Analys av data från 1,7 miljoner laddbara fordon i Kina 2021

En ny vetenskaplig studie presenterar användnings- och laddningsbeteende från 1,686 miljoner laddbara fordon i Kina under ett år [1].

Den innehåller data för olika sorters fordon som privata bilar, taxibilar, hyrbilar, offentliga bilar, bussar och specialfordon.

Artikeln skickades in till en vetenskaplig tidskrift i början av augusti. Den är inte granskad än, men den är möjlig att ladda hem och läsa redan nu [1].

En viktig nytta med artikeln är att den ger en förståelse för behovet av laddinfrastruktur och elnätsstrategier när antalet laddbara fordon blir fler i Kina.

Författarna visar att det saknas omfattande studier av det här slaget i den vetenskapliga litteraturen. Många äldre studier använder data från beteende från förbränningsbilar för att analysera laddningsbehov eller alternativt kanske har data från ett hundratal laddbara fordon och hur de används.

Det finns flera nackdelar med de tidigare nämnda metoderna. En är att det är ofta är litet urval av fordon, som kanske inte representerar hela användargruppen. Det finns en risk att basera analyser på ägare av förbränningsmotorfordon eftersom det sker en viss användaranpassning när någon använder ett laddbart fordon. Författarna har också noterat att många studier har väldigt korta observationsperioder vilket kan begränsa resultatens generaliserbarhet.

Forskningsfrågor

Artikeln svarar på tre forskningsfrågor:

• Hur används laddbara fordon i Kina? Speciellt undersöks skillnader mellan privata och andra fordon.
• Hur skiljer sig laddningsbeteende mellan olika sorters fordonstyper och ägande?
• Var och när laddar olika fordonstyper och vilka konsekvenser får det för energibehov i en stad.

Metodik

Författarna analyserar data från 1,686 miljoner fordon under perioden 1 november 2020 till 31 oktober 2021. Det var 42,2% av Kinas totala flotta av laddbara fordon 2021.

Fordonen har rullat i sju olika städer i Kina. De är Beijing, Shanghai, Guangzhou, Shenzhen, Nanjing, Chengdu och Chongqing.

De har empiriska data för laddningsbeteende, batterikapacitet, dagliga körsträckor och energiåtgång. De har också information om var och när fordonen laddar.

Huvudslutsatser

Stor skillnad i batteristorlek och hur många fordon som finns i olika städer

Privatägda personbilar är 54% av fordonen. Den övriga flottan är SPV (specialfordon) 13%, offentliga fordon 11%, hyrbilar 10%, taxibilar 7,5% och busar 4,5%.

Det är en stor skillnad hur stor del av flottan som är laddbar i olika städer. I Shenzhen var till exempel 18,4% av fordonen laddbara under mätperioden. Men i till exempel Beijing bestod flottan av 9,7% laddbara fordon.

Men många av taxibilarna i Beijing var laddbara. 11,5% av taxiflottan var laddbara.

Fordonen har olika stora batterier. Medianstorleken på bussarnas batterier är 165 kWh. Privata och offentliga bilar samt taxibilar hade en medianstorlek på 50 kWh.

Dagliga körsträckor och antal laddevent

Privata personbilar var den fordonstyp som hade den kortaste daglig körsträcka på 30 km (median). Taxibilar hade den längsta daglig körsträcka(median) på 150 km.

Privata personbilar laddas 0,48 gånger per dag (median).

Specialfordon laddas 0,81 gånger per dag (median).

Taxibilar 1,14 gånger per dag.

Bussar 1,67 gånger per dag.

Olika användnings- och laddningsbeteende

De olika fordonstyper har egna sorters användning- och laddningsbeteende.

Privata personbilar används huvudsakligen under rusningstrafik under arbetsdagar.

Bussar används också mest under rusningstrafik.

Taxibilar, specialfordon, hyrbilar används mer jämnt över dagen. Hyrbilar används relativt mer på helger.

Laddningsbeteende skiljer sig också. Snabbladdning används mest av fordon som taxibilar och bussar. De använder också de tjänsterna under dagen. Privata fordon laddar mest under natten med lägre effekt.

Energiåtgång

Privata personbilar använde ungefär 16 kWh/100 km.

Om temperaturen är över 25 grader eller under 5 grader så minskar effektiviteten med i genomsnitt 12,5%.

Användning av olika sorters laddningseffekt under dagen

Laddning med lägre effekt sker kontinuerligt under hela dagen.

Medelsnabb- och snabbladdning används mer under dagtid.

Laddningsbeteende uppdelat i var och när

Författarna har hittat att snabbladdning sker huvudsakligen i de centrala delarna av städerna. Speciellt laddar många där många vägar korsas. Det gäller speciellt för taxibilar och bussar.

Forskarna har också tydligt sett att laddtider och vilka effekter som krävs varierar mellan de olika fordonstyperna. Det är därför mycket viktigt att ta hänsyn till de olika fordonstyperna när laddinfrastruktur och elnät planeras.

En annan trend de har sett är att trots att det finns rekommendationer att inte ladda till 100 procent state of charge (SOC), så gör många av användare det.

Egna kommentarer

Nyttigt med denna nya generation av användarstudier som har data över en längre tid och har data från så många fordon.

2021 är inte 2024. Samt Kina är inte Sverige. Men det finns nog lärdomar av trenderna även till en svensk kontext.

Det är också bra att de har med så många olika fordonstyper. Det är inte helt ovanligt att all diskussion om laddinfrastruktur enbart handlar om privatägda personbilar och deras användning. Det var tydligt i slutsatserna att till exempel att användningen av bussar och deras laddning antagligen var viktigare att förstå om begränsningar med nätkapacitet är frågan.

Artikeln är under granskning, så vi får se hur den utvecklas. Författarna har lovat att publicera mer data när artikeln är helt godkänd.

Referenser

[1] Sonia Yeh, Weipeng Zhan, Yuan Liao et al. A Large-Scale Empirical Analysis of Electric Vehicle Us-age and Charging: Operational Demands and Infrastructure Implications, 09 August 2024, PREPRINT (Version 1) available at Research Square [https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-4693997/v1 ]