Reptes i oportunitats per establir una estació de recàrrega de vehicles elèctrics

Tesla, un fabricant líder de vehicles elèctrics, va anunciar recentment els seus resultats financers durant el segon trimestre del 2020, obtenint beneficis malgrat l’actual situació de pandèmia mundial, cosa que la converteix en una de les empreses més valuoses per davant de Toyota, Volkswagen, General Motors, etc. Citant-ho, CEO de Volkswagen, Herbert Diess va citar a LinkedIn que "D'aquí a 5 a 10 anys, l'empresa més valuosa del món serà un fabricant d'automòbils". Amb tot això, podem afirmar amb valentia que el futur dels vehicles elèctrics és brillant i que en realitat no està tan lluny.

Segons l’últim informe de Deloitte : vehicles elèctrics: establir un rumb per al 2030, s’espera que el nombre total de cotxes elèctrics venuts passarà de 2,5 milions el 2020 a 11,2 milions el 2025 i el nombre arribarà a 31,1 milions el 2030. Parlant de la Xina, malgrat que les xifres de vendes de vehicles elèctrics es van veure afectades per la pandèmia, el govern no fa cap pas enrere i s’estan fent inversions a la infraestructura de càrrega de la Xina i s’anima als fabricants a produir i comercialitzar vehicles elèctrics. Tots els països de tot el món adopten amb impaciència programes de subvencions per donar suport a la instal·lació d’ infraestructures de recàrrega de vehicles elèctrics i s’estan prenent iniciatives reguladores per ajudar els fabricants de vehicles elèctrics a fer realitat un "món més ecològic".

Tot i que la indústria de l’automòbil a tot el món treballa durament per a la recuperació econòmica i està prenent mesures per augmentar les vendes de vehicles elèctrics, hi ha alguns aspectes a tractar per adoptar millor i més ràpidament els vehicles elèctrics, sent un d’ells la creació d’una estació de recàrrega de cotxes elèctrics. Comprenguem per què és un repte establir una infraestructura de recàrrega de vehicles elèctrics i quines mesures es poden fer per fer-hi front.

1. Cost elevat de la instal·lació de la infraestructura de càrrega EV

El cost de configurar una estació de recàrrega EV és bastant elevat i varia segons el tipus de carregadors que s’instal·lin. Per configurar la infraestructura de càrrega EV, cal complir els requisits mínims d'infraestructura i és important trobar el proveïdor i la ubicació adequats. El cost d’instal·lar la infraestructura de recàrrega d’EV depèn del cost de la terra, els cables i altres auxiliars. A més, hi ha un cost variable d’electricitat i consum d’energia per a una càrrega ràpida.

Amb l’elevat cost de configurar l’estació de càrrega EV, l’única manera de fer viables les estacions de càrrega ràpides és augmentar-ne l’ús. En primer lloc, la infraestructura de càrrega s’hauria d’establir en un punt fàcil de localitzar i s’hauria d’instal·lar una càrrega de CC que sigui avantatjosa respecte a la tecnologia de càrrega de CA. El govern també ha d’intervenir per ajudar aquells que necessiten invertir i beneficiar-se de la creació de la infraestructura de recàrrega.

2. Compliment de diversos protocols de càrrega

Hi ha protocols de càrrega EV com ara CHAdeMO, CCS (sistema de càrrega combinada) i especificacions Bharat EV que cal seguir. Les solucions de càrrega EV haurien de ser compatibles amb tot tipus de punts de càrrega elèctrica. Qualsevol incompatibilitat pot provocar un desajustament de tensió, corrent i freqüència. Això també pot augmentar el cost i la complexitat. Aquí també podríem tornar a recollir la nostra entrevista amb Adity Raj, director tècnic d’EVI Technologies. Quan se li va preguntar sobre els reptes que va afrontar quan va desenvolupar els seus càrrecs, la seva resposta també va ser sobre els protocols de càrrega no estandarditzats.

"Per informar-nos dels reptes que hem afrontat en el desenvolupament del nostre carregador:

• No hi havia estàndards indis disponibles per a l'arquitectura del carregador i la potència. Al desembre de 2017, el primer esborrany va ser llançat per ARAI com a AIS138, però encara no hi havia protocols estàndards fixos ni requisits de disseny
• EV no utilitza cap acoblador de càrrega estàndard a les carreteres índies que dificulta el disseny d’un endoll d’acoblament de carregador
• L'adquisició de components i l'assistència tècnica van ser lents augmentant el temps i el cost del desenvolupament del producte ”

També podeu consultar l’entrevista enllaçada anteriorment per saber-ne més. La imatge següent mostra el carregador EV desenvolupat per les tecnologies EVI.

3. Seguretat contra les fluctuacions de tensió

La configuració de les estacions de recàrrega EV necessita una competència tècnica especialitzada. Els riscos com les fluctuacions de tensió, la falla a terra i el sobrecorrent poden ser arriscats. En cas que hi hagi un repunt de la tensió; pot danyar els components cars. A més, s’ha de tenir precaució en instal·lar components de filtratge de soroll. A part d'això, s'hauria d'implementar un mecanisme de seguretat ASIL D. Per seguretat addicional, cal realitzar proves EMC / EMI. Cal integrar sensors com els sensors de proximitat i els pilots de control per controlar les fluctuacions de tensió.

4. Reptes relacionats amb el maquinari i el programari

També hi ha diversos reptes relacionats amb el maquinari i el programari a l’hora de configurar una infraestructura de càrrega de vehicles elèctrics que cal abordar. Quan es compleixen les condicions estipulades al protocol, els components de maquinari, com ara els sensors de proximitat i el pilot de control, gestionen la connexió carregant l’EV. No obstant això, dissenyar aquests components de maquinari per a diversos protocols amb condicions diferents és força difícil. Cal solucionar diversos problemes com la dissipació de calor, l'aïllament, la connexió a terra, la mesura de voltatge i els problemes d'energia.

Pel que fa als problemes de programari, és obligatori que la càrrega comenci només quan es compleixin determinats criteris com la connexió a terra, el filtratge de corrent, etc. El repte consisteix a programar el programari per detectar el protocol que admet el EV i canviar els modes de càrrega en conseqüència.

Escoltem gent que ja ho ha fet!

CHARGE + ZONE és una empresa d’ infraestructures de càrrega EV basada en la tecnologia especialitzada en serveis de càrrega B2B i B2C tant en càrrega dedicada com basada en oportunitats mitjançant la xarxa de xarxes intel·ligents per augmentar l’ús d’energies renovables. L’empresa proporciona estacions de càrrega elèctriques fiables i sense problemes per a tot tipus de vehicles elèctrics (EV) a l’Índia per a e-rickshaws, cotxes, autobusos i fins i tot camions, segons sigui necessari.

Vam tenir l'oportunitat de parlar amb el senyor Ravindra Mohan, el director (Estratègia i Negocis) de CHARGE + ZONE sobre el tema i ens va il·luminar amb informació addicional sobre el mateix. Quan li van preguntar sobre els diversos reptes als quals s’enfrontava la creació de la infraestructura EV a l’Índia, va dir:

Incertesa: quina tecnologia triar per a la comunicació amb les bateries EV (BMS) és una de les principals preocupacions. Sembla que aquest problema s’ha resolt inicialment mitjançant la formulació d’estàndards del GOI. Bharat DC-001 (GB / T) per a càrrega de CC i AC-001 per a normes de càrrega de CA. Però, lentament, els fabricants d’e-4W indis van derivant cap a CCS2.

Capacitat: una altra preocupació és la capacitat de construcció que encara és una zona gris.

Cadena de subministrament: no hi ha cap cadena de subministrament establerta. Moltes de les peces, especialment els connectors, els cables, que són fonamentals per a la fabricació de reproductors consolidats, han de provenir de la Xina o Europa. Com que no es coneixen els volums, es converteix en un repte.

La tropicalització de les armes de càrrega importades (connectors): també és un treball difícil. En el cas de les armes d’alta potència que transportin 200 A o més, la pols, la contaminació i l’ambient alt de l’Índia estan donant problemes, ja que fins ara a Europa i la Xina no s’han afrontat aquestes condicions ambientals.

Ubicació: com que la propietat privada dels vehicles elèctrics encara no està documentada adequadament, es fa difícil trobar punts calents i categories d’instal·lacions que presentin altes petjades.

Béns immobles: com que els vehicles elèctrics s’han d’estacionar durant una llarga durada per carregar, el cost de bloquejar aquests espais en absència de molts vehicles elèctrics privats s’afegeix al cost fix que fa inviable el negoci.

Estabilitat elèctrica de la xarxa: GOI ha publicat directrius sobre l'estació de càrrega pública. En els actuals 2-4 punts de càrrega ràpida de CC per atendre els paquets de bateries de 21 KW a 44,5 KW dels actuals vehicles EV no pot ser un problema des del punt de vista de l'estabilitat de la xarxa. Però a mesura que la densitat de vehicles creix i els concentradors per a la seva viabilitat han de tenir 10 o més punts de càrrega ràpida de CC, l’expansió al mateix lloc pot ser un repte.

Carregador de potència: principalment hi ha 2 tipus de carregadors: carregadors ràpids i carregadors lents. A l'Índia, els carregadors ràpids són de tipus CC de 15 KW a 240 KW amb connectors Gun de GB / T i CCS 2. Generalment es poden utilitzar per a estacions de recàrrega públiques. Però com que els vehicles elèctrics de propietat privada encara no són molts, per tant és un repte decidir els volums. Els carregadors lents, en canvi, són de tipus CA de 3,3 KW a 22 KW amb connectors industrials fins a connectors de tipus 2. Generalment s’utilitzen per a la càrrega de la llar i la càrrega de l’oficina, on els vehicles s’estacionen durant períodes substancials (superiors a les 6 hores).

Tecnologia: la tecnologia que ajudarà les estacions de recàrrega a integrar-se amb energia renovable i d’accés obert encara es troba en la fase inicial de l’Índia. Per tant, aquests operadors d’estacions de càrrega donen un preu competitiu és un repte.

Tarifa d’energia: molts dels reguladors d’energia estatal han aprovat tarifes concessionals per als comptadors de vehicles elèctrics, però quant de temps continuarà no hi ha molta claredat ”.

Per tenir una idea clara de per què és difícil la creació d’infraestructures de càrrega EV, ens hem connectat amb el senyor Anurang Dorle, cofundador i director de la companyia anomenada EVC Finder. La seva empresa promet oferir als propietaris de vehicles elèctrics la comoditat de situar les estacions de càrrega en un mapa, reservar les seves ranures de càrrega, el sistema de recomanació intel·ligent i pagar els càrrecs en línia amb la seva aplicació EVC Finder. A més, la seva aplicació proporciona al propietari de l'estació de càrrega la solució completa de reserva de franges horàries, facturació i gestió completa de l'estació de càrrega.

Va compartir amb nosaltres informació valuosa sobre quins són els diversos reptes a l’hora de configurar la infraestructura de recàrrega de vehicles elèctrics.

Després d’haver debatut detalladament els reptes amb els experts en la matèria, es pot dir que la manca d’una infraestructura de càrrega adequada, la creació de la xarxa de disponibilitat de combustible per als propietaris de vehicles elèctrics , el temps que necessita carregar un EV que alimentar el motor de combustió interna el vehicle basat són els principals esculls per a l'èxit de l'esquema EV. A més, el preu mitjà per carretera dels vehicles elèctrics a l’Índia no és prou atractiu per als consumidors. Les startups de vehicles elèctrics i els principals fabricants d’automòbils estan atrapats entre la reducció dels costos de vehicles elèctrics i la inversió per impulsar la infraestructura. Obtenir una llicència per configurar la infraestructura de càrrega EV és una altra tasca difícil

No obstant això, juntament amb els problemes, també tenim solucions. L'estat i els governs centrals han estat fent esforços per fomentar l'adopció de vehicles elèctrics al país mitjançant noves polítiques i estructures per al mercat de vehicles elèctrics. El govern de l'Índia té previst ampliar ràpidament el nombre d'estacions de recàrrega a tot el país. Hi ha previst instal·lar més de 69.000 estacions de combustible amb cada bomba de gasolina que tingui com a mínim un carregador de vehicles elèctrics i noves estacions de recàrrega per a vehicles elèctrics.

El Bureau of Indian Standard i el Departament de Ciències estan treballant per normalitzar la configuració de la infraestructura de recàrrega de vehicles elèctrics i reduir els costos implicats. A més, s’estan produint moltes discussions a tot el món per adoptar el CHAdeMO japonès, el Sistema Europeu de Càrrega Combinada (CCS) i l’Indian Bharat Standard.

Amb aquestes mesures tan prometedores per augmentar el nombre d’estacions de recàrrega al país, definitivament podem esperar veure cada vegada més vehicles elèctrics a les carreteres en els propers anys.