Las estaciones de carga con 350 kW son muy caras, pero sus defensores creen que "más es mejor" y tratan la carga de los vehículos eléctricos como las estaciones de servicio.
Los fabricantes de automóviles compiten con sus estaciones de carga de CC de alta velocidad en la competencia de "quién tiene más". Tesla fue pionera en el despliegue de una red de cargadores de 120 kW que luego se actualizó a 150 kW. Porsche mostró un cargador de 350 kW para su Taycan. Tesla ha actualizado sus estaciones más nuevas a 250 kW. Las redes de otros fabricantes comenzaron con 50 kW, pero a medida que mejoraba el sistema de carga CCS, las nuevas instalaciones (en particular en la red Electrify America) aumentaron a 150 kW (algunas de ellas incluso más potentes).
La instalación de cargadores de segundo nivel (con una capacidad de 3 a 8 kW) resultó ser un error: el país se inundó de costosas estaciones de carga, que los conductores de vehículos eléctricos modernos de largo alcance prácticamente no usan. Estos cargadores son lentos y gratuitos o caros. Su instalación tiene sentido solo en áreas residenciales, o cerca de estacionamientos y hoteles, en lugares donde la gente suele pasar 4 horas o más. Sin embargo, muchos de estos cargadores se instalan en lugares donde las personas pasan de 30 minutos a 2 horas (por ejemplo, en los estacionamientos de las tiendas).
Cada kilovatio de potencia agrega aproximadamente 4 millas de alcance por hora de carga, por lo que una estación de 150 kW funcionando a plena capacidad podría teóricamente agregar hasta 600 millas de alcance por hora para un automóvil como el Tesla Model 3.
El problema es que realmente no puede. Esta es la velocidad instantánea, y la estación solo la da al comienzo de una sesión de carga; tan pronto como la batería está medio cargada (o incluso antes), la velocidad de carga disminuye. Podría ser más exacto decir que una estación de 150 kW agrega 100 millas en 10 minutos, pero esto solo es cierto para un automóvil muy descargado. La estación de carga no puede agregar 200 millas en 20 minutos. De todos modos, la mayoría de los autos recorren solo 200-300 millas con una sola carga.
¿Nos equivocamos de nuevo?
¿Podrían surgir tales problemas al implementar cargas rápidas? Yo llamo a la carrera de "quién tiene más" la potencia máxima discutida anteriormente el "enfoque de la gasolina". Este enfoque surge cuando alguien compara la carga de vehículos eléctricos con las estaciones de gasolina. El acercamiento gasolina implica la siguiente situación: estás conduciendo, fíjate que queda poco combustible, busca la gasolinera más cercana y llénala con el depósito lleno. Tan rapido como puedas.
El pensamiento eléctrico funciona de manera diferente. Este enfoque implica el deseo de cargar el coche mientras está aparcado, no porque tenga poca batería, sino, por ejemplo, cuando duermes en casa o en un hotel. En este enfoque, la velocidad de carga no importa, lo principal es que su automóvil esté completamente cargado mientras está estacionado. Cuando conduce a una gasolinera, su tarea principal es repostar. La carga de su vehículo eléctrico debería ser idealmente su preocupación secundaria.
Esto no significa que no surja la necesidad de una carga súper rápida. Hay momentos en los que no tienes la máxima prioridad. Cuando la importancia de todas las tareas es casi la misma (aunque esto no sucede), por supuesto, desea acelerar cosas como cargar el automóvil. Si el automóvil se puede recargar en menos de 5 minutos, la carga se puede comparar con un repostaje regular. Ya sea que se encuentre en una parada de camiones interestatal solitaria o en un almacén suburbano, necesitará este cargador.
Sin embargo, no existe un equilibrio completo. Una potencia de carga muy alta cuesta dinero. Las estaciones de carga son caras, iniciar megavatios de electricidad tampoco es barato (no es tan caro como construir una estación de servicio, pero aún es tangible) Este costo debe pagarse y, por lo general, el precio de la electricidad en tales estaciones de carga puede ser de 2 a 5 veces más que cuando se carga desde tu estación en casa. Imagine la siguiente situación: puede repostar en casa por $ 2.5 por galón y en la carretera por $ 8 por galón. ¿Qué gasolinera evitará a menos que sea absolutamente necesario?
Otro problema es que una carga muy rápida acortará la vida útil de la batería. Esta cifra es difícil de convertir a dólares, pero es realmente importante. Muchas empresas están trabajando en cargadores y baterías que no se verán afectados por esta dolencia, pero por ahora, vale la pena recurrir a la carga rápida solo cuando sea necesario.
Las personas que pueden cargar su automóvil en casa o en la oficina deben aprovechar esta oportunidad como su opción principal, con equipos lentos y bajos costos de carga. De hecho, la carga de Nivel 1 a menudo puede ser la opción correcta, ya que agrega solo 5-7 millas por hora. Si la oficina puede suministrar 5 cargadores de bajo consumo por el precio de un cargador de nivel 2, entonces esa sería la mejor solución: la mayoría de los automóviles solo pueden viajar 40 millas por día. Varias estaciones de carga de nivel 2 pueden servir a las personas que necesitan un poco más en este momento. (Cabe señalar que la carga más lenta del primer nivel de 2 kW es ligeramente menos eficiente que la carga del segundo nivel de 7 kW).
Las personas que no tienen ejercicios cerca de su casa o trabajo, así como los viajeros en automóvil, necesitan una solución diferente. En tales situaciones, la sobrealimentación es la principal solución (al menos para Tesla).
Carga "media-rápida"
Estas estaciones de carga de 50 kW son bastante rápidas, pero siguen siendo caras. Sin embargo, no debería ser así.
La solución podría ser un despliegue más amplio de cargadores "medio-rápidos" que operan en el rango de 40-50 kW. Estas estaciones de carga tampoco son baratas, pero cuestan menos que cargar 150 kW o más. Sin embargo, el mercado está tratando de reducir su costo. Recientemente hablé con Wallbox, un proveedor europeo de estaciones de carga, y aunque el precio está fuera de discusión, planean producir cargadores de 50kW significativamente más baratos.
El costo de un cargador es solo la mitad de la batalla; el costo de la infraestructura eléctrica de alta potencia también es alto. Incluso para un edificio comercial existente, agregar cientos de kilovatios de energía puede requerir fuentes de alimentación renovadas y cableado costoso. 150 kW es grave, puede haber grandes riesgos de seguridad y esto aumenta el costo.
Es conveniente tener una carga rápida en lugares donde puede detenerse por un período de 20 minutos a una hora, en lugares como restaurantes, supermercados (y otras grandes tiendas minoristas), bares y otros lugares de reunión. Si el precio de dichos cargadores disminuye para que estén en todas partes, serán muy convenientes cuando viaje de compras. El escenario de uso será muy simple: cargue el automóvil y empiece a trabajar, el pago de la carga se calculará mediante un protocolo especial directamente a través del cable. Si la tienda quiere hacer un descuento por cargar, esto se puede hacer simplemente tocando el teléfono con un sensor especial en la tienda (o, mejor aún, automáticamente, después de realizar un pago sin efectivo por las compras).
Las tarifas medio-rápidas también son buenas cuando se viaja a restaurantes. Incluso si viene a una empresa de comida rápida y se sienta a tomar un refrigerio, le llevará unos 35 minutos. El problema con los restaurantes es que su trabajo principal es para almuerzos y cenas de negocios, por lo que un viaje al restaurante y la carga rápida tiene sentido. Dado que deberá estacionarse en la estación de carga, es mejor colocar varias cargas cerca del restaurante, y no una poderosa dentro de los 5 a 10 minutos a pie (a menos que pueda llevar comida para llevar junto a la poderosa estación de carga).
Cargadores y estacionamiento de camionetas disponibles
Como se señaló, el costo de la nueva infraestructura eléctrica puede ser un problema, especialmente cuando se trata de una institución pequeña que solo quiere instalar 2-3 cargas. Si está construyendo una estación de carga grande, casi siempre tendrá que hacer un nuevo sistema eléctrico para ella.
Necesitamos capacidades de carga moderadas que puedan detectar la corriente que ingresa al edificio y no entregar más energía de la que la infraestructura existente puede manejar. Muchos edificios están muy bien provistos de electricidad y utilizan solo una pequeña parte la mayor parte del tiempo, lo que aumenta el apetito en situaciones donde hay mucha demanda de CA. El resto del tiempo tienen recursos inactivos.
Los códigos eléctricos actuales obligan a los electricistas a sumar las cargas en un edificio y aplicarles una fórmula para estimar la capacidad de la infraestructura necesaria. Esta fórmula ayuda a evitar la sobrecarga, y aunque no es solo la suma de todas las cargas, la fórmula tiene en cuenta que la mayoría de las cargas pueden ocurrir en su totalidad al mismo tiempo. Todo esto concierne al consumo ordinario, pero es fácil hacer un cargador de automóvil que responda a los cambios en la congestión de la red. Una estación de este tipo puede ver que otro dispositivo (por ejemplo, un acondicionador de aire) está consumiendo mucha energía y reducir su potencia para que la carga total se mantenga en un nivel seguro. Ahora nuestros estándares eléctricos solo se están adaptando a la aparición de tales dispositivos inteligentes, pero al final, todos estos enfoques serán consistentes entre sí.
De hecho, un edificio comercial típico (como una tienda) casi siempre tendrá suficiente energía para instalar una estación de carga de 50 kW. Sin embargo, esto no siempre es cierto. La falta de energía simplemente ralentizará la carga, y si este problema no es común, entonces puede aguantarlo; sigue siendo más barato que actualizar la infraestructura eléctrica en todas partes. Tales casos también se pueden determinar de antemano, ya que incluso a partir de las lecturas de temperatura, se puede determinar que la velocidad de carga se reducirá. A los conductores que usan la aplicación para ubicar una estación de carga se les informará que el cargador está funcionando a potencia reducida mucho antes de llegar a esa estación.
Una estación de carga económica y ligeramente rápida que no requiera actualizaciones eléctricas (incluso si suministra varias cargas) puede ser la mejor opción para las tiendas minoristas. Este tipo de infraestructura también podría tener sentido en las oficinas, aunque los empleados tendrán que salir y reorganizar sus autos para que sus colegas también puedan recargar energías. Un empleado promedio necesitará entre 10 y 15 kWh por día. También puede instalar un cargador superpotente, que 20 empleados tendrán tiempo de usar (si funcionan y cambian constantemente), pero es mucho más fácil y económico simplemente instalar 20 cargadores de primer nivel que funcionarán todo el día. También puede instalar dispositivos de nivel "uno y medio", a 208 o 240 voltios y 15 amperios.Una estación de carga de este tipo (cerca de los límites inferiores del segundo nivel en términos de características técnicas) es fácil de hacer e incluso se puede conectar a la red eléctrica existente, por lo que su instalación será económica y la velocidad de carga será el doble que la del primer nivel.
Parques de furgonetas
Los parques de casas rodantes tienen grandes suministros de electricidad los días en que no están llenos hasta su capacidad máxima.
Las flotas de furgonetas son otra opción interesante para instalar cargadores baratos. Las áreas de estacionamiento de camionetas tienden a tener una infraestructura eléctrica muy poderosa ya que tienen que hacer frente a una gran cantidad de camionetas, cada una con aire acondicionado. En más días libres, estas capacidades están inactivas y los propietarios del parque podrían instalar cargadores dinámicos con bajos costos de carga. Hoy en día, las estaciones de carga rápida están ubicadas principalmente en las carreteras principales; casi no hay cargos en las áreas rurales y suburbanas. Los parques de furgonetas, a su vez, están en casi todas partes. Mucha gente prefiere viajar por carreteras rurales.
A los conductores de vehículos eléctricos les encantaría poder usar absolutamente todas las carreteras y estarían usando la carga en flotas de camionetas (incluso si estas son estaciones de Nivel 2 muy lentas) hoy. Una parada de 30 minutos en el estacionamiento normal de una camioneta no tiene mucho sentido, aunque siempre hay mesas de picnic para comer algo. Sí, en tal situación, la gente querrá conectar su automóvil a una estación de 150 kW y cargar al mismo ritmo que los automóviles normales llenan un tanque lleno en una estación de servicio, pero para las flotas de furgonetas sigue siendo demasiado caro. Las personas tolerarán una o dos paradas de media hora una vez al día si esto les da la oportunidad de conducir por carreteras rurales que antes eran inaccesibles para ellos.
Un mensaje importante: no trate las estaciones de carga de vehículos eléctricos como estaciones de servicio. Es necesario comprender dónde las personas realmente necesitarán energía y dónde permanecerán el tiempo suficiente para recibirla utilizando cargadores de diferentes capacidades. Si presta atención al costo de los cargadores, puede encontrar que los cargadores lentos son mejores en algunos lugares y los cargadores medianos y ultrarrápidos en otros. Y en muchos casos, la decisión puede ser mixta.
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