وقود الفكر: ديناميكيات شحن المركبات الكهربائية وتأثيراتها على كهربة التنقل على نطاق أوسع

15



النشرة الشهرية للسيارات والبودكاست

ديناميكيات شحن المركبات الكهربائية وتأثيراتها على كهربة التنقل على نطاق أوسع

استمع إلى هذا البث الصوتي

إن النظرة المستقبلية لكهربة السيارات هي اندماج العديد من العوامل المتداخلة من تقنيات المركبات وتوافر البنية التحتية إلى مشاعر المستهلكين وشراكات تصنيع المعدات الأصلية. يقترح الكثير أن تكون هذه مفارقة “الدجاجة والبيضة” ، على الرغم من أن محللي S&P Global Mobility يعتقدون أن السيارة (جانب الطلب) ومحطات الشحن (جانب العرض) يمكن تطويرها ونشرها بشكل كبير في نفس الوقت ، وسيتم تطويرها ونشرها. بينما ستكون هناك تحولات مؤقتة نحو زيادة المعروض من المركبات أو زيادة الطلب على الشحن ، سيظهر توازن على المدى الطويل في معظم الأسواق على مستوى العالم.

الاتجاهات المتعلقة بشحن الطلب وتوريد المحطات في سوق أمريكا الشمالية

في الوقت الحالي ، حددت معظم الشركات المصنعة للمعدات الأصلية أهدافها وتطلعاتها للإنتاج الجزئي أو الكامل للمركبة الكهربائية التي تعمل بالبطاريات (BEV) ، والتي تتراوح في أي مكان من عام 2030 حتى عام 2050. بينما تستمر أرقام إنتاج BEV الشهرية في النمو على مستوى العالم ، فإن المركبات الكهربائية قيد التشغيل (E-VIO ) مقياسًا مهمًا عند التفكير في تخطيط البنية التحتية للشحن. في عام 2021 ، يقدر محللو S&P Global Mobility أن 2.2 مليون سيارة كهربائية هجينة ومركبات كهربائية هجينة تعمل بالكهرباء (PHEV) على الطريق في سوق الولايات المتحدة. بحلول عام 2030 ، يجب أن يرتفع هذا العدد إلى 32 مليون.

إذا قمنا بتقسيم هذا الرقم قليلاً ، فهناك بعض الاتجاهات المثيرة للاهتمام فيما يتعلق بتوزيع الولايات المتحدة. في عام 2021 ، شكلت كاليفورنيا 39.2٪ من جميع BEVs و PHEVs قيد التشغيل ، ولكن بحلول عام 2030 ، ستنخفض هيمنتها إلى 21.0٪ فقط من سوق الولايات المتحدة E-VIO. تنمو ولايات مثل تكساس وفلوريدا ونيويورك ونيوجيرسي بشكل كبير ، لتشكل أكثر من 25 ٪ من VIO الوطني مجتمعة.

علاوة على ذلك ، تستمر ولايات الجبل والغرب الأوسط في وسط البلاد في جذب المزيد من اعتماد BEV و PHEV من خلال مبيعات السيارات الجديدة وكذلك “استيراد” هذه المركبات المستعملة من الولايات الساحلية إلى المناطق الداخلية. في الواقع ، ينتج عن هذا ظاهرة حيث يكون لدى بعض الولايات الأمريكية معدلات سلبية للتخلص من الخردة. هذا يعني أنه يتم تسجيل عدد أكبر من السيارات الكهربائية (EVs) مقارنة بمبيعات EV الجديدة ، وهو ما يمثل تدفقًا للسيارات المستعملة إلى حالة E-VIO. هذا لا يضع ضغطًا على مصنعي المعدات الأصلية فقط لتلبية متطلبات السيارات الكهربائية والمركبات الكهربائية الهجينة على الصعيد الوطني ، ولكنه يتطلب أيضًا فرض رسوم على مطوري البنية التحتية لزيادة تركيزهم حيث ينمو الطلب على الشحن بشكل أسرع.

يمكن لـ S&P Global Mobility أيضًا تقسيم هذه الأرقام إلى كل ولاية وحتى منطقة حضرية كبرى في الولايات المتحدة. يعد هذا العرض المحلي مهمًا لأنه يتم تثبيت الشحن واستخدامه على أساس محلي أكثر من عرض الولاية أو العرض الوطني. تدير مدن مثل ديترويت ، ميشيغان ، الولايات المتحدة حاليًا مع ازدحام البنية التحتية للشحن ، لكن دالاس فورت وورث تكافح لمواكبة متطلبات E-VIO المتزايدة ، وستشهد كلتا المدينتين تغييرات في توازنهما على مدار السنوات الثماني المقبلة مثل EV تستمر المبيعات في النمو.

متطلبات تكنولوجيا الشحن

بالانتقال إلى تقنيات الشحن ، من المهم وصف الدور الفريد لكل تقنية. في حين أن شحن التيار المتردد هو أكثر أنواع الشحن تفضيلاً ، لمعالجة قلق النطاق والشحن الأسرع ، كان صانعو السيارات يبحثون في بنيات الجهد العالي. توفر بنية 800 فولت مزايا كبيرة من حيث الشحن الأسرع ، والأسلاك المدمجة وخفيفة الوزن ، وتحسين الأداء والكفاءة ، وتجديد أفضل للطاقة أثناء الكبح. سيسمح هذا الاتجاه الجديد بمعدلات شحن تصل إلى 350 كيلو وات وتقليل وقت الشحن إلى أقل من 20 دقيقة.

يتوقع محللو S&P Global Mobility أن إنتاج BEVs بجهد نظام أعلى من أو يساوي 800 فولت سيزداد بمعدل نمو سنوي مركب هائل 56٪ (CAGR) إلى حوالي 2.5 مليون وحدة في عام 2030 ، ويبقى تطبيقًا متخصصًا خلال 2020-30. سيعزى هذا النمو إلى حد كبير إلى المركبات التجارية الخفيفة وشاحنات البيك أب التي تتميز بقدرة بطارية أعلى من 100 كيلو واط في الساعة أو بعض المركبات الفاخرة مثل بورش تايكان. ستتطلب هذه المركبات بنية تحتية لشحن المركبات الكهربائية التي تدعم الشحن عند 800 فولت.

بشكل عام ، كان حوالي 40 ٪ من BEVs المصنعة في عام 2021 قادرة على شحن ذروة التيار المستمر فوق 100 كيلو واط. على المدى القصير إلى المتوسط ​​، سيشكل تصور أداء شحن السيارة تحديًا لقبول المستهلك للمركبات الكهربائية حتى تلحق تكنولوجيا السيارة بتحسينات الأداء على جانب البنية التحتية. يتوقع محللو S&P Global Mobility أن يكون 150 كيلوواط هو معدل الشحن السريع الأكثر انتشارًا حتى عام 2025 ، وحوالي 50 ٪ من إنتاج BEV في عام 2030 سيكون قادرًا على الشحن عند أو حوالي 200 كيلو واط.

شحن نشر البنية التحتية

بحلول نهاية عام 2021 ، كان هناك حوالي 4.3 مليون محطة شحن تراكمية للتيار المتردد منتشرة على مستوى العالم ، ومن المفترض أن يرتفع هذا بشكل كبير إلى أكثر من 65 مليون وحدة بحلول عام 2030 ، بمعدل نمو سنوي مركب بنسبة 31٪. وبالمثل ، هناك حوالي 200000 محطة شحن تراكمية للتيار المستمر منتشرة على مستوى العالم ، والتي ستتضاعف أربع مرات لتصل إلى أكثر من مليون وحدة بحلول عام 2030. من محطات شحن التيار المتردد المنتشرة عالميًا ، أكثر من 80٪ محطات شحن محلية مثبتة في منازل الناس ، و S&P Global Mobility يتوقع المحللون استمرار الاتجاه.

يختلف نوع وموقع البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية عبر المناطق الرئيسية. تتصدر الصين الكبرى والمنطقة الأوروبية من حيث نشر xEV ونشر البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية. اليوم ، ما يقرب من 21 ٪ من محطات الشحن AC العالمية وأكثر من 60 ٪ من محطات الشحن السريع العالمية DC مركزة في منطقة الصين الكبرى.

شراكة مصنعي المعدات الأصلية مع مشغلات الشحن

من أجل تعزيز اعتماد BEVs ، يشترك صانعو السيارات السائدون مع مشغلي نقاط الشحن (CPOs) لدعم خدمة أولية لمالكي EV الجدد غير المألوفين والقلقين بشأن شحن سياراتهم. على هذا النحو ، ظهرت برامج شركاء OEM و CPO لتقديم خصومات أو رسوم مجانية لإطار زمني جزئي. في الولايات المتحدة ، عقدت Electrify America اتفاقيات مع Audi و BMW و Ford و Hyundai و Kia و Lucid و Mercedes-Benz و Polestar و Porsche و Volkswagen و Volvo. لدى EVgo اتفاقيات حالية مع شفروليه ونيسان وتويوتا ، في حين أن ChargePoint لديها اتفاقية مع Mazda.

اتفاقيات OEM و CPO منتشرة على نطاق واسع في أوروبا وآسيا ، حيث توجد الحاجة. على سبيل المثال ، أعلنت شركة Ionity – وهي مشروع مشترك متعدد القطاعات (JV) من BMW و Ford و Hyundai و Mercedes-Benz و Volkswagen Group بما في ذلك Audi و Porsche و VW – مؤخرًا في VW’s Power Day ، أنها ستتعاون مع Enel X و Iberdrola و BP لتلبية الطلب على احتياجات البنية التحتية لمستخدميها.

مشهد بدء التشغيل على نماذج الشحن

في حين أن سوق البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية مدفوعة إلى حد كبير من قبل الشركات الراسخة التي تنشر بسرعة محطات شحن التيار المتردد والتيار المستمر ، فإن العديد من نماذج الأعمال الفريدة وتقنيات الشحن تدخل السوق. قد تفضل الشركات التركيز فقط على تصنيع معدات إمداد المركبات الكهربائية (EVSE) ، وتقديم خدمات مرتبطة بالشبكة والخدمات السحابية فقط ، أو مجرد تشغيل محطة الشحن دون امتلاك المعدات وغيرها. أيضًا ، تركز بعض الشركات فقط على تركيبات معدات الشحن السريع العامة للتيار المستمر ، بينما قد يختار البعض الآخر نهجًا مختلطًا ليناسب احتياجات العملاء الأكبر.

بينما يتوقع محللو S&P Global Mobility أن يكون الشحن اللاسلكي ومبادلة البطارية مجموعة فرعية أصغر من النظام البيئي لشحن البطارية بالكامل ، فإن التكنولوجيا تنضج ويتزايد نشر أنظمة شحن البطاريات الفريدة. أوضحت شركة Ample الناشئة في الولايات المتحدة أن توحيد حزم البطاريات بين المركبات الكهربائية يمكن أن يكون مفيدًا لمالكي أساطيل المركبات الكهربائية. تعد Nio ، إحدى الشركات الناشئة الرائدة في مجال السيارات الكهربائية في الصين ، رائدة في النظام الإيكولوجي لمبادلة البطاريات ، مع أكثر من 8 ملايين عملية تبديل للبطاريات في أكثر من 900 محطة لتبديل البطاريات في الصين القارية.

تقوم بعض الشركات الناشئة الفريدة مثل Elonroad بتثبيت نظام شحن سلكي خاص يشحن المركبات أثناء قيادتها ، وينقل الطاقة باستخدام إعداد خاص أسفل السيارة يكون على اتصال بشريط الشحن على الطريق. يجب أن تعمل هذه الأفكار الفريدة على تحسين مشاعر العملاء تجاه شحن المركبات الكهربائية وتعزيز اعتماد المركبات الكهربائية ، على الرغم من أن الجمود الصناعي القوي يتدفق نحو نماذج الشحن التقليدية.

مسح المستهلك – المشاعر الرئيسية للمستهلكين تجاه الشحن

وجد استطلاع آراء المستهلكين الذي أجرته S&P Global E-Mobility أنه أثناء البحث عن الأماكن التي يشحن فيها مالكو السيارات الكهربائية سياراتهم بشكل روتيني ، أجاب 5٪ فقط من المشاركين أنهم يفرضون رسومًا على المركبات الكهربائية عند وقوفها في مكان عام / شبه عام أثناء مشاركتهم في أوقات الفراغ أو ذات الصلة. أنشطة التسوق؛ قالت الغالبية العظمى ، حوالي 56٪ ، من المجيبين إنهم يفضلون الشحن إما في المنزل أو في العمل. يشير هذا الاختلاف الكبير في أنماط الشحن إلى أن عادات شحن المركبات الكهربائية لم يتم دمجها بالكامل في حياتنا بعد.

بينما تتنافس الشركات المصنعة للمعدات الأصلية والمرافق والشركات الناشئة وشركات البنية التحتية للشحن مع بعضها البعض للاستحواذ على حصة أكبر من سوق شحن المركبات الكهربائية سريع النمو على مستوى العالم ، أشار أكثر من 37٪ من المشاركين في الاستطلاع إلى أن البنية التحتية العامة للشحن غير كافية لاحتياجات الشحن الخاصة بهم. على الرغم من أن هذا التصور يختلف بشكل ملحوظ بين المناطق – كما هو الحال في الصين القارية حيث يعتمد مالكو السيارات الكهربائية على البنية التحتية العامة للشحن للشحن الروتيني مقابل المناطق التي يسمح فيها مكان وقوف السيارات المخصص في المنزل لمالكي السيارات الكهربائية بالشحن في المنزل ، مما يجعلهم غافلين عن الجمهور. البنية التحتية للشحن. قال 11٪ فقط من مالكي السيارات الكهربائية في الصين القارية إن البنية التحتية العامة للشحن غير كافية ، مقارنة بحوالي 40٪ من مالكي السيارات الكهربائية في ألمانيا والمملكة المتحدة.

استنتاج

مع تقدم الصناعة إلى الأمام مع استراتيجيات وتقنيات الكهربة ، ستشهد الأسواق الرئيسية على مستوى العالم ارتدادًا للوضع الراهن. سيظهر الطلب الحالي على الشحن وسيؤثر على الأعمال التجارية ، والمناظر الطبيعية للمدن ، وحتى تجربة القيادة الشخصية لدينا. ستبدأ البنية التحتية الجديدة والتكنولوجيا الجديدة في الظهور في حياتنا بهدف تقليل القلق من الشكل الجديد للتنقل ، مع السماح أيضًا بانتقال أكثر سلاسة نحو عملية إعادة التزود بالوقود الجديدة.

من المهم أن نتذكر أنه في هذا التحول المحتمل الذي دام عقدًا من الزمن ، ستشعر بالتأثيرات المحلية بقوة أو أقوى من التأثيرات الوطنية. قد تدفع السياسة الوطنية أو سياسة الولاية إلى تبني المركبات الكهربائية أو محطات الشحن من خلال المنح أو الحسومات أو غيرها من الحوافز ، ولكن الانتقال إلى أسطول التنقل النظيف سيحدث مركبة واحدة في كل مرة ، ومحطة شحن واحدة في كل مرة في الأحياء والجراجات في جميع أنحاء العالم.

_______________________________


الغوص بشكل أعمق:

البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية: كم عدد نقاط الشحن المطلوبة وأين؟ – يتعلم أكثر

الطلب على البطارية وتطوير التكنولوجيا وتطور سلسلة التوريد – اعرف المزيد

يرتفع متوسط ​​عمر المركبات في الولايات المتحدة إلى 12.2 سنة – اقرأ المقال

إعادة عرض الندوة عبر الويب: توقعات شحن EV العالمية – شاهد الآن

اطرح سؤالاً على الخبير – مارك بويادجيس

اطرح سؤالاً على الخبير – كلاوديو فيتوري



أرسلت في 25 مايو 2022 بواسطة كلاوديو فيتوري، أول محلل بحث تقني ، أبحاث مكونات توليد القوة والتنقل الإلكتروني ، IHS Markit

و



مارك بويادجيس، رئيس التكنولوجيا العالمية ، الفريق الاستشاري للسيارات ، IHS Markit


تم نشر هذه المقالة بواسطة S&P Global Mobility وليس S&P Global Ratings ، وهي قسم مُدار بشكل منفصل في S&P Global.



Source link

المادة السابقةغارة للشرطة خلفت 22 قتيلا على الأقل في ريو دي جانيرو
المقالة القادمةسيُعرض الجزء الرابع من “Stranger Things” في 27 مايو