不兼容的标准会拖慢电动汽车的发展吗?

电动汽车快速充电标准的竞争可能会使持续增长面临风险

电动汽车快速充电器之间的新兴冲突是汽车行业重演的 VHS 对 Betamax 录像带之战。

对于电动汽车车主来说,有日本开发的 CHAdeMO 标准。然后是汽车工程师学会 (SAE) 的国际 J1772 组合标准。两者都是直流快速充电系统,旨在在大约 20 分钟内将电动汽车的电池充电至 80%。

但是,就像录像带一样,这两个系统被设计成完全不兼容的。


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直流快速充电被广泛认为是减少与电池电动汽车 (BEV) 相关的里程焦虑并扩大消费者对零排放汽车的接受度的关键途径。标准之战将可能数十亿美元的投资置于危险之中,并可能在未来几十年内塑造电动汽车市场。

据软件和服务公司 Recargo 称,截至 7 月 1 日,美国已安装了 283 个公开可用的 CHAdeMO 充电器。日本汽车制造商日产汽车公司和三菱汽车公司目前都在美国销售使用 CHAdeMO 系统的汽车——分别为 Leaf 和 i-Miev。丰田汽车公司也支持 CHAdeMO 标准,但尚未推出具有快速充电功能的汽车。

SAE 组合标准的支持者包括汽车行业巨头通用汽车公司、福特汽车公司、大众汽车集团和宝马汽车公司。然而,组合充电器尚未商业化,第一款与组合兼容的汽车雪佛兰 Spark 刚刚开始销售。

两个阵营之间的紧张关系显而易见。在去年加州的一次听证会上,通用汽车的环境和能源政策经理沙德·巴尔奇呼吁抵制 CHAdeMO 充电器。反过来,CHAdeMO 的支持者称 SAE 组合充电器为“没有汽车的插头”。与此同时,专家警告说,这场争端可能会扼杀电动汽车市场的势头。

Navigant Research 的编辑主管理查德·马丁说:“无论何时以何种方式建立快速充电,都将是插电式电动汽车大众市场发展的关键。“我们认为 CHAdeMO 和 SAE 组合连接器之间更广泛的冲突在未来几年内会阻碍市场发展,需要解决。”

针对日产的阴谋?
日产 Leaf 是第一款于 2010 年上市的下一代 BEV。虽然越来越多的汽车制造商开始提供纯电动汽车,但日产仍然是唯一一家致力于在所有 50 个州生产大众市场零排放汽车的汽车制造商(气候通讯社,7 月 23 日)。日产北美电动汽车基础设施战略主管布兰登·琼斯表示,目前有 27,000 辆 Leaf 在路上行驶,并且已经安装了数百个充电器,“实际上,默认标准是 CHAdeMO”。

日产计划与开发商 AeroVironment Inc. 合作,到明年 3 月至少安装 600 个 CHAdeMO 快速充电器。特斯拉汽车公司也计划推出数百个快速充电器,但这些充电器将仅供 Model S 车主使用。

由于日产引领着 BEV 大众市场,并且几乎没有与组合兼容的汽车在路上行驶,因此有人认为,抵制 CHAdeMO 的努力是旨在减缓日产发展的策略的一部分。

乔治华盛顿大学专注于能源问题的政治学和国际事务助理教授 Llewelyn Hughes 表示:“如果你是市场的后来者,那么通过阻止市场领导者获得更大的市场份额来试图减缓市场发展,这在商业上是合理的。”

他说,竞争的充电标准可能会在汽车市场中发挥作用,具体取决于哪家公司能够以最优惠的价格提供最好的汽车和最好的充电系统。

Hughes 补充说:“因此,汽车制造商之间将围绕这些特定型号[的电池电动汽车]展开典型的战斗。然后也会有非市场战斗,你也试图让政府和城市签署你的特定标准。”

能源部的困境
能源部的电动汽车项目是迄今为止美国最大的充电基础设施部署项目,它仅安装 CHAdeMO 系统。基础设施开发商 ECOtality Inc. 正在领导该项目,该项目通过《美国复苏与再投资法案》获得了能源部提供的 1.148 亿美元,总预算为 2.3 亿美元。

该项目目前已进入最后几个月,将支持安装 13,000 个用于住宅和商业用途的 2 级充电器,以及 200 个 CHAdeMO 快速充电器。迄今为止,已安装了大约 80 个快速充电器。

能源部车辆技术项目经理帕特里克·戴维斯说:“坦率地说,我们现在有点陷入困境,因为如果我们现在在所有快速充电器上都安装了 J1772,那么将没有任何车辆可以使用它们,即使在我们的安装完成时,也很少有车辆可以使用它们。”

但戴维斯补充说,能源部也对许多主要汽车制造商致力于组合标准这一事实很敏感。能源部已经讨论过是否要返回并更换现有充电器上的一些线组,或者在现有站点添加组合充电器。不过,他说,该部门不太可能回去改造所有 200 个充电器。

Navigant Research 的马丁说:“当然,展望未来,[能源部官员]可能会考虑他们想要支持哪些标准。” “他们当然不希望看到标题说能源部支持日本标准而不是在美国制定的标准。”

快速充电不是必不可少的。BEV 车主始终可以使用较慢的 1 级或 2 级充电器进行充电。尽管如此,公共快速充电器是减少里程焦虑并使电动汽车拥有更方便的重要工具。如果消费者认为他们找不到他们需要的基础设施,这将可能会打击销售,并阻止电动汽车成为主流。

戴维斯说:“毫无疑问,这对市场或车主来说都不是一件好事。如果我们可以从头开始设计,就推出而言,这不是任何人会计划或想要的结果。”

他补充说:“这有点像一场标准之战,就像 VHS 与 Betamax 一样。很可能会有一个赢家,并且可能需要几年时间才能弄清楚谁赢了,或者哪个标准赢了,但在这一点上,我们看不到如何避免这种情况。”

专家预见的冲突
日产的独家充电站开发商 AeroVironment 的高效能源系统高级副总裁兼总经理 Wahid Nawabi 表示,他的公司不偏袒任何标准,但认为这种差异对新兴市场来说是一个挫折。

纳瓦比说:“实际上,我感到非常失望。” “我认为没有必要出现这种情况。”

毕竟,专家确实预见到了这种情况。CHAdeMO 协会是富士重工、东京电力公司、丰田、日产和三菱之间的合作伙伴关系,自 2005 年以来一直在开发其充电器。该小组于 2009 年委托建立了第一个商业 CHAdeMO 充电站。

在 2011 年的一份研讨会报告中,美国国家标准协会将快速充电连接器标准的不兼容性确定为电动汽车行业最关注的问题,这可能会导致制造商和消费者的成本增加。根据该报告,“在标准化之前推出具有直流快速充电功能的汽车(例如,带有 CHAdeMO 连接器的日产 Leaf)是一个问题。标准制定过程需要加快。”

在最近的一次电动汽车会议上,当被问及为什么他们决定追求一个单独的标准而不是采用现有的 CHAdeMO 系统时,美国和欧洲的汽车制造商指出了 SAE 组合的协作性质及其技术优势。

福特汽车公司全球电气化基础设施战略经理 Jeanette Clute 说:“对于 CHAdeMO 来说,在早期进入市场时存在好处,但这并不是说我们是在所有全球汽车制造商都参与的开放过程中工作。”

大众汽车负责电动驱动技术的 Waldemar Schweigert 补充说,组合标准将能够以 86 千瓦的功率充电,而 CHAdeMO 的功率为 50 千瓦,并且比其竞争对手更快地为电池充电。

具有两种标准的充电站?
虽然 SAE 充电器在几个月内还不会商业化,但由于福特、大众、通用汽车和宝马都致力于使用它,组合标准有一天可能会使 CHAdeMO 过时。

如果一个标准确实占上风,它可以简化资源并支持 BEV 市场。但这将是一笔昂贵的转移。CHAdeMO 充电站的成本在 15,000 美元到 25,000 美元之间,加上安装成本,总成本可能会高达 150,000 美元。

Hughes 说:“从这个意义上说,这与 VHS 对 Betamax 的故事有点不同,因为当 VHS 获胜时,每个人都可以直接扔掉他们的 Betamax。在这里,你将拥有相当于遍布各地的加油站,这些加油站花费[数万美元]投入地下,并且它们中的许多可能会使用过时的技术。你对此有什么看法?这将是一个昂贵的问题。”

但有些人根本不认为这是一个问题。

最终,直流快速充电站可能会像加油站一样,提供 CHAdeMO 和组合充电器,就像加油站同时提供汽油和柴油一样。

ABB Inc. 的电动汽车充电基础设施主管 Cal Lankton 说:“人们投资 CHAdeMO 的浪潮已经过去,因此从现在开始,欧洲和我认为美国的大规模投资都将是双重标准的,或者有能力升级为双重标准。”该公司提供电动汽车充电设备。

Lankton 说,由于大部分成本都嵌入在安装过程中,其中包括许可、挖掘混凝土、升级变压器和安装硬件,因此提供 CHAdeMO 和组合系统并不需要花费双倍的成本。相反,这只是增加了充电器本身的成本。

巨额资金取决于结果
每增加一个 25,000 美元,仍然会增加数百万美元的差额。但是,开发商确实正在推进双重站点。例如,NRG Energy 的子公司 eVgo 计划在其“自由站”提供两种类型的充电器,一旦 SAE 组合通过所有安全认证。

NRG Energy 的电动汽车服务总裁 Arun Banskota 说:“我们认为这是一个在财务上可行的可持续商业市场。”

CHAdeMO 组织本身承认,双重充电站是最佳途径。CHAdeMO 协会的代表大贺纪穂在一封电子邮件中写道:“许多充电器制造商今年将推出这种双重充电器,我们很高兴看到这将有助于服务整个市场。投资者是否采用两种而不是一种在商业上是否有意义并不难决定。”

不幸的是,电动汽车的标准问题并没有随着快速充电而结束。充电器支付系统之间存在互操作性问题,这阻止了驾驶员使用所有可用的基础设施。无线充电领域也出现了差异。

特斯拉专有的超级充电器为这种情况增加了另一层复杂性,在这种情况下,数百万美元被投资于只有少数特定车辆可以使用的快速充电器。

在刚刚起步、每月销量仅有数千辆的纯电动汽车(BEV)市场中,一场标准之争似乎微不足道。但这个市场正在增长。Navigant Research 预测,到 2020 年,全球所有插电式汽车的市场规模将达到 300 万辆,占全球市场的 3%。标准冲突本身就证明了电动交通的潜力。无论其动机是消费者的需求、更大的能源趋势还是法规,这都表明汽车制造商和支持产业正在认真对待电动汽车。

班斯科塔说:“看看价值链,以及已经投入了多少资金,有多少人为了使[电动汽车]成功而投入了巨大的精力。”“这里承载着很多期望。很多人的成功故事都与之息息相关。所以这一次没有回头路了。”

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