美国在研究全国性的强大的快速充电站系统


美国在研究全国性的强大的快速充电站系统


美国大约有111000个加油站。德克萨斯州的某一个加油站拥有120个加油泵。这些泵在美国人人有车的情况下能得到充分的利用,今天的美国人正在前所未有地消耗燃料:2018年,美国消耗了1470亿加仑汽油——这是有史以来最高的消耗量。

这种巨大的天然气消费量对地球持续变暖的气候造成了不良后果,因为交通运输业务是美国温室气体排放的主要来源。

为了应对这些排放,女议员亚历山德里亚·奥卡西奥·科尔特斯(Alexandria Ocasio Cortez)和众议员安迪·莱文(Andy Levin)(两位民主党人)上周四出台了政治上雄心勃勃的《电动汽车(EV)自由法案》(Freedom Act),该法案旨在建立一个前所未有的、全国性的强大快速充电站系统。其目标是让电动汽车的充电和加满油箱一样容易。

美国在研究全国性的强大的快速充电站系统

美国人之所以迟迟不采用电动汽车,是因为担心电池动力行驶目前受限。另外电动汽车目前只占美国汽车消量的1.8%左右。

这项立法提出了一些令人信服的问题,比如这样一个变革性的高速公路充电系统将是什么样子,以及充电站将建在哪里。

印第安纳大学研究汽车未来的公共政策专家约翰·格雷厄姆说:“像这样的问题非常重要。

格雷厄姆说:“这项议题回应了一个根本性的误解,认为销售电动汽车容易。”他解释说,大多数美国人每天开车不超过20或30英里,所以10年前流行的理论是人们会很乐意购买电动汽车来满足大部分出行需求。

但事实证明,人们在买车时会把注意力放在更长的续航里程上,尽管出行次数更少。可以理解,没有人想在偏远的高速公路上耗尽电力,这种焦虑被称为“

里程焦虑


《电动汽车自由法案》试图缓解这种焦虑。它要求“在夏威夷、阿拉斯加或波多黎各境内沿州际公路的任何一点出发的司机,可以在同一州或地区内沿州际公路行驶到任何其他点,而不会耗尽充电能力。”

为了实现这一目标,联邦政府将资助建立一个全国性的充电站系统,该系统可以为电动汽车提供比家用充电器快很多倍的动力(不过,目前这将取决于汽车的类型)。美国政府将向那些能够建立和运营这一庞大充电网络的公司发放奖金。充电价格还不得而知,但无疑会很贵。

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美国全国性充电网络

一般来说,给电动汽车充电要比给汽车加气容易得多。与燃气汽车不同,大多数电动汽车在家里充电时都会“加满”。特拉华大学(University of Delaware)研究电动汽车应用的Willett Kempton解释说,90%到95%的充电是在家里完成的

因此,全国范围内的电动汽车充电站系统数量不可能与目前约11.1万个加油站相匹配。电动汽车司机离开家时经常有满满的电力!(不过,该法案称,最终可能需要10.6万到13.8万个充电站来满足消费者的需求。)

不过,为了消除公路旅行中的里程焦虑,“我们需要更多的充电站,”肯普顿说。

格雷厄姆建议,充电站的一个好的选择点是州政府的休息站,那里有交通便利的高速公路沿线。这是因为一辆具有快速充电能力的电动汽车(现在,这并不总是标准配置)至少需要充电30分钟才能行驶相当长的里程。不具备快速充电能力的电动汽车可能需要数小时才能完全充电。而在加油站五分钟就能搞定。(该法案预计未来电动汽车将具备更快的充电能力,并要求充电时间逐步加快)。


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沿着95号州际公路的一个大型休息站,特拉华之家旅游广场,就是一个极好的例子。这个大型的室内停车场提供了很多食物选择,而且关键的是,还提供了几个充电站。国家出钱把充电站放进去,特许公司支付电费。“优惠支付电力这是很正常的”肯普顿指出,现在,公共车站没有标准的电动汽车收费标准,充电网络运营商会根据自己的喜好自行定价。

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特拉华站还有一个特斯拉充电站——尽管它只向特斯拉汽车充电。特斯拉为一些客户提供免费充电,尽管首席执行官埃隆•马斯克(Elon Musk)曾表示,这不是一种可持续的做法)。重要的是,《电动汽车自由法案》不会资助任何只能为特斯拉(Tesla)等特定制造商的汽车供电的充电站。其目的是让任何人都可以为他们驾驶的任何电动汽车充电,类似于汽油车中的标准加油枪。

通过这项法案,可以确保充电站具有一致操作性,因此充电器将兼容多种汽车。太平洋西北国家实验室(PNNL)能源和经济分析师迈克尔金特纳迈耶(MichaelKintnerMeyer)说:“这是政府传统上发挥作用的地方。”。

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电动车来了

州际公路沿线的传统加油站也可以逐渐采用——也许有一天会完全过渡到——电动汽车充电站。哥伦比亚大学(Columbia University)研究电动汽车和电池的马蒂亚斯·普雷因德(Matthias Preindl)说:“从概念上讲,一个‘充电站’看起来和现在的加油站没什么不同。”。

Preindl指出,唯一的区别是,在这些站点的时间,就像在休息站充电一样。他说:“这些(电力)加油站可以提供服务和娱乐,作为其产品的一部分。“你可以吃一顿午饭或喝喝咖啡。”

通过使用能够以更高的能量率(即千瓦时)充电器和能够处理快速充电的电池,可以将充电时间从30分钟完全充电缩短到10分钟或更短。但别指望充电那么快。“这在技术上不实用,”特拉华大学的肯普顿说。这将需要300千瓦时范围内的充电器,这将是一个巨大的电力设施,需要提供能源,尤其是如果你有许多车辆在同一时间充电。(作为参考,一个普通的民房电力消耗为1.5千瓦时。)

肯普顿说,充电站的目标应该是在50千瓦时到100千瓦时的范围内充电。他说,这仍然会给提供这种能量的电力系统带来负荷,但这是“可以容忍的”。

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然而,最大的问题或许是谁将拥有这些充电站。印第安纳大学的格雷厄姆说:“美国会把充电站社会化,”就像今天联邦政府不经营加油站一样。但该法案要求政府选择哪些公司,然后让他们成为数十万个充电站的创造者、供应商和管理者。政府必须选出谁将在一个重大的、变革性的、利润丰厚的项目中取得成功。“这是一个不舒服的过程,”格雷厄姆说。

好消息是,该法案要求国家科学院交通研究委员会进行研究,以确定如何支付充电站的费用,以及如何与私营公司结盟(比如可以提供这种“电力充电”的加油站)。这个交通研究小组以其客观、合理的判断而闻名。

西北大学运输工程师约瑟夫·舍弗(Joseph Schofer)说:“这是一种获得建议的非常有效的方式。“这是个好兆头。”

在我们极度两极分化的国会,这项法案是否有一天会成功还不得而知,特别是考虑到共和党反对补贴电动汽车。这说明这项法案没有共和党的共同提案人。尽管如此,斯科弗还是充满希望。

舍弗说:“这可能是一项人们可以同意的法案,因为它相对温和。”。“这有利于环境、就业和公平。”

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为了提高电动汽车的使用率,像这样的充电法案几乎势在必行。正如过去十年所证明的,在遥远的地方,没有充电站,就不可能有电动汽车。“我们两个都需要,”哥伦比亚大学的Preindl说。

电动汽车是让人们对通过电气化减少碳排放感兴趣的极好方式。(该法案的能源计划来自可再生能源——尽管其中一些能源几乎肯定来自日益占主导地位的天然气。太阳能、风能和地热正在增长,但目前只提供全国9%左右的电力。)

“我们已经走上了一条让交通部门通电的道路,”Preindl说。“电动汽车来了。”虽然电动汽车在加州可能很受欢迎,但在美国还有很长的路要走。

电动汽车有一长串优点。开车比较平稳。你不需要换油保养。比较安静。你大部分时间都在家充电。

特拉华州的肯普顿说:“一旦你开了电动汽车,你就不想回去了。”


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