Wie GM, Ford und Tesla die nationale Herausforderung beim Laden von Elektrofahrzeugen angehen

Mehr Menschen denn je kaufen Elektrofahrzeuge. In den USA sind etwa 2 Millionen Elektrofahrzeuge auf den Straßen unterwegs, das ist eine Versechsfachung seit 2016, aber die Anzahl der Elektrofahrzeuge ist immer noch ein sehr kleiner Teil der mehr als 280 Millionen Fahrzeuge, die in Betrieb sind. Einige Faktoren, wie Anschaffungskosten und Batteriereichweite, sind größtenteils Herstellungs- und Innovationsherausforderungen, die innerhalb der Unternehmen gehandhabt werden. Aber eine andere Quelle des Widerstands der Verbraucher wirft komplexe Fragen auf, die auf Makroebene angegangen werden müssen – die Verfügbarkeit von Ladestationen und ein Stromnetz, das damit umgehen kann.

Derzeit produzieren Autos und Lastwagen zusammen etwa ein Fünftel der Treibhausgasemissionen. Um die Netto-Null-Emissionsziele in den kommenden Jahrzehnten zu erreichen, müssen die Verbraucher viele Elektrofahrzeuge kaufen und sie werden viele Orte brauchen, um sie aufzuladen. Das Energieministerium verfolgt aktiv die Gesamtzahl der öffentlichen Ladestationen (die Gesamtzahl der Ladeanschlüsse ist höher) im Land, eine Zahl, die jetzt bei 55,000 liegt. Wenn das nach viel klingt, bedenken Sie, dass es fast dreimal so viele Tankstellen gibt. Denken Sie auch daran, dass obwohl Die Ladezeiten von Elektrofahrzeugen sind sehr unterschiedlich, sie sind deutlich langsamer als das Auftanken, daher sind Staus an Ladestationen ein erhebliches Problem. 

Einem aktuellen McKinsey & Company-Bericht, werden etwa 20-mal mehr Ladestationen benötigt als jetzt verfügbar sind, bis zu 1.2 Millionen öffentliche Ladestationen.

Wo der Wettbewerb ein wichtiger Bestandteil der EV-Innovation war, wird die öffentliche und private Zusammenarbeit dazu beitragen, die Entwicklung der EV-Ladeinfrastruktur voranzutreiben. Das teilte die Biden-Administration kürzlich mit neue Standards für das Laden von Elektrofahrzeugen im Einklang mit seinem Ziel, bis 500,000 2030 zusätzliche Ladestationen zu installieren, und den 7.5 Milliarden US-Dollar, die von bereitgestellt wurden Überparteiliches Infrastrukturrecht stellt die erste Investition der Regierung in Ladegeräte für Elektrofahrzeuge dar. Die Mindeststandards werden dazu beitragen, die Grundlagen für Staaten zu schaffen, um Ladestationsprojekte zu bauen, die für alle Fahrer zugänglich sind, unabhängig von Standort, Elektrofahrzeugmarke oder Ladeunternehmen.

„Öffentliche Finanzierung ist angesichts des herausfordernden Geschäftsszenarios, da der EV-Markt weiter wächst, besonders wichtig für die Gebührenerhebung auf Autobahnkorridoren“, sagte ein GM-Sprecher.

Die Infrastruktur hat nicht den Reiz von spritzigen Neuwagen-Rollouts wie dem Chevrolet Silverado EV oder Fords elektrisch F-150 Blitzaufnahme, und wie der GM-Sprecher erklärte, besteht ein anhaltender Bedarf an sektorübergreifender Zusammenarbeit und politischer Unterstützung, um die Genehmigung zu rationalisieren, Energieversorger proaktiv einzubeziehen, Zeitpläne für die Standortwahl und die Netzverbindung zu beschleunigen und andere ausstehende Hindernisse für die Bereitstellung von Infrastrukturen zu beseitigen.

„Dies erfordert wirklich einen 'All Hands on Deck'-Ansatz“, sagte er.

Ein Teil des Mangels an Ladeinfrastruktur hat mit der Art der bisherigen Käufe von Elektrofahrzeugen zu tun. Tesla repräsentiert 80 % des EV-Marktes in den USA. Da ein Tesla der Einstiegsklasse etwa 50,000 US-Dollar kostet und 80 % der Tesla-Besitzer zu Hause aufladen, hat die Entwicklung öffentlicher Ladestationen nicht mit dem zukünftigen Bedarf Schritt gehalten. 

Aber es gibt Anzeichen dafür, dass sich das ändert. 

Tesla, das seine eigene proprietäre Technologie für sein Supercharger-Netzwerk verwendet hatte, hat sich von diesem Modell abgewendet. Im vergangenen Juli bemerkte Tesla-CEO Elon Musk in einem Tweet, dass Tesla ein eigenes Netzwerk geschaffen habe, weil es keines gebe. „Wir haben unseren eigenen Stecker entwickelt, da es damals keinen Standard gab und Tesla nur Hersteller von Elektroautos mit großer Reichweite war. Allerdings öffnen wir unser Supercharger-Netzwerk für alle anderen Elektrofahrzeuge.“ 

Aus Sicht von GM ist die schiere Anzahl der Ladegeräte zwar wichtig, aber nur ein Teil der Geschichte.

„Wir glauben, dass der Schwerpunkt auf dem Aufbau eines umfassenden Ladeökosystems liegen muss, das einen bequemen, zuverlässigen und erschwinglichen Ladezugang für alle ermöglicht, und das ist es was wir mit Ultium Charge 360 ​​versuchen“, sagte der GM-Sprecher. Dazu gehört die Erweiterung des Zugangs zu Hause (einschließlich Mehrfamilienhäusern), am Arbeitsplatz und an strategischen öffentlichen Orten sowie für zusätzliche Anwendungsfälle wie Flotten. „Es bedeutet auch, die richtigen Ladegeräte an den richtigen Orten zu finden, um die Kundenbedürfnisse zu erfüllen und sowohl jetzt als auch in Zukunft Vertrauen aufzubauen“, sagte er.

Auf der Future of the Car Konferenz im Mai Musk sagte, dass Tesla CCS-Anschlüsse hinzufügen wird zu seinem Supercharger-Netzwerk: „In den USA ist es etwas schwieriger, weil wir einen anderen Stecker als der Rest der Branche haben, aber wir werden den Rest des Industriesteckers als Option zu Superchargers in den USA hinzufügen“, Sagte Musk. Das Combined-Charger-System (CCS) ist in ganz Europa Standard, und das Hinzufügen des Tesla-Adapters gibt Tesla-Besitzern Zugang zu mehr Ladeoptionen, kombiniert mit dem Zugang zum Supercharger-Netzwerk für Nicht-Tesla-Besitzer. 

Im April Musk – dessen Beziehung zur Biden-Administration und demokratische ParteiEr war angespannt – setzte sich mit Biden-Beamten zusammen und GM CEO Mary Barra spricht über Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. Das Verkehrsministerium beschrieb die Veranstaltung in kooperativen Begriffen: „​​Breiter Konsens darüber, dass Ladestationen und Fahrzeuge interoperabel sein und ein nahtloses Benutzererlebnis bieten müssen, egal welches Auto Sie fahren oder wo Sie Ihr Elektrofahrzeug aufladen“, heißt es in einer DoT-Erklärung.

In den nächsten zehn Jahren Ford plant, die Ausgaben für Elektrofahrzeuge um bis zu zu erhöhen 20 Milliarden Dollar. Sein BlueOval Charging Network ist das größte öffentliche Ladenetzwerk in Nordamerika mit fast 20,000 Ladestationen mit über 60,000 Steckern. Apropos schnelle Beschleunigung seiner EV-Pläne, sagte Ford-Chef Jim Farley bei einer kürzlichen EV-Launch-Veranstaltung: „Das hätte uns noch vor zwei Jahren niemand zugetraut.“

Die Kultur rund um EV-Ladestationen unterscheidet sich erheblich von der von Tankstellen, wobei die Verbreitung des Ladens zu Hause Fragen zu Gerechtigkeit und Zugang sowie zu einer Kluft zwischen städtischen und ländlichen Gebieten aufwirft, so die Institut für Umwelt- und Energiestudien. Es gibt bedeutende Teile des ländlichen Amerikas, in denen man einige Zeit fahren könnte, ohne eine Ladestation für Elektrofahrzeuge zu sehen, während Tankstellen in regelmäßigen Abständen die Landschaft unterstreichen. GM und Ford müssen einen großen Teil dieser wesentlichen Bemühungen zur Bekämpfung „aufladender Wüsten“ übernehmen.

GM, durch seine Ladeprogramm der Händler-Community, wird bis zu 10 Ladestationen an seine EV-Händler verteilen. Damit kommen rund 40,000 Stationen hinzu, die gleichmäßig über das Land verteilt sind, insbesondere in unterversorgten Gebieten. Dies wird dazu beitragen, viele Verbraucher in Reichweite des Aufladens zu bringen: Fast 90 % der Amerikaner leben im Umkreis von 10 Meilen von einem GM-Händler. Im Rahmen einer 750-Millionen-Dollar-Initiative, diese Tankstellen können nach Ermessen der GM-Händler in ihren Gemeinden verteilt werden.

„Wir möchten unseren Kunden die richtigen Tools und Zugang zum Aufladen bieten, wo und wann sie es brauchen“, sagte GM-Präsident Mark Reuss in einer Erklärung im vergangenen Oktober über seine Ziele, „während wir mit unserem Händlernetz zusammenarbeiten, um die Erweiterung des barrierefreien Ladens zu beschleunigen unterversorgte, ländliche und städtische Gebiete.“

GM geht davon aus, dass die meisten Ladevorgänge zu Hause erfolgen, was für die meisten Kunden bequem ist. McKinsey schätzt, dass die USA bis 28 2030 Millionen private Ladegeräte benötigen werden. Die intelligenten Ultium-Ladegeräte von GM, die später in diesem Jahr erhältlich sein werden, werden Kunden und Unternehmen die Möglichkeit geben, die Kosten in Leasingzahlungen und Fahrzeugkredite umzuwandeln.

Es lädt auch an öffentlichen Orten auf, an denen Kunden bereits Zeitintervalle von 30 Minuten bis zu einigen Stunden verbringen – wie Lebensmittelgeschäfte und Fitnessstudios –, um ein bequemeres öffentliches Laden zu ermöglichen. Ein Beispiel hierfür ist die Zusammenarbeit von GM mit EVgo bis Ende 3,250 2025 Gleichstrom-Schnellladegeräte in großen Ballungsgebieten zu installieren.

So herausfordernd wie das Thema Ladewüsten ist auch die Frage der städtischen Infrastruktur, wo selbst Kaufwillige – von denen viele auch Bewohner von Wohnungen sind – erhebliche Herausforderungen haben können, praktische und zuverlässige Ladestationen zu finden. In einer städtischen Umgebung oder im Fall von städtischen Flotten ist das Fehlen von Garagen oder anderen Einrichtungen, in denen einzelne Ladestationen eingesetzt werden könnten, ein großes Problem. Laut Yury Dvorkin, Assistenzprofessor für Elektro- und Computertechnik und Mitglied des C2SMART Tier 1 Transport Center an der NYU Tandon, ist eine Schlüssellösung die öffentliche Ladeinfrastruktur, die eine hohe Wattleistung haben muss (um eine hohe Ladeleistung und damit Ladegeschwindigkeit zu gewährleisten). ) und Multi-Stall (um sicherzustellen, dass viele Elektrofahrzeuge gleichzeitig laden können).

„Wenn Sie ein relativ billiges Elektrofahrzeug kaufen können (wenn Sie alle Anreize und Steuervorteile sammeln), ist der Kaufpreis für eine große Anzahl von Menschen erschwinglich, die in städtischen Gebieten der USA leben, und die wirkliche Grenze für die Einführung ist tatsächlich der Zugang zu öffentlicher Ladeinfrastruktur “, sagte Dworkin. 

Die großen Autohersteller sind Anruf für eine Verlängerung dieser staatlichen Anreize für den Kauf von Elektrofahrzeugen. Unterdessen ist die jüngste Infrastrukturfinanzierung ein „wichtiger Schritt nach vorn“ für die EV-Infrastruktur, sagte Dvorkin, aber eher als Öffnung für weitere Forschung und Entwicklung als als Allheilmittel.

Es gebe zahlreiche „technoökonomische Herausforderungen“, sagte Dvorkin, die außerhalb der direkten Kontrolle der Autokonzerne gelöst werden müssten. Die primären sind Genehmigungsbeschränkungen und im Wesentlichen Beschränkungen des Stromnetzes. „Die Genehmigung ist immer noch eine Herausforderung und es kann Monate dauern, bis eine Ladestation für Elektrofahrzeuge genehmigt wird“, sagte er. „Und es muss sichergestellt werden, dass das Netz in der Lage ist, elektrische Energie an die Ladestationen für Elektrofahrzeuge zu liefern; Dies erfordert die Entwicklung von Werkzeugen für die Entscheidung, wo die Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge eingesetzt werden sollte, um die Verbrauchernachfrage und die Grenzen des Stromnetzes zu erfüllen.“

Maßnahmen von etablierten Autoherstellern wie GM und Ford unterstreichen den kulturellen Wandel, der mit der Umstellung auf Elektrofahrzeuge einhergeht, und können einen Wandel in der nationalen Automobilkultur vorantreiben. Obwohl später als Tesla im Spiel, repräsentieren die großen Autohersteller Kernvorstellungen des Automobils, die seit langem in die amerikanische Vorstellungskraft eingewoben sind: Freiheit, Möglichkeit, Flucht – nichts davon spielt sich sehr gut ab, wenn Sie Ihre Batterie nicht aufgeladen halten können. Während GM und Ford das Tempo ihrer EV-Fertigung erhöhen und Tesla den Zugang zu seiner EV-Ladeinfrastruktur erweitert, kann sich die größere Vorstellungskraft mit ihnen bewegen, mit leichter verfügbaren Lademöglichkeiten auf dem Weg.

„Es ist die Ford Motor Company … das Model-T. Das ist was wir machen. Wir sind kein neues Start-up“, Das sagte Farley kürzlich gegenüber CNBC.  

-Von Trevor Laurence Jockims, speziell für CNBC.com