Rýchlosť siete a nabíjania sa zvyšuje, pretože flotily Amazon, FedEx a Transit idú na elektrický pohon

AmazonkaAMZN
, FedExFDX
a ďalší veľkí prevádzkovatelia vozového parku rýchlo nahrádzajú svoje rozsiahle flotily nákladných vozidiel chrliacich výfukové plyny čistými elektrickými vozidlami. Je to výhra pre životné prostredie, ale udržiavanie napájaných desiatok tisíc ťažkých elektromobilov prináša nové výzvy, vrátane inštalácie veľkého množstva nabíjačiek a zapojenia len vtedy, keď sú ceny elektriny lacné. Oh, a nejazdite s nimi príliš tvrdo alebo kým sa takmer nevybijú, ak chcete, aby batérie vydržali.

„Rovnako ako pri vašom mobilnom telefóne sa nechcete dostať do stavu nabitia pod 20 %. Batéria je dostatočne nabitá na 40 až 80 %,“ povedal Roland Cordero, ktorý prevádzkuje údržbu a technológiu pre Foothill Transit, ktorý má 31 batériových autobusov v 350-jednotkovej flotile, ktorá preváža cestujúcich medzi centrom Los Angeles a predmestiami v San. Gabrielova dolina. "Ak pravidelne vyčerpávaš energiu svojho vozidla pod túto hranicu, znížiš tým životnosť batérie."

Cordero o tom vie veľa, keďže jeho priekopnícka dopravná agentúra sa posledných 12 rokov snažila ísť úplne na elektrický pohon. Zistil, že batériové autobusy nefungujú na každej trase Foothill a že spoľahlivosť môže byť problémom. „Z celej našej flotily elektrických autobusov na batérie máme momentálne asi 53 % dostupnosti,“ hovorí Cordero Forbes. „Predstavte si, že by celý náš vozový park bol batériový elektrický s dostupnosťou len 53 %. Bude veľa ľudí, ktorí sa nedostanú k lekárovi alebo sa nenechajú odviezť do práce.“

Prejsť na elektrický pohon „nie je to isté ako kúpiť si veľmi dobre známe, dobre pochopené konvenčné dieselové vozidlo a jednoducho ho uviesť do prevádzky“.

Snaha Bidenovej administratívy, aby sa komerčné a tranzitné flotily dostali na elektrickú energiu s novými federálnymi stimulmi, podnecuje investície v desiatkach miliárd dolárov do nových výrobných kapacít batérií a vozidiel v USA. zháňať lítium a ďalšie suroviny životne dôležité na ich výrobu. Znamená to však aj to, že prevádzkovatelia vozového parku sa musia naučiť, ako udržať všetky tieto vozidlá natankované, pričom sa pre každé z nich započítavajú hodiny nabíjania za deň; ako ich udržiavajú; a vyhýbajte sa ich nabíjaniu v časoch, ktoré zaťažujú sieť alebo keď sú náklady na energiu najvýraznejšie.

Prejsť na elektrický pohon „nie je to isté ako kúpiť si veľmi dobre známe, dobre pochopené konvenčné dieselové vozidlo a jednoducho ho uviesť do prevádzky,“ povedal David Scorey, vedúci operácií pre Severnú Ameriku v parížskej spoločnosti Keolis, ktorá pomáha tranzitným flotilám po celom svete. sveta.

„Musíte pochopiť pracovný cyklus, v ktorom chcete vozidlo používať, prevádzkové charakteristiky siete, vyškoliť technikov údržby a vyškoliť operátorov na používanie týchto vozidiel, pretože fungujú rôznymi spôsobmi,“ povedal. „A potom sú tu všetky veci z back-office okolo toho, ako monitorujete stav batérie, bezdrôtové služby, ako optimalizujete energetickú účinnosť vozidla, ako sa ubezpečujete, že máte správne nastavené nabíjacie opatrenia.“

Mnoho spoločností sa bude učiť tieto lekcie v nasledujúcom desaťročí. Maloobchodný gigant Amazon zaradí do svojho vozového parku 100,000 2023 elektrických dodávok Rivian v priebehu niekoľkých nasledujúcich rokov a v roku XNUMX začne používať aj batériou poháňané vozidlá Ram od Stellantis. FedEx má na cestách aj tisíce elektrických dodávkových vozidiel a pridáva mnoho ďalších, napr. stovky dodávok BrightDrop od General MotorsGM
nový elektrický nákladný automobil. Podobne, UPS má viac ako 1,000 10,000 batériou poháňaných nákladných vozidiel a čaká na XNUMX XNUMX ďalších od britského startupu Arrival.

Jedna z hlavných otázok, ktorým tieto flotily čelia: aká spoľahlivá bude sieť? Kalifornia, top trh s elektrickými vozidlami v USA, sa obávala, že jej elektrická sieť môže zlyhať začiatkom septembra, keď intenzívna vlna horúčav vyvolala prudký nárast spotreby energie, keď sa domácnosti a podniky snažili zostať v pohode. Energia naďalej prúdila, ale skúsenosti podčiarkli potrebu robustnejšej elektrickej infraštruktúry, keďže klimatické zmeny vytvárajú teplejšie a suchšie podmienky, ako aj intenzívnejšie búrky a hurikány, ktoré tiež vedú k výpadkom elektrického vedenia.

„Máme tímy, ktoré spolupracujú s miestnymi sieťami a tvorcami politiky, aby sme pomohli vyhodnotiť, kde je možné pridať nabíjacie stanice do našich zariadení vzhľadom na súčasnú a budúcu kapacitu siete,“ povedal Bill Cawein, manažér FedEx pre technológiu a integráciu a údržbu vozidiel v USA. „Kapacita siete bude musieť v nadchádzajúcich rokoch rásť, aby podporila rastúci počet elektrických vozidiel – komerčných aj iných – na cestách.“

Grid Obavy

Obavy zo siete sú v súčasnosti pre individuálnych majiteľov áut menším problémom, najmä pre tých, ktorí sú schopní dobíjať svoje EV cez noc doma, ale je to niečo, s čím sa teraz musia potýkať komerčné a tranzitné flotily, vzhľadom na počet EV, ktoré pridávajú.

„Skúmame rôzne možnosti,“ povedal Daniel Gross, riaditeľ klimatického fondu Amazonu. Forbes. „Jednu vec, ktorú treba mať na pamäti, najmä s ohľadom na našu flotilu na poslednej míli, je, že balíky nedoručujeme cez noc a uprostred noci, keď sieť nie je napätá. Preto by sa dalo s istotou predpokladať, že značná časť nášho dobíjania prebieha v čase, keď sieť nie je zdaňovaná.“

„Sieť bude vždy pripravená. Otázka je, koľko chceme zaplatiť?"

A nedávna štúdia Stanfordskej univerzity Odhaduje sa, že v štáte, ako je Kalifornia, kde elektromobily predstavujú približne 6 % vozidiel na cestách, je dostatok kapacity siete, ktorá ich udrží nabité, najmä cez noc v čase mimo špičky. Napriek tomu, do konca desaťročia, keď EV môže vzrásť na približne 30% podiel na trhu, bude potrebné presunúť zvyky nabíjania na inú dennú dobu, ako je neskoré ráno alebo skoré popoludnie, keď sa vyrába solárna energia. na svojom vrchole, pretože nočné sadzby už pravdepodobne nebudú také lacné.

„Sieť bude vždy pripravená. Otázka je, koľko chceme zaplatiť?" povedal Ram Rajagopal, docent stavebného a environmentálneho inžinierstva na Stanforde a jeden z autorov štúdie. "Amazon bude v roku 2035 v poriadku nabíjať v noci zo siete, ale elektrina bude oveľa drahšia v noci ako cez deň."

Vozidlo na skladovanie energie do siete

Hoci mnohí zástancovia elektromobilov tvrdia, že všetky tieto autá, nákladné autá a autobusy môžu slúžiť aj ako forma distribuovaného skladovania energie, ktorá elektrinu predáva späť do siete, keď je potrebná, a dobíja sa, keď dopyt klesne, podľa nich to pravdepodobne nebude v dohľadnej dobe zmysluplná voľba. do Rajagopalu. Príležitostné napájanie vášho domova pomocou Ford F-150 Lighting, keď je výpadok prúdu, je jedna vec. Robiť to každý deň je iná vec.

"Obávame sa, ako veľmi batéria týmto spôsobom zostarne," povedal. „Veľa ľudí sa na to snaží odpovedať a študuje to v laboratórnych podmienkach. Ale v prostredí skutočného sveta, kde máte teplotné výkyvy, kde máte balík a vozidlo používané rôznymi spôsobmi, si myslím, že je to veľká otvorená otázka.“

Ďalšia otázka znie: Aké ľahké bude pre menšie podniky prejsť na elektrinu? Prevádzkovatelia veľkých vozových parkov ako Amazon, FedEx a UPS budú môcť investovať do personálu a technológií na správu svojich nových EV, ako je softvér na monitorovanie stavu nabitia jednotlivých vozidiel, a budú mať aj svoje vlastné vyhradené nabíjacie stanice. Menší hráči nebudú mať vždy tento luxus, povedal Rajagopal.

„Je tu veľa malých a stredných podnikov, ktoré budú elektrifikovať svoje vozové parky – vaša záhradkárska spoločnosť, inštalatérske spoločnosti,“ povedal. „Mnohé z týchto spoločností skutočne nemajú finančné prostriedky a ľudí na to, aby zriadili nabíjačky a spravovali to. To je niečo, čo nikdy v minulosti nemuseli robiť, a je to veľká vec.“

Jednou z odpovedí na tieto výzvy pre niektoré flotily môže byť alternatívna cesta: vodík.

V prípade Foothill Transit, ktorý spolupracuje s Keolis, sa rozhodlo, že batériové autobusy nie sú tým najlepším spôsobom, ako ísť na elektrický pohon, kvôli problémom s autobusmi zakúpenými od spoločnosti Proterra, vrátane všeobecnej spoľahlivosti, výkonu batérie a dlhého času nabíjania. Namiesto toho sa pripravuje na prechod na modely palivových článkov, ktoré získavajú elektrinu z vodíka. Nakupuje sa 33 z jednotiek s nulovými emisiami z kanadskej NFI a minulý mesiac nainštalovali 25,000 XNUMX-galónovú vodíkovú nádrž na svojom autobusovom dvore v Pomone v Kalifornii, ktorá im udrží palivo.

Vodík bude predstavovať približne dvojnásobok nákladov na míľu v porovnaní s elektrinou alebo zemným plynom, inými zdrojmi paliva, ktoré poháňajú autobusy Foothill, ale Cordero sa teší na rýchlejšie a menej komplikované tankovanie.

"Nemusíme meniť spôsob, akým prevádzkujeme naše podnikanie," povedal. „Je to rovnaký spôsob, akým prevádzkujeme CNG. Za desať minút naplníte a je pripravený. Dokáže prejsť 320 míľ a môže ísť na akúkoľvek trasu.“