טעינת רכב חשמלי-התקדמות בטכנולוגיית הסוללה למכוניות חשמליות יכולה להפוך את הטעינה לתחרותית עם זמן התדלוק, אם תשתית הטעינה יכולה לעמוד בקצב

תשתית הטעינה הציבורית בערים ובאזורים עירוניים מורכבת בעיקר ממטענים איטיים (פחות או שווה ל-22 קילוואט), שהייתה הטכנולוגיה המאומצת ביותר עד לאחרונה יחסית. רק 15% מהמטענים הציבוריים העירוניים באירופה מדורגים מעל 22 קילוואט. נתח זה מעט גבוה יותר בארצות הברית, שבה כמעט 30% מהמטענים הציבוריים העירוניים מהירים. בעוד שפריסת מטענים מהירים יכולה לעזור לשרת יותר רכבי EV לכל נקודת טעינה בכל יום, קיבולת מוגבלת של רשת זמינה במרכזי ערים או אזורים עירוניים עלולה להוות מכשול.

בממוצע, בארצות הברית ובאירופה, בין 4% ל-6% מנקודות הטעינה הציבוריות ממוקמות לאורך כבישים מהירים ובעלות הספק של לפחות 22 קילוואט. נורבגיה היא יוצאת דופן, כאשר כמעט 20% ממלאי המטענים שלה הם מטענים מהירים הממוקמים ליד כבישים מהירים, כתוצאה מיעד של 2016 להתקין-תחנות טעינה מהירות לפחות כל 50 ק"מ בכבישים ראשיים כדי לתמוך בנסיעות-ארוך. כאשר בוחנים כוח טעינה ולא נקודות, הנתח הופך גדול עוד יותר, כאשר 35% מיכולת הטעינה הציבורית ממוקמת לאורך הכביש המהיר בנורבגיה. בכל המדינות הנחשבות, חלקם של מטענים לכבישים מהירים במונחים של הספק כולל גבוה יותר מאשר במלאי של נקודות טעינה, שכן מטענים לכבישים מהירים נוטים להיות המהירים ביותר.

בערים הגדולות באירופה יש בדרך כלל יותר מטענים לכל EV מאשר באזורים שמסביב

המאפיינים השונים של כבישים, מבנים ומקומות חניה בערים שונות יכולים להשפיע על האסטרטגיה של פריסת מטענים ציבוריים. בערים כמו אמסטרדם, שבהן לרוב יש בבנייני מגורים ומשרדים פחות חניה פרטית, צריך להיות יותר מטענים ציבוריים זמינים. המטענים הציבוריים בערים חייבים לשרת גם מוניות ורכבי משלוח, שהטעינת לילה עבורם אינה מספיקה, וכן למבקרים אחרים בעיר שאולי יצטרכו להטעין במהלך היום. הפיצול בין טעינת לילה על ידי תושבים וחיוב הזדמנויות עבור כלי רכב אחרים ישפיע על המהירות והחלוקה של החיובים הציבוריים, כפי שמשתקף ביכולת הטעינה לכל רכב חשמלי במנייה.

בערים באירופה יש רמות שונות של אימוץ מכוניות חשמליות. בערים סקנדינביות כמו אוסלו, שטוקהולם וקופנהגן יש את הנתח הגבוה ביותר של מכוניות חשמליות בצי שלהן, כאשר 55%, 35% ו-20% מהמכוניות הן חשמליות. בתור השוק הבוגר ביותר, לאוסלו יש גם את אחד היחסים הגבוהים ביותר של רכבים חשמליים לכל מטען (מעל 30) והקיבולת הנמוכה ביותר הזמינה לכל רכב חשמלי (בסביבות 1 קילוואט). הן בקופנהגן והן בשטוקהולם יש פחות מ-10 רכבים חשמליים לכל נקודת טעינה ציבורית בעיר - נמוך מהממוצע הארצי שלהן, מה שמצביע על כך שהרחבת הכיסוי בערים קיבלה עדיפות לפני אזורים כפריים סביב כבישים מהירים.

לערים בהולנד, גרמניה וצרפת יש נתח נמוך יותר של מכוניות חשמליות בצי; ברחבי אמסטרדם, אוטרכט, פריז, ברלין ומינכן, בין 6% ל-13% מהמכוניות הן חשמליות. הן מבחינת כיסוי והן מבחינת קיבולת, הערים ההולנדיות מתפקדות טוב יותר בהשוואה לממוצע הארצי והעירוני. בפרט, הפער בין קיבולת העיר לכל EV לבין הממוצע הארצי מצביע על כך שערים אלו שמו דגש גדול יותר על מטענים מהירים יותר והתקנתם בצפיפות גבוהה יותר בהשוואה לאזורים אחרים מחוץ לעיר.

לכבישים המהירים באירופה יש יותר כיסוי מטען מאשר לכבישים מהירים בארצות הברית

בסוף 2024, ליותר מ-75% מרשת הכבישים המהירים באירופה היו מטענים במרחק של 50 ק"מ לכל היותר, בעוד שרק ל-35% ממערכת הכבישים הבין-מדינתיים בארה"ב הייתה אותה רמת כיסוי. בתוך אירופה הכיסוי מגוון: למשל, בהולנד, בלגיה, נורבגיה, גרמניה וצרפת, למעלה מ-90% מרשת הכבישים המהירים יש נקודת טעינה כל 50 ק"מ, בעוד שבספרד ובפולין הנתח נמוך מ-80%. באופן דומה, הפריסה בארצות הברית משתנה בין האזורים. באזור האוקיינוס ​​השקט (למשל קליפורניה, אורגון וושינגטון), שיש לו את הנתח הגדול ביותר של מלאי EV, ל-70% מהכבישים המהירים יש תשתית טעינה כל 50 ק"מ, אבל במרכז המדינה נתח זה הוא בין 20% ל-30%.

טעינה מהירה- במיוחד (150 קילוואט ומעלה) מאפשרת השוואה ישירה ביותר עם תחנת בור קונבנציונלית בכביש מהיר, שבה זמני טעינה של 15 דקות יכולים לספק טווח נסיעה נוסף של 150 ק"מ.1 עבור נסיעות ארוכות במסדרונות בין-מדינתיים או בינלאומיים, נהגי רכבי רכב עשויים להעדיף הפסקה ארוכה יותר, כלומר טעינה מהירה בתעריפים של 120 קילוואט ועשויה להיות גם אופציה של 120 קילוואט. אם לוקחים בחשבון גם מטענים מהירים, כיסוי הטעינה באיחוד האירופי גדל, כאשר ב-25% נוספים מהכבישים יש מטען מהיר לפחות כל 50 ק"מ. בארצות הברית, חלקה של רשת הכבישים הבין-מדינתית המכוסה בתחנת טעינה גדל גם הוא מכמעט 30%, כאשר בוחנים טעינה מהירה-בלעדית, לכמעט 40% כאשר כולל גם טעינה מהירה.

למרות כיסוי תשתית הטעינה הגבוה לאורך כבישי אירופה, מספר-תחנות הטעינה המהירה לאורך כבישים מהירים נותר נמוך משמעותית מזה של תחנות דלק. הבטחת רשת טעינה צפופה יותר תעזור להתמודד עם חרדת טווחים ותעזור להשרות אמון באימוץ EV על ידי הפיכת הטעינה לנוחה ומרגיעה כמו תדלוק רגיל. זה יאפשר גמישות רבה יותר בתכנון מסלולים סביב עצירות טעינה ויעזור לטפל בתרחישים-גרועים ביותר, כגון עקיפות בלתי צפויות, עיכובים בתנועה או תנאי מזג אוויר קיצוניים.

טעינה ציבורית לא תמיד שווה טעינה נגישה

כ-20% מהמטענים הציבוריים באירופה הם למעשה "חצי-ציבוריים", כלומר הגישה מוגבלת לחלק מהאוכלוסייה, כמו מטענים שמסופקים על ידי בתי מלון או סופרמרקטים הנגישים רק ללקוחות. למטענים כאלה עשויים להיות גם מחסומים פיזיים ושעות מוגבלות יותר, מה שפוגע בגישה ובחוויה לטעינה.

מחסומים טכניים יכולים גם לעכב את קלות השימוש, אפילו עבור עמדות טעינה ציבוריות לחלוטין, כפי שיכול להתרחש עם סוגי תקע לא תואמים (למשל סוג 2, מערכת טעינה משולבת, CHAdeMO). גורמים אחרים, כמו מערכת התשלום או (במקרה של מטענים של טסלה), מותג הרכב, יכולים גם הם להגביל את השימושיות של תשתית הטעינה, ולהפחית את הנגישות הכוללת. סטנדרטיזציה, בשילוב עם גישה לנתונים מהימנים על זמינות ותמחור של עמדות טעינה, תהיה אפוא חשובה להנגשת תשתית הטעינה הציבורית.

קיבולת הטעינה הציבורית לרכבי רכב-קלים גדלה כמעט פי תשע עד 2030

באופן כללי, מאמצים מוקדמים של מכוניות חשמליות נטו לקבל שיעורי גישה גבוהים יותר לטעינה ביתית מאשר לאוכלוסייה הרחבה יותר. למרות שמכשירי LDV חשמליים מייצגים 15% מהמלאי העולמי בשנת 2030 ב-STEPS – מה שיכול להיחשב ככזה שעבר את שלב האמץ המוקדם של- – טעינה ביתית צפויה להישאר הדרך המועדפת לטעינת EV כאשר היא זמינה, בהתחשב במחיר והנוחות. זמינות טעינה במקומות פרטיים אחרים, כגון במקומות עבודה, וטעינה ציבורית, תתמוך גם באימוץ נרחב יותר של רכבי EV, במיוחד בקרב אוכלוסיות ללא גישה לטעינה ביתית, או לנסיעה למרחקים ארוכים. ב-STEPS, כ-150 מיליון נקודות טעינה מתווספות משנת 2025 ועד סוף 2030, כאשר כמעט שני- מאלה הם מטענים ביתיים, 30% מטענים פרטיים אחרים, ושאר 8% נקודות הטעינה הציבוריות.

הבנייה-מתוך נקודות הטעינה הציבוריות ב-STEPS נועדה לשקף את המספר הנדרש כדי לשרת את מלאי ה-LDV החשמליים הצפויים בתרחיש. לפיכך, תחזיות הטעינה מבוססות על מדיניות ומגמות שוק המניעות את תחזיות הרכב, בניגוד למדיניות ותקנות הקשורות לטעינה פשוטות-. עם זאת, תחזיות נקודות הטעינה מסבירות את המגמות האזוריות, כמו ההתפתחות ההיסטורית של מספר נקודות הטעינה לכל EV, הנתח והקיבולת של מטענים מהירים ציבוריים וגישה לטעינה ביתית ואחרת. ככלל, ככל ששווקי EV מתבגרים, האופטימיזציה של רשת הטעינה הציבורית צפויה להשתפר, כלומר הניצול יכול לעלות ללא השפעה שלילית על חווית המשתמש. בהתאם לכך, ב-STEPS, מספר ה-LDVs החשמליים לכל נקודת טעינה ציבורית ברחבי העולם עולה מכ-11 בשנת 2024 לכ-14 בשנת 2030.

מספר נקודות הטעינה הזמינות מהווה רק מדד אחד של כיסוי; קיבולת הטעינה המותקנת היא גם חשובה. מטענים מהירים ציבוריים, עם קיבולת הטעינה הגבוהה שלהם, מסוגלים לספק יותר אנרגיה ובכך לשרת יותר רכבי EV ביום מאשר מטענים איטיים. יותר ממחצית מיכולת הטעינה המותקנת לשרת LDVs חשמליים בין 2025 לסוף 2030 ב-STEPS לובשת צורה של מטענים ציבוריים מהירים. כלומר, קיבולת הטעינה המהירה הציבורית גדלה יותר מפי עשרה עד שנת 2030, בעוד קיבולת הטעינה הפרטית גדלה פחות מפי ארבע.

בסִין, היחס הנמוך יחסית בין LDVs חשמליים לנקודות טעינה ציבוריות שנשמר בעשור האחרון נובע בחלקו מכך שבעלי רכבי EV סיניים נטו להתרכז בערים צפופות עם גישה מוגבלת לטעינה ביתית. ב-STEPS, היחס של LDVs חשמליים לנקודת טעינה ציבורית נשאר נמוך יחסית אך עדיין גדל לסביבות 11. מלאי נקודות הטעינה הציבוריות בסין גדל יותר מפי שלושה עד 2030 ב-STEPS, ומגיע ליותר מ-12 מיליון נקודות טעינה. חלקם של המטענים המהירים הציבוריים ממשיך לגדול, כפי שגדל במהלך המחצית הראשונה של העשור הזה, עלייה מכ-45% בשנת 2024 ליותר מ-50% בשנת 2030. בשנת 2024, סין הוסיפה כ-850 000 נקודות טעינה ציבוריות. התוספות השנתיות הממוצעות הדרושות כדי להגיע למלאי הטעינה הציבורי החזוי ב-STEPS ב-2030 גבוהות בכ-75% ממה שנצפה ב-2024, וב-60% גבוהות מהתוספות ב-2023. כדי שסין תגיע למלאי LDV חשמלי של כ-140 מיליון ב-2030, כמו ב-STEPS של 1, נטו לציבור, שמירה על יחס ממוצע של 1 EV לציבור. תוספות של 1.5 מיליון נקודות טעינה בכל שנה. כושר הטעינה הציבורי בסין גדל בכ-900 GW עד 2030 ב-STEPS. כדי להגביל את הלחץ שטעינת EV מפעילה על הרשת, ממשלת סין פרסמה מדיניות לסטנדרטיזציה של טכנולוגיות רכב-ל-רשת, שבאמצעותה צפויים רכבי החשמל לספק קיבולת גמישה של 10 GW עד 2030.