Desafíos y oportunidades en la instalación de una estación de carga de vehículos eléctricos

Tesla, un fabricante líder de vehículos eléctricos, anunció recientemente sus resultados financieros del segundo trimestre de 2020 al generar ganancias a pesar de la actual situación de pandemia global, lo que la convierte en una de las compañías más valiosas por delante de Toyota, Volkswagen, General Motors, etc. Citando esto, CEO de Volkswagen, Herbert Diess citó en LinkedIn que "en 5 a 10 años, la empresa más valiosa del mundo será un fabricante de automóviles". Con todo esto, podemos decir con valentía que el futuro de los vehículos eléctricos es brillante y, en realidad, no está tan lejos.

Según el último informe de Deloitte - Vehículos eléctricos: Marcando el rumbo para 2030, se prevé que el número total de coches eléctricos vendidos crecerá de 2,5 millones en 2020 a 11,2 millones en 2025 y, finalmente, llegará a 31,1 millones en 2030. Hablando de China, a pesar de que las cifras de ventas de vehículos eléctricos se vieron afectadas por la pandemia, el gobierno no está dando pasos atrás y se están realizando inversiones en la infraestructura de carga de China y se anima a los fabricantes a producir y comercializar vehículos eléctricos. Todos los países del mundo están implementando con entusiasmo programas de subsidios para apoyar la instalación de infraestructura de carga de vehículos eléctricos, y se están tomando iniciativas regulatorias para ayudar a los fabricantes de vehículos eléctricos a hacer realidad un 'mundo más verde'.

Si bien la industria del automóvil en todo el mundo está trabajando arduamente hacia la recuperación económica y tomando medidas para aumentar las ventas de vehículos eléctricos, hay ciertos aspectos a tratar para una adopción mejor y más rápida de los vehículos eléctricos, y la instalación de una estación de carga de automóviles eléctricos es uno de ellos. Entendamos por qué es difícil configurar una infraestructura de carga para vehículos eléctricos y qué pasos se pueden tomar para abordarlos.

1. Alto costo de configurar la infraestructura de carga de vehículos eléctricos

El costo de instalar una estación de carga para vehículos eléctricos es bastante alto y varía según el tipo de cargadores que se instalen. Para configurar la infraestructura de carga de vehículos eléctricos, se deben cumplir los requisitos mínimos de infraestructura, y es importante encontrar el proveedor y la ubicación adecuados. El costo de configurar la infraestructura de carga de vehículos eléctricos depende del costo de la tierra, los cables y otros auxiliares. Además, existe un costo variable de electricidad y consumo de energía para una carga rápida.

Con el alto costo de configurar la estación de carga de vehículos eléctricos, la única forma de hacer viables las estaciones de carga rápida es aumentar su utilización. En primer lugar, la infraestructura de carga debe establecerse en un punto fácil de ubicar y debe instalarse la carga de CC, que es ventajosa sobre la tecnología de carga de CA. El gobierno también debe intervenir para ayudar a quienes necesitan invertir y beneficiarse de la instalación de la infraestructura de carga.

2. Cumplimiento de múltiples protocolos de carga

Existen protocolos de carga de vehículos eléctricos como CHAdeMO, CCS (sistema de carga combinado) y especificaciones de Bharat EV que deben seguirse. Las soluciones de carga de vehículos eléctricos deben ser compatibles con todo tipo de puntos de carga eléctrica. Cualquier incompatibilidad puede resultar en un desajuste de voltaje, corriente y frecuencia. Esto también puede aumentar el costo y la complejidad. Aquí también podríamos recopilar nuestra entrevista con Adity Raj, director técnico de EVI Technologies. Cuando se le preguntó sobre los desafíos que enfrentó al desarrollar sus cargos, su respuesta también fue sobre los protocolos de carga no estandarizados.

“Para informar sobre los desafíos que enfrentamos al desarrollar nuestro cargador:

• No había estándares indios disponibles para la arquitectura del cargador y las clasificaciones de potencia. En diciembre de 2017, ARAI lanzó el primer borrador como AIS138, pero aún no hay protocolos estándar fijos ni requisitos de diseño.
• Los vehículos eléctricos no utilizan un acoplador de carga estándar en las carreteras de la India, lo que dificulta el diseño de una toma de acoplamiento del cargador
• La adquisición de componentes y el soporte técnico fueron lentos, lo que aumentó el tiempo y el costo de desarrollo del producto "

También puede consultar la entrevista vinculada anteriormente para saber más. La imagen a continuación muestra el cargador EV desarrollado por tecnologías EVI.

3. Seguridad contra fluctuaciones de voltaje

La instalación de las estaciones de carga de vehículos eléctricos requiere una competencia técnica especializada. Los riesgos como fluctuaciones de voltaje, falla a tierra y sobrecorriente pueden ser riesgosos. En caso de que haya un pico repentino en el voltaje; puede dañar los costosos componentes. Además, se debe tener cuidado al instalar componentes de filtrado de ruido. Aparte de esto, se debe implementar un mecanismo de seguridad de nivel ASIL D. Para mayor seguridad, es necesario realizar pruebas de EMC / EMI. Los sensores como los sensores de proximidad y los sensores piloto de control deben estar integrados para controlar las fluctuaciones de voltaje.

4. Desafíos relacionados con el hardware y el software

También existen varios desafíos relacionados con el hardware y el software en la configuración de una infraestructura de carga de vehículos eléctricos que deben abordarse. Cuando se cumplen las condiciones estipuladas en el protocolo, los componentes de hardware como los sensores de proximidad y el piloto de control gestionan la conexión que carga el EV. Sin embargo, diseñar dichos componentes de hardware para varios protocolos con diferentes condiciones es bastante desafiante. Es necesario solucionar varios problemas como la disipación de calor, el aislamiento, la conexión a tierra, la medición de voltaje y los problemas de energía.

En lo que respecta a los problemas de software, es obligatorio que la carga comience solo cuando se cumplan ciertos criterios como la conexión a tierra, el filtrado de corriente, etc. El desafío radica en programar el software para detectar el protocolo que admite el EV y cambiar los modos de carga en consecuencia.

¡Escuchemos a personas que ya lo han hecho!

CHARGE + ZONE es una empresa de infraestructura de carga de vehículos eléctricos impulsada por la tecnología que se especializa en servicios de carga B2B y B2C en carga dedicada y basada en oportunidades utilizando la red de red inteligente para aumentar el uso de energía renovable. La compañía proporciona estaciones de carga eléctricas confiables y sin complicaciones para todo tipo de vehículos eléctricos (EV) en la India para e-Rickshaws, automóviles, autobuses e incluso camiones, según sea necesario.

Tuvimos la oportunidad de hablar con el Sr. Ravindra Mohan, el Director (Estrategia y Negocios) de CHARGE + ZONE sobre el tema y nos iluminó con información adicional sobre el mismo. Cuando se le preguntó sobre los diversos desafíos que enfrenta la instalación de la infraestructura de vehículos eléctricos en la India, dijo:

Incertidumbre: qué tecnología elegir para la comunicación con baterías de vehículos eléctricos (BMS) es una de las principales preocupaciones. Este problema parece haber sido resuelto inicialmente mediante la formulación de Normas del Gobierno de la India. Bharat DC-001 (GB / T) para carga de CC y AC-001 para estándares de carga de CA. Pero, lentamente, los fabricantes de equipos originales e-4W indios se están desplazando hacia CCS2.

Capacidad: Otra preocupación es la capacidad de construcción, que todavía es un área gris.

Cadena de suministro: no existe una cadena de suministro establecida. Muchas de las piezas, especialmente los conectores y cables, que son fundamentales para la fabricación para los jugadores establecidos, deben obtenerse de China o Europa. Como no se conocen los volúmenes, se convierte en un desafío.

La tropicalización de las pistolas de carga (conectores) importadas: este también es un trabajo desafiante. En el caso de los cañones de alta potencia que transportan 200 A o más, el polvo, la contaminación y la alta temperatura de la India están generando problemas, ya que hasta ahora, en Europa y China, no se han enfrentado tales condiciones ambientales.

Ubicación: dado que la propiedad privada de los vehículos eléctricos aún no está debidamente documentada, resulta difícil encontrar puntos calientes y categorías de instalaciones que tengan un gran número de visitantes.

Bienes raíces: como los vehículos eléctricos deben estar estacionados durante un período prolongado para cargarlos, el costo de bloquear dichos espacios en ausencia de muchos vehículos eléctricos privados se suma a los costos fijos, lo que hace que el negocio sea inviable.

Estabilidad de energía de la red: GOI ha emitido pautas para estaciones de carga pública. Para el 2-4 actual, los puntos de carga rápida de CC para abastecer de 21 KW a 44,5 KW Los paquetes de baterías de los vehículos eléctricos actuales pueden no ser un problema desde el punto de vista de la estabilidad de la red. Pero a medida que crece la densidad de vehículos y los centros para su viabilidad necesitan tener 10 o más puntos de carga rápida de CC, la expansión en la misma ubicación puede ser un desafío.

Cargador de energía: principalmente hay 2 tipos de cargadores: cargadores rápidos y cargadores lentos. En la India, los cargadores rápidos son de tipo CC de 15 KW a 240 KW con conectores de pistola de GB / T y CCS 2. Estos se pueden utilizar generalmente para estaciones de carga pública. Pero como los vehículos eléctricos de propiedad privada todavía no son muchos, es un desafío decidir los volúmenes. Los cargadores lentos, por otro lado, son de tipo CA de 3.3 KW a 22 KW con conectores industriales a conectores Tipo 2. Estos se utilizan generalmente para cargar en el hogar y en la oficina, donde los vehículos están estacionados durante períodos sustanciales (que superan las 6 horas).

Tecnología: La tecnología que ayudará a las estaciones de carga a integrarse con energía renovable y energía de acceso abierto aún se encuentra en una etapa incipiente en India. Por lo tanto, para estos operadores de estaciones de carga, ofrecer un precio competitivo es un desafío.

Tarifa de energía: muchos de los reguladores de energía estatales han aprobado tarifas en condiciones favorables para los medidores de vehículos eléctricos, pero no hay mucha claridad sobre cuánto tiempo durará ".

Para tener una idea clara de por qué la instalación de la infraestructura de carga de vehículos eléctricos es un desafío, nos pusimos en contacto con el Sr.Anurang Dorle, quien es el cofundador y director de la compañía llamada EVC Finder. Su compañía promete ofrecer a los propietarios de vehículos eléctricos la comodidad de ubicar estaciones de carga en un mapa, reservar con anticipación sus ranuras de carga, sistema de recomendación inteligente y pagar cargos en línea con su aplicación EVC Finder. Además, su aplicación proporciona al propietario de la estación de carga la solución completa de reserva de franjas horarias, facturación y gestión completa de la estación de carga.

Compartió con nosotros información valiosa sobre cuáles son los diversos desafíos en la configuración de la infraestructura de carga de vehículos eléctricos.

Habiendo discutido los desafíos en detalle con los expertos en el campo, se puede decir que la falta de una infraestructura de carga adecuada, la configuración de la red de disponibilidad de combustible para los propietarios de vehículos eléctricos , el tiempo que lleva cargar un vehículo eléctrico que alimentar el motor de combustión interna- Los vehículos basados ​​en vehículos son los principales obstáculos para el éxito del esquema de vehículos eléctricos. Además, el precio medio en carretera de los vehículos eléctricos en India no es lo suficientemente atractivo para los consumidores. Las nuevas empresas de vehículos eléctricos y los principales fabricantes de automóviles están atrapados entre reducir los costos de los vehículos eléctricos e invertir para impulsar la infraestructura. Obtener una licencia para configurar la infraestructura de carga de vehículos eléctricos es otra tarea desafiante

Sin embargo, junto con los problemas, también tenemos soluciones. Los gobiernos estatal y central han estado haciendo esfuerzos para incentivar la adopción de vehículos eléctricos en el país a través de nuevas políticas y estructuras para el mercado de vehículos eléctricos. El gobierno de la India planea expandir rápidamente el número de estaciones de carga en todo el país. Hay planes para instalar más de 69000 estaciones de combustible y cada bomba de gasolina tendrá un mínimo de un cargador de vehículos eléctricos y nuevas estaciones de carga de vehículos eléctricos también están en proceso.

La Oficina de Normas Indias y el Departamento de Ciencia están trabajando para estandarizar la configuración de la infraestructura de carga de vehículos eléctricos y reducir el costo involucrado. Además, se están llevando a cabo muchas discusiones en todo el mundo para la adopción de CHAdeMO japonés, el Sistema de carga combinado europeo (CCS) y el estándar indio Bharat.

Con medidas tan prometedoras que se están tomando para aumentar el número de estaciones de carga en el país, definitivamente podemos esperar ver más y más vehículos eléctricos en las carreteras en los próximos años.