Αυτονομία, σταθμοί φόρτισης και καλώδια ταχυφορτιστών παράγοντες για την ευρεία διάδοση της ηλεκτροκίνησης

294

Η σταδιακή επιστροφή στην κανονικότητα αναγκάζει τις αυτοκινητοβιομηχανίες να συνεχίσουν από το σημείο που σταμάτησαν.

Η ταχυφόρτιση είναι ένα θέμα που απασχολεί σήμερα μικρή μερίδα ανθρώπων στον χώρο της αυτοκίνησης. Όμως τα επόμενα χρόνια αναμένεται να μπει στη ζωή μας, καθώς από αυτήν θα εξαρτάται ένα μεγάλο μέρος της καθημερινής μετακίνησής μας.

Ωστόσο την αύξηση των πωλήσεων ηλεκτρικών αυτοκινήτων, που θα συμβάλλει στην προσπάθειά τους να μειώσουν την εκπομπή των ρύπων, αποφεύγοντας μεγάλα πρόστιμα από την ΕΕ. Το κύριο μέλημά τους είναι η μεγάλη αύξηση της αυτονομίας, αφού ο επιδιωκόμενος στόχος είναι τα 1.000 χιλιόμετρα με μόνο μία φόρτιση, γεγονός που θα επιστρέψει σε μεγάλο βαθμό τα μακρινά ταξίδια.

Τα κυκλοφορούντα επαναφορτιζόμενα από το δίκτυο ηλεκτρικά αυτοκίνητα έφτασαν στο τέλος του 2019 τον αριθμό των 7,5 εκατομμυρίων παγκοσμίως. Πρακτικά, αυτό σημαίνει ότι το ποσοστό των ηλεκτρικών αυτοκινήτων δεν ξεπερνά το 2%, ενώ στην Ελλάδα το αντίστοιχο ποσοστό βρίσκεται κοντά στο 0,6%. Οι κατασκευαστές ηλεκτρικών αυτοκινήτων καταβάλλουν προσπάθειες αύξησης της αυτονομίας τους, προκειμένου να γίνουν πιο ανταγωνιστικά, απαλλάσσοντας τους οδηγούς από τον φόβο ακινησίας του οχήματος λόγω εξάντλησης της αποθηκευμένης ηλεκτρικής ενέργειας. Εντούτοις, οι ολοένα και μεγαλύτερες σε χωρητικότητα συστοιχίες συσσωρευτών για την επίτευξη μεγαλύτερης αυτονομίας απαλύνουν, μεν, το πρόβλημα αλλά δεν αποτελούν λύση του προβλήματος.

Σήμερα, απαιτείται οπωσδήποτε η δυνατότητα παροχής επαναφόρτισης των ηλεκτρικών αυτοκινήτων σε όλο το οδικό δίκτυο, προσφέροντας ασφάλεια και εφησυχασμό στους οδηγούς. Επομένως, είναι απολύτως απαραίτητη η ανάπτυξη δικτύων σταθμών ταχείας επαναφόρτισης των ηλεκτρικών αυτοκινήτων κατά μήκος του οδικού δικτύου, προκειμένου να επιτευχθεί η επιδιωκόμενη ευρεία διάδοση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων τους χωρίς συμβιβασμούς στον τρόπο χρήσης τους.

Σύμφωνα με την πρόσφατη έρευνα του IDTechEx’s σχετικά με την ηλεκτροκίνηση, εκτιμάται ότι στο τέλος του 2030 θα βρίσκονται σε κυκλοφορία περισσότερα από 100 εκατομμύρια ηλεκτρικά αυτοκίνητα, περιλαμβανομένων των επιβατικών, των λεωφορείων, των ελαφρών φορτηγών και των φορτηγών, τα οποία θα πρέπει να εξυπηρετούνται από τις υποδομές των σταθμών ταχείας επαναφόρτισης, τις εγκατεστημένες κατά μήκος των οδικών δικτύων. Μεταξύ αυτών, τα επιβατικά αυτοκίνητα θα αποτελούν, βέβαια, τον μεγαλύτερο αριθμό, αλλά και οι στόλοι των λεωφορείων, των ελαφρών φορτηγών και των φορτηγών, επίσης, θα χρειάζονται αντίστοιχες υποδομές με χαρακτηριστικά ίδια ή εξειδικευμένα. Η παγκόσμια αγορά των υποδομών φόρτισης και ταχείας φόρτισης ηλεκτρικών αυτοκινήτων εκτιμάται ότι θα φτάσει, στο τέλος του 2030, το ύψος των 40 δισεκατομμυρίων δολαρίων σε ετήσια βάση, αντιπροσωπεύοντας το 24% του σύνθετου ετήσιου ρυθμού ανάπτυξης.

Από την ανάλυση αυτών των στοιχείων προκύπτει ότι στην παρούσα φάση οι σταθμοί φόρτισης επιπέδου 2 αποτελούν το βασικό αντικείμενο δραστηριότητας σχεδόν όλων των κατασκευαστών. Προχωρώντας, όμως, στον ζωτικό χώρο της ταχείας και υπερταχείας φόρτισης, τα επιχειρηματικά σχέδια γίνονται δυσκολότερα επειδή αυτές οι εγκαταστάσεις απαιτούν εξ αρχής σημαντικές επενδύσεις, η εκμετάλλευσή τους καθίσταται επιχειρηματικά δυσχερέστερη λόγω των αυξημένων αποσβέσεων και της τιμολογιακής πολιτικής της ηλεκτρικής ενέργειας που εφαρμόζεται κατά τόπους και τέλος λόγω του πολύ μικρού ακόμα αριθμού κυκλοφορούντων ηλεκτρικών αυτοκινήτων, τα οποία είναι κατάλληλα για την αξιοποίησή τους.

Παρά ταύτα, οι μεγάλες εταιρείες του κλάδου των καυσίμων, όπως είναι η Shell, η BP και άλλες, ενεργώντας προληπτικά και επιθυμώντας να διατηρήσουν μελλοντικά τα μερίδια αγοράς τους στην εμπορία ενέργειας υπό όλες τις μορφές της, ήδη, δραστηριοποιούνται στον χώρο επενδύοντας σημαντικά κεφάλαια. Το ίδιο συμβαίνει και με πολλές συμπράξεις μεγάλων αυτοκινητοβιομηχανιών, οι οποίες, στην προσπάθειά τους να προετοιμάσουν το έδαφος ώστε τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα που θα βγαίνουν από τις σειρές παραγωγής τους να βρίσκουν αγοραστές, προχωρούν στην εγκατάσταση δικτύων ταχυφόρτισης για την υποστήριξη της απρόσκοπτης κυκλοφορίας τους. Αυτήν την πολιτική έχει χρησιμοποιήσει η Tesla, η οποία πρώτη συνειδητοποίησε αυτήν την ανάγκη και εγκατέστησε στις ΗΠΑ ένα τεράστιο δίκτυο σταθμών ταχείας φόρτισης, σχεδόν αποκλειστικά για τα αυτοκίνητά της.

Από την άλλη πλευρά, οι στόλοι των ηλεκτρικών λεωφορείων και των φορτηγών θα απαιτήσουν πιθανώς διαφορετικής τεχνολογίας υποδομές φόρτισης από εκείνες των ηλεκτρικών επιβατικών αυτοκινήτων και είναι ένα θέμα που θα απασχολήσει όλους αρκετά χρόνια αργότερα, όταν οι μπαταρίες θα μπορούν να ανταποκριθούν στις τεράστιες ενεργειακές απαιτήσεις.

Ακόμα και εάν στο εγγύς μέλλον επιτευχθεί ο επιδιωκόμενος στόχος των 1.000 χιλιομέτρων αυτονομίας, πάντα θα υπάρχει η ανάγκη για πολλά σημεία φόρτισης. Όπως συμβαίνει, δηλαδή, σήμερα με τα βενζινάδικα, τα οποία είναι πολλά και διάσπαρτα σε όλη την επικράτεια.

Όσον αφορά τους ταχυφορτιστές, ενσωματωμένοι ή μη και οι σταθμοί γρήγορης φόρτισης DC γίνονται πιο ισχυροί, τα καλώδια θα μπορούσαν να γίνουν ο περιοριστικός παράγοντας στην ταχύτητα φόρτισης ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Αυτός είναι ένας τομέας της ηλεκτροκίνησης που θα πρέπει να αναπτυχθεί για να μπορέσει ο εκάστοτε προμηθευτής να βγάλει ένα αξιόπιστο προϊόν που θα μπορεί να φορτίζει γρήγορα και με ασφάλεια ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο.

Ο προμηθευτής Huber + Suhner ξεκίνησε ήδη τις έρευνες προκειμένου να αναπτύξει το καλώδιο της επόμενης γενιάς που θα επιτρέπει ταχύτερη φόρτιση. Το νέο καλώδιο είναι το πρώτο που επιτρέπει συνεχή φόρτιση στα 500 αμπέρ, σύμφωνα με την εταιρεία. Αυτή η δυνατότητα επιτρέπει στα δίκτυα φόρτισης και στις αυτοκινητοβιομηχανίες να εκμεταλλεύονται πλήρως το υπάρχον υλικό φόρτισης.

Το δρόμο της ταχυφόρτισης με προηγμένα καλώδια άνοιξε πριν από χρόνια η Porsche, η οποία διαθέτει ένα πρωτότυπο που φορτίζει σήμερα έως 450 κιλοβάτ στα 800V, ενώ την ακολούθησαν και άλλοι κατασκευαστές. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να προσφέρει πλήρη φόρτιση των μπαταριών σε χρόνο κάτω των 20 λεπτών. Αυτό μπορεί να δώσει το κίνητρο σε πολλές αυτοκινητοβιομηχανίες να αλλάξουν το σύστημα φόρτισης, έτσι ώστε να λύσουν ένα σημαντικό πρόβλημα που αντιμετωπίζουν με την φόρτιση των αυτοκινήτων τους.

Η επίτευξη αυτών των στόχων απαιτεί πιο ισχυρά καλώδια. Η νέα γενιά καλωδίων θα ψύχεται με υγρό, όπως πρέπει να γίνεται σε κάθε καλώδιο αυτού του επιπέδου ρεύματος και θα υποστηρίζεται από ξεχωριστές μονάδες ψύξης για τις γραμμές τροφοδοσίας που τα τροφοδοτούν.

Παρά το γεγονός ότι αυτά προϋποθέτουν μεγαλύτερες δαπάνες θα απαιτηθούν καλώδια υψηλότερης απόδοσης σε σταθμούς φόρτισης για να συμβαδίζουν με τους προχωρημένους ρυθμούς φόρτισης και με τη σειρά τους απαιτούνται μεγαλύτερες μπαταρίες που θα έχουν μεγαλύτερη εμβέλεια. Άλλωστε είναι και το μεγάλο στοίχημα των αυτοκινητοβιομηχανιών που επιδιώκουν μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα να φθάσουν την αυτονομία ενός ηλεκτρικού οχήματος πάνω από 1000 χιλιόμετρα.

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ