the United States.” Transportation Research Part D: Transport and Environment 114 (2023): 103564. Länk