美國在研究全國性的強大的快速充電站系統


美國在研究全國性的強大的快速充電站系統


美國大約有111000個加油站。德克薩斯州的某一個加油站擁有120個加油泵。這些泵在美國人人有車的情況下能得到充分的利用,今天的美國人正在前所未有地消耗燃料:2018年,美國消耗了1470億加侖汽油——這是有史以來最高的消耗量。

這種巨大的天然氣消費量對地球持續變暖的氣候造成了不良後果,因為交通運輸業務是美國溫室氣體排放的主要來源。

為了應對這些排放,女議員亞歷山德里亞·奧卡西奧·科爾特斯(Alexandria Ocasio Cortez)和眾議員安迪·萊文(Andy Levin)(兩位民主黨人)上週四出臺了政治上雄心勃勃的《電動汽車(EV)自由法案》(Freedom Act),該法案旨在建立一個前所未有的、全國性的強大快速充電站系統。其目標是讓電動汽車的充電和加滿油箱一樣容易。

美國在研究全國性的強大的快速充電站系統

美國人之所以遲遲不採用電動汽車,是因為擔心電池動力行駛目前受限。另外電動汽車目前只佔美國汽車消量的1.8%左右。

這項立法提出了一些令人信服的問題,比如這樣一個變革性的高速公路充電系統將是什麼樣子,以及充電站將建在哪裡。

印第安納大學研究汽車未來的公共政策專家約翰·格雷厄姆說:“像這樣的問題非常重要。

格雷厄姆說:“這項議題回應了一個根本性的誤解,認為銷售電動汽車容易。”他解釋說,大多數美國人每天開車不超過20或30英里,所以10年前流行的理論是人們會很樂意購買電動汽車來滿足大部分出行需求。

但事實證明,人們在買車時會把注意力放在更長的續航里程上,儘管出行次數更少。可以理解,沒有人想在偏遠的高速公路上耗盡電力,這種焦慮被稱為“

里程焦慮


《電動汽車自由法案》試圖緩解這種焦慮。它要求“在夏威夷、阿拉斯加或波多黎各境內沿州際公路的任何一點出發的司機,可以在同一州或地區內沿州際公路行駛到任何其他點,而不會耗盡充電能力。”

為了實現這一目標,聯邦政府將資助建立一個全國性的充電站系統,該系統可以為電動汽車提供比家用充電器快很多倍的動力(不過,目前這將取決於汽車的類型)。美國政府將向那些能夠建立和運營這一龐大充電網絡的公司發放獎金。充電價格還不得而知,但無疑會很貴。

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美國全國性充電網絡

一般來說,給電動汽車充電要比給汽車加氣容易得多。與燃氣汽車不同,大多數電動汽車在家裡充電時都會“加滿”。特拉華大學(University of Delaware)研究電動汽車應用的Willett Kempton解釋說,90%到95%的充電是在家裡完成的

因此,全國範圍內的電動汽車充電站系統數量不可能與目前約11.1萬個加油站相匹配。電動汽車司機離開家時經常有滿滿的電力!(不過,該法案稱,最終可能需要10.6萬到13.8萬個充電站來滿足消費者的需求。)

不過,為了消除公路旅行中的里程焦慮,“我們需要更多的充電站,”肯普頓說。

格雷厄姆建議,充電站的一個好的選擇點是州政府的休息站,那裡有交通便利的高速公路沿線。這是因為一輛具有快速充電能力的電動汽車(現在,這並不總是標準配置)至少需要充電30分鐘才能行駛相當長的里程。不具備快速充電能力的電動汽車可能需要數小時才能完全充電。而在加油站五分鐘就能搞定。(該法案預計未來電動汽車將具備更快的充電能力,並要求充電時間逐步加快)。


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沿著95號州際公路的一個大型休息站,特拉華之家旅遊廣場,就是一個極好的例子。這個大型的室內停車場提供了很多食物選擇,而且關鍵的是,還提供了幾個充電站。國家出錢把充電站放進去,特許公司支付電費。“優惠支付電力這是很正常的”肯普頓指出,現在,公共車站沒有標準的電動汽車收費標準,充電網絡運營商會根據自己的喜好自行定價。

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特拉華站還有一個特斯拉充電站——儘管它只向特斯拉汽車充電。特斯拉為一些客戶提供免費充電,儘管首席執行官埃隆•馬斯克(Elon Musk)曾表示,這不是一種可持續的做法)。重要的是,《電動汽車自由法案》不會資助任何只能為特斯拉(Tesla)等特定製造商的汽車供電的充電站。其目的是讓任何人都可以為他們駕駛的任何電動汽車充電,類似於汽油車中的標準加油槍。

通過這項法案,可以確保充電站具有一致操作性,因此充電器將兼容多種汽車。太平洋西北國家實驗室(PNNL)能源和經濟分析師邁克爾金特納邁耶(MichaelKintnerMeyer)說:“這是政府傳統上發揮作用的地方。”。

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電動車來了

州際公路沿線的傳統加油站也可以逐漸採用——也許有一天會完全過渡到——電動汽車充電站。哥倫比亞大學(Columbia University)研究電動汽車和電池的馬蒂亞斯·普雷因德(Matthias Preindl)說:“從概念上講,一個‘充電站’看起來和現在的加油站沒什麼不同。”。

Preindl指出,唯一的區別是,在這些站點的時間,就像在休息站充電一樣。他說:“這些(電力)加油站可以提供服務和娛樂,作為其產品的一部分。“你可以吃一頓午飯或喝喝咖啡。”

通過使用能夠以更高的能量率(即千瓦時)充電器和能夠處理快速充電的電池,可以將充電時間從30分鐘完全充電縮短到10分鐘或更短。但別指望充電那麼快。“這在技術上不實用,”特拉華大學的肯普頓說。這將需要300千瓦時範圍內的充電器,這將是一個巨大的電力設施,需要提供能源,尤其是如果你有許多車輛在同一時間充電。(作為參考,一個普通的民房電力消耗為1.5千瓦時。)

肯普頓說,充電站的目標應該是在50千瓦時到100千瓦時的範圍內充電。他說,這仍然會給提供這種能量的電力系統帶來負荷,但這是“可以容忍的”。

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然而,最大的問題或許是誰將擁有這些充電站。印第安納大學的格雷厄姆說:“美國會把充電站社會化,”就像今天聯邦政府不經營加油站一樣。但該法案要求政府選擇哪些公司,然後讓他們成為數十萬個充電站的創造者、供應商和管理者。政府必須選出誰將在一個重大的、變革性的、利潤豐厚的項目中取得成功。“這是一個不舒服的過程,”格雷厄姆說。

好消息是,該法案要求國家科學院交通研究委員會進行研究,以確定如何支付充電站的費用,以及如何與私營公司結盟(比如可以提供這種“電力充電”的加油站)。這個交通研究小組以其客觀、合理的判斷而聞名。

西北大學運輸工程師約瑟夫·舍弗(Joseph Schofer)說:“這是一種獲得建議的非常有效的方式。“這是個好兆頭。”

在我們極度兩極分化的國會,這項法案是否有一天會成功還不得而知,特別是考慮到共和黨反對補貼電動汽車。這說明這項法案沒有共和黨的共同提案人。儘管如此,斯科弗還是充滿希望。

舍弗說:“這可能是一項人們可以同意的法案,因為它相對溫和。”。“這有利於環境、就業和公平。”

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為了提高電動汽車的使用率,像這樣的充電法案几乎勢在必行。正如過去十年所證明的,在遙遠的地方,沒有充電站,就不可能有電動汽車。“我們兩個都需要,”哥倫比亞大學的Preindl說。

電動汽車是讓人們對通過電氣化減少碳排放感興趣的極好方式。(該法案的能源計劃來自可再生能源——儘管其中一些能源幾乎肯定來自日益占主導地位的天然氣。太陽能、風能和地熱正在增長,但目前只提供全國9%左右的電力。)

“我們已經走上了一條讓交通部門通電的道路,”Preindl說。“電動汽車來了。”雖然電動汽車在加州可能很受歡迎,但在美國還有很長的路要走。

電動汽車有一長串優點。開車比較平穩。你不需要換油保養。比較安靜。你大部分時間都在家充電。

特拉華州的肯普頓說:“一旦你開了電動汽車,你就不想回去了。”


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