Hvordan GM, Ford, Tesla takler den nasjonale ladeutfordringen for elbiler

Flere enn noen gang kjøper elbiler. Det er omtrent 2 millioner elbiler på veien i USA, en seksdobling siden 2016, men antallet elbiler er fortsatt en svært liten del av de mer enn 280 millioner kjøretøyene som er i drift. Noen faktorer, som forhåndskostnader og batterirekkevidde, er i stor grad produksjons- og innovasjonsutfordringer som håndteres i selskaper. Men en annen kilde til forbrukermotstand åpner for et komplekst sett med spørsmål som må løses på makronivå – tilgjengeligheten av ladestasjoner og et strømnett som kan håndtere dem.

For tiden produserer biler og lastebiler omtrent en femtedel av klimagassutslippene. For å nå målene for netto nullutslipp i tiårene fremover, må forbrukere kjøpe mange elektriske kjøretøy, og de vil trenge mange steder å lade dem. Energidepartementet aktivt spor det totale antallet offentlige ladestasjoner (totalt antall ladeporter er høyere) i landet, et antall som nå er på 55,000. Hvis det høres mye ut, tenk på at det er nær tre ganger så mange bensinstasjoner. Husk også at selv om Ladetidene for elbiler varierer mye, de er betydelig tregere enn å gasse opp, så overbelastning er et betydelig problem ved ladestasjoner. 

Ifølge en fersk McKinsey og selskapets rapport, vil det være behov for omtrent 20 ganger flere ladestasjoner enn det som er tilgjengelig nå, opptil 1.2 millioner offentlige ladere.

Der konkurranse har vært en viktig del av EV-innovasjon, vil offentlig og privat samarbeid bidra til å drive utviklingen av EL-ladeinfrastruktur. Biden-administrasjonen kunngjorde nylig nye standarder for EV-lading i tråd med målet om å installere 500,000 2030 ekstra ladestasjoner innen 7.5, og de XNUMX milliarder dollar som er satt til side av Topartisk infrastrukturlov representerer regjeringens første investering i elbilladere. Minimumsstandardene vil bidra til å etablere grunnlaget for stater for å bygge ladestasjonsprosjekter som er tilgjengelige for alle sjåfører uavhengig av plassering, EV-merke eller ladeselskap.

"Offentlig finansiering er spesielt viktig for lading av motorveikorridorer gitt den utfordrende forretningssaken ettersom elbilmarkedet fortsetter å vokse," sa en GM-talsmann.

Infrastruktur har ikke tiltrekningen av sprudlende utrullinger av nye kjøretøy som Chevy Silverado EV eller Fords elektriske F-150 Lynhenting, og som GM-talsmannen forklarte, er det et kontinuerlig behov for tverrsektorsamarbeid og policystøtte for å strømlinjeforme tillatelser, proaktivt engasjere elektriske selskap, akselerere tidslinjer for lokalisering og nettsammenkoblinger og eliminere andre enestående hindringer for utplassering av infrastruktur.

"Dette krever virkelig en 'alle hender på dekk'-tilnærming," sa han.

En del av mangelen på ladeinfrastruktur har å gjøre med kjøp av elbiler så langt. Tesla representerer 80 % av elbilmarkedet i USA Med en Tesla på inngangsnivå som koster rundt $50,000 80 og XNUMX % av Tesla-eierne som lader hjemme, har ikke utviklingen av offentlige ladestasjoner holdt tritt med fremtidige behov. 

Men det er tegn på at dette er i endring. 

Tesla, som hadde brukt sin egen proprietære teknologi for sitt Supercharger-nettverk, har gått bort fra den modellen. I juli i fjor bemerket Tesla-sjef Elon Musk i en tweet at Tesla opprettet sitt eget nettverk fordi ingen eksisterte. "Vi laget vår egen kontakt, siden det ikke fantes noen standard på den tiden, og Tesla var bare produsent av langdistanse elektriske biler. Når det er sagt, gjør vi Supercharger-nettverket vårt åpent for alle andre elbiler.» 

Slik GM ser det, er det store antallet ladere, selv om de er viktige, bare en del av historien.

"Vi mener fokuset må være på å bygge et samlet ladeøkosystem som muliggjør praktisk, pålitelig og rimelig ladetilgang for alle, og dette er hva vi prøver å gjøre med Ultium Charge 360, sa GM-talsmannen. Dette inkluderer utvidelse av tilgangen hjemme (inkludert flerfamiliehus), på jobben og på strategiske offentlige steder, så vel som for ytterligere brukstilfeller som flåter. "Det betyr også å få de riktige laderne på de riktige stedene for å møte kundenes behov og bygge tillit både nå og i fremtiden," sa han.

På Future of the Car-konferansen i mai, Musk sa at Tesla vil legge til CCS-kontakter til Supercharger-nettverket: "Det er litt vanskeligere i USA fordi vi har en annen kontakt enn resten av industrien, men vi vil legge til resten av industrikontakten som et alternativ til Superchargers i USA," sa Musk. Combined-charger-systemet (CCS) er standard over hele Europa, og å legge til Tesla-adapteren gir Tesla-eiere tilgang til flere ladealternativer, kombinert med å gi ikke-Tesla-eiere tilgang til Supercharger-nettverket. 

I april, Musk - hvis forhold til Biden-administrasjonenog demokratisk parti, har vært anspent - satte seg ned med Biden-tjenestemenn og GM Administrerende direktør Mary Barra for å diskutere infrastruktur for el-lading. Transportdepartementet beskrev hendelsen i samarbeidende termer: "Bred enighet om at ladestasjoner og kjøretøy må være interoperable og gi en sømløs brukeropplevelse, uansett hvilken bil du kjører eller hvor du lader elbilen din," sa en DoT-uttalelse.

I løpet av de neste ti årene, Ford planlegger å øke utgiftene til elbiler med så mye som $ 20 milliarder. BlueOval Charging Network er det største offentlige ladenettverket i Nord-Amerika, med nærmere 20,000 60,000 ladestasjoner med XNUMX XNUMX pluss plugger. Når vi snakker om den raske akselerasjonen av EV-planene, Ford-sjef Jim Farley sa på et nylig EV-lanseringsarrangement, "Det er noe ingen ville ha trodd for bare to år siden fra oss."

Kulturen rundt el-ladestasjoner skiller seg betydelig fra den for bensinstasjoner, med utbredelsen av hjemmelading som reiser spørsmål om rettferdighet og tilgang, og et skille mellom urbane og landlige områder, ifølge Institutt for miljø- og energiutredning. Det er betydelige deler av det landlige Amerika hvor man kunne kjøre en stund uten å se en el-ladestasjon, mens bensinstasjoner stikker av i landskapet med jevne mellomrom. GM og Ford må være en stor del av denne viktige innsatsen for å bekjempe «ladende ørkener».

GM, gjennom sin Ladeprogram for forhandlerfellesskap, vil distribuere opptil 10 ladestasjoner til sine EV-forhandlere. Dette vil legge til rundt 40,000 90 stasjoner, jevnt fordelt over hele landet, spesielt i underbetjente områder. Dette vil bidra til å plassere mange forbrukere innenfor rekkevidde av lading: nesten 10% av amerikanerne bor innenfor XNUMX miles fra en GM-forhandler. Som en del av en 750 millioner dollar initiativ, kan disse stasjonene distribueres etter GM-forhandlernes skjønn i deres lokalsamfunn.

"Vi ønsker å gi kundene de riktige verktøyene og tilgangen til å lade hvor og når de trenger det," sa GM-president Mark Reuss i en uttalelse i oktober om målene, "mens vi jobber med forhandlernettverket vårt for å akselerere utvidelsen av tilgjengelig lading i undertjente, landlige og urbane områder."

GM forventer at det meste av lading vil skje hjemme, noe som er praktisk for de fleste kunder. McKinsey anslår at USA vil trenge 28 millioner private ladere innen 2030. GMs Ultium smartladere, som vil være tilgjengelig senere i år, vil gi kunder og bedrifter muligheten til å rulle kostnadene inn i leasingbetalinger og billån.

Den plasserer også lading på offentlige steder der kundene allerede bruker tidsintervaller på 30 minutter til noen få timer - for eksempel dagligvarebutikker og treningssentre - for å muliggjøre mer praktisk offentlig lading. Et eksempel på dette er GMs samarbeid med EVgo å installere 3,250 DC hurtigladere i store storbyområder innen utgangen av 2025.

Like utfordrende som spørsmålet om ladeørken er spørsmålet om urban infrastruktur, der selv villige kjøpere – hvorav mange også er leilighetsbeboere – kan ha betydelige utfordringer med å finne praktiske og pålitelige ladestasjoner. I urbane omgivelser eller når det gjelder byflåter, er et stort problem mangelen på garasjer eller andre fasiliteter der individuelle ladestasjoner kan utplasseres. I følge Yury Dvorkin, assisterende professor i elektro- og datateknikk og medlem av C2SMART Tier 1 Transport Center ved NYU Tandon, er en nøkkelløsning offentlig ladeinfrastruktur, som må ha høy watt (for å sikre høy ladekraft og dermed ladehastighet). ) og multi-stall (for å sikre at mange elbiler kan lades samtidig).

"Hvis du kan kjøpe en relativt billig elbil (hvis du samler alle insentiver og skattefordeler), er innkjøpsprisen overkommelig for et stort antall mennesker som bor i amerikanske urbane områder, og den virkelige grensen for adopsjon er faktisk tilgang til offentlig ladeinfrastruktur ", sa Dvorkin. 

De store bilprodusentene er ber om forlengelse av disse statlige insentiver for kjøp av elbiler. I mellomtiden er den nylige infrastrukturfinansieringen et "viktig skritt fremover" for elbilinfrastruktur, sa Dvorkin, men mer som en åpning for ytterligere FoU enn en kur for alt.

Det er mange "teknoøkonomiske utfordringer," sa Dvorkin, som skal løses utenfor bilselskapenes direkte kontroll. De primære tillater restriksjoner og, mer vesentlig, begrensninger i kraftnettet. "Å tillate er fortsatt en utfordring, og det kan ta måneder før en EV-ladestasjon er godkjent," sa han. «Og det er behov for å sikre at nettet er i stand til å levere elektrisk kraft til el-ladestasjonene; Dette krever utvikling av verktøy for å avgjøre hvor ladeinfrastruktur for elbiler skal distribueres for å tilfredsstille forbrukernes etterspørsel og grenser for strømnettet.»

Handlinger fra eldre bilprodusenter som GM og Ford understreker det kulturelle skiftet som er innebygd i bevegelsen mot elbiler og kan anspore til en endring i den nasjonale bilkulturen. Selv om de er senere i spillet enn Tesla, representerer de store bilprodusentene kjernebegrepene om bilen som lenge er vevd inn i den amerikanske fantasien: frihet, mulighet, flukt - ingen av dem spiller veldig bra hvis du ikke kan holde batteriet ladet. Ettersom GM og Ford øker tempoet i produksjonen av elbiler, og Tesla utvider tilgangen til sin elbil-ladeinfrastruktur, kan den større fantasien flytte med dem, med mer lett tilgjengelig lading underveis.

«Det er Ford Motor Company … Model-T. Dette er hva vi gjør. Vi er ikke en ny oppstart,» Farley fortalte nylig til CNBC.  

-Av Trevor Laurence Jockims, spesielt til CNBC.com