美國在全國范圍內安裝快速充電樁以支持向電動汽車過渡的目標,可能要落空了。
美國政府曾在2022年宣布將規劃75億美元預算,到2030年時,在全美范圍內建設至少50萬個公共充電樁。
根據美國國家可再生能源實驗室(NREL)的數據,除特斯拉的超級充電樁網絡外,美國在2030年實現公共充電樁目標的道路上只走了3.1%。如果包括目前主要為特斯拉司機提供的特斯拉快速充電樁網絡,美國完成了9.1%的快速充電樁目標。
充電設施少且慢
根據美國能源部最新數據,全美目前僅擁有6.57萬個充電站,共有18.1萬個充電樁。咨詢公司Alix Partners預計,需要500億美元,才能實現拜登提出的到2030年實現美國50萬根公共充電樁網絡的目標。而拜登提出的75億美元僅占其中的15%左右。
此前,NREL稱,美國有望在2030年前安裝120萬個公共充電樁,以滿足快速增長的電動汽車的需求。在這120萬個充電樁中,預計約有100萬個為 L2充電樁,可提供方便、低成本的充電服務,滿足各種日常需求,其余充電樁為L3直流快速充電樁,可打消車主的續航焦慮,并為長途出行提供便利。
建設該公共充電網絡將需要累計310億至550億美元的公共和私人資本投資,但是充電網絡將有助于通過降低補能和維護成本為消費者節省數千億美元。
NREL實驗室2月份的報告發現,美國在2023年第三季度增加了2696個L3快速充電樁,增長了8.3%,增長速度落后于充電速度較慢的L1和L2充電樁。
所謂L1充電設備是最慢的充電設備類型,可以直接插入120V標準家用交流插座,輸出功率為1-1.8千瓦,充電1小時增加約3-7英里(約4.8-11.3公里)續航里程。雖然不太實用,但它的使用非常靈活,在美國幾乎每輛新電動汽車都配有L1充電設備。
L2充電設備在北美可以插入208V至240V交流插座,輸出功率為3-22千瓦,充電1小時可增加10-75英里(約16.1-120.7公里)的續航里程,足以讓大多數電動汽車在一夜內把電充滿。
以上兩種充電樁使用交流電,可以連接到家庭的電力系統中,充電價格比在公共充電樁上充電便宜。
L3充電設備即直流快速充電設備,需要至少480V的商業三相插座,輸出功率為15-350千瓦,目前正在研發的最快的L3充電樁功率可達1000千瓦。它的充電速度很快,可以在不到15分鐘到1小時內增加數百英里續航里程。此類充電樁多為公共充電樁,位置集中在高速公路服務區或公共停車場上,不能安裝在住宅里。
根據彭博新能源財經(BNEF)的報告,美國公共充電樁安裝數在2023年比BNEF預估的數量低了76%。報告指出,充電樁營運業者ChargePoint與Electrify America的安裝數在2023年僅微幅成長,分別增加410個和588個快充樁;EVgo安裝了850個,相較之下,特斯拉安裝了6000個。
要滿足2030年EV保有量的充電需求,未來幾年美國充電樁的增長率需要提高3倍以上,即平均每年增加至少5萬個充電樁,特別是L3充電樁數量需要增加近1倍。
普華永道戰略與咨詢公司(PwC Strategy&)的汽車合伙人阿克謝·辛格(Akshay Singh)說:“應該安裝更多的充電樁。” 正在安裝的快速充電樁的數量“正在增加,但還不夠快”。
電動化轉型放緩
在向充電樁目標逐步邁進之際,電動汽車轉型的速度已經放緩,導致大量庫存和銷售滯后,甚至在加利福尼亞等有電動汽車熱情支持者的州也是如此。
根據Experian Automotive為加州新車經銷商協會(California New Car Dealers Association)編制的數據,2023年第四季度加州登記了89993輛電動輕型乘用車,比第三季度的101151輛下降了10%。
分析師、汽車制造商和司機承認,里程焦慮和缺乏可靠和方便的充電設施是問題的一部分。2月的一項J.D. Power研究發現,公共充電樁正慢慢變得更加可靠,但它們往往需要漫長的等待。
據雅虎的一項調查,57%的受訪者表示在下次購買汽車時,不太可能選擇電動汽車,只有31%的受訪者表示可能會購買電動汽車,另有11%的受訪者表示不確定。這一現象背后,主要原因在于電動汽車的充電設施不完善。
充電設施的問題不僅在于數量,更在于分布和質量。在美國,充電站的分布并不均勻,主要集中在城市中心和高速公路上,而在居民區和其他公共場所則相對缺乏。此外,已建成的充電站質量也參差不齊,給用戶帶來了不便和困擾。這些問題都限制了電動汽車的使用范圍,使得消費者對其產生疑慮。
美國媒體報道去年年底稱,雖然美國已批準50億美元,用于在各州建設快速充電樁網絡,但只有少數州取得了進展,而大多數州尚未授予合同或開始建設。報道稱:“截至2023年12月15日,共有28個州外加波多黎各(Puerto Rico)簽訂了建設電動汽車充電樁的合同,或已經開始接受項目投標。其余各州在充電樁建設方面則落后很多。”
雖然大部分電動汽車在家用L2充電樁上充電,但直流快速充電樁具有最高的功率輸出,充電速度最快。NREL表示,一個可靠的公共直流快速充電樁網絡“對于促進消費者在美國接受電動汽車至關重要”。分析師表示,這尤其適用于長途旅行和住在多戶住宅的司機。
續航里程高于平均水平的電動汽車可能擁有容量更高的電池。它們的續航里程增加速率與其他電動汽車相似,但達到滿電所需時間更長。
特斯拉標準一統北美
直到最近,美國大多數汽車制造商采用的仍是CCS1快速充電標準,這一標準廣泛應用于北美和韓國非特斯拉超充站的充電樁上。拜登政府在制定價值75億美元的充電樁補貼政策時,首選的也是CCS1標準。
然而,北美目前最大的快充樁運營商是特斯拉。2023年,特斯拉在北美擁有19000個充電樁,美國公共直流快速充電樁的61.7%在特斯拉的超級充電網絡里,8.1%的L2充電樁在該公司的目的地充電網絡中,而北美其他運營商加起來也只有15000個公共快充樁。
由于特斯拉充電網絡的廣度和可靠性,主要汽車制造商轉向了特斯拉獨樹一幟的NACS(North American Charging Standard)標準。
福特已經開始為F-150閃電和Mustang Mach-E的司機提供免費適配器,方便他們在特斯拉的超級充電樁上充電。
其他主要汽車制造商,包括寶馬、通用汽車、本田、現代、起亞、梅賽德斯-奔馳、日產、豐田和沃爾沃,表示司機將能夠從今年開始在特斯拉超級充電樁上為電動汽車充電。馬自達、Stellantis和包括奧迪在內的大眾集團美國公司,將從2025年開始使用NACS充電標準連接器。
截至2023年9月30日,該實驗室發現,在美國注冊的全電動汽車中,約65%是特斯拉。2022年11月特斯拉公開專利后,超充接口的標準也對外開放。
雖然美國目前似乎遠遠落后于其2030年在高速公路和社區設立18.2萬個公共快速充電樁的目標,但標普全球移動(S&P Global Mobility)首席汽車分析師斯蒂芬妮·布林利(Stephanie Brinley)表示,目前很難確定美國是否需要那么多充電站。
她說:“雖然我們預計,也肯定認為直流快充和公共充電將是解決方案的一部分”,但消費者“聰明、有創造力、適應力強”,“他們完全有可能決定做一些與我們想法略有不同的事”。
例如,司機可能更喜歡在家充電,或者適應在餐館或購物中心停車使用較慢的L2充電樁。另一方面,他們可能拒絕在家充電,最終更喜歡短時間的快速充電,就像在加油站加油一樣。電池技術或充電技術在這段時間里可能會發生變化。她表示:“我認為這是一個非常不穩定的情況,如果我們能‘更快地’達到目標,我會感到驚訝。”
汽車研究和咨詢公司SBD Automotive的電動化領域負責人羅伯特·費舍爾(Robert Fisher)也對這些目標本身提出了質疑,因為它們與歐洲的目標非常相似,盡管這兩個地區有著“非常不同的車輛使用情況、使用模式和住宅空間模式”。
總的來說,美國2023年第三季度新增了超過1.24萬個公共充電樁,增長了8.4%。美國西北部的公共充電樁增長最為顯著——第三季度增長了13%——該實驗室將其歸因于包括華盛頓在內的幾個州安裝了新的L2充電樁。