Hur GM, Ford, Tesla tar sig an den nationella laddningsutmaningen för elbilar

Fler än någonsin köper elbilar. Det finns cirka 2 miljoner elbilar på vägen i USA, en sexdubbling sedan 2016, men antalet elbilar är fortfarande en mycket liten del av de mer än 280 miljoner fordon som är i drift. Vissa faktorer, såsom initialkostnad och batteriräckvidd, är till stor del tillverknings- och innovationsutmaningar som hanteras inom företag. Men en annan källa till konsumentmotstånd öppnar upp för en komplex uppsättning frågor som kommer att behöva lösas på makronivå – tillgängligheten av laddstationer och ett elnät som kan hantera dem.

För närvarande producerar bilar och lastbilar cirka en femtedel av växthusgasutsläppen. För att nå målen för nettonollutsläpp under de kommande decennierna kommer konsumenterna att behöva köpa många elfordon, och de kommer att behöva många platser för att ladda dem. Energidepartementet aktivt spårar det totala antalet offentliga laddstationer (det totala antalet laddportar är högre) i landet, ett antal som nu uppgår till 55,000 XNUMX. Om det låter som mycket, tänk på att det finns nära tre gånger så många bensinstationer. Tänk också på att även om Laddningstiderna för elbilar varierar kraftigt, de är betydligt långsammare än att gasa upp, så trängsel är ett stort problem vid laddstationer. 

Enligt en färsk McKinsey & Company Rapport, kommer det att behövas cirka 20 gånger fler laddstationer än vad som nu finns tillgängliga, upp till 1.2 miljoner offentliga laddare.

Där konkurrens har varit en viktig del av EV-innovation, kommer offentligt och privat samarbete att bidra till att driva utvecklingen av el-laddningsinfrastruktur. Biden-administrationen meddelade nyligen nya standarder för elbilsladdning i linje med sitt mål att installera ytterligare 500,000 2030 laddstationer till 7.5, och de XNUMX miljarder dollar som avsatts av Bipartisan infrastrukturlag representerar regeringens första investering i elbilsladdare. Minimistandarderna kommer att bidra till att skapa grunden för stater att bygga laddstationsprojekt som är tillgängliga för alla förare oavsett plats, EV-märke eller laddföretag.

"Offentlig finansiering är särskilt viktig för laddning av motorvägskorridorer med tanke på det utmanande affärsfallet när elbilsmarknaden fortsätter att växa", säger en talesman för GM.

Infrastruktur har inte dragningskraften av splashy nya fordonsutrullningar som Chevy Silverado EV eller Fords elektriska F-150 Lightning pickup, och som GM:s talesman förklarade, finns det ett pågående behov av tvärsektoriellt samarbete och policystöd för att effektivisera tillstånd, proaktivt engagera elbolag, påskynda lokalisering och nätsammankopplingstidslinjer och eliminera andra enastående hinder för utbyggnad av infrastruktur.

"Detta kräver verkligen en "alla händer på däck"-strategin, sa han.

En del av bristen på laddinfrastruktur har att göra med arten av elbilsköp hittills. Tesla representerar 80 % av elbilsmarknaden i USA Med en Tesla på ingångsnivå som kostar cirka 50,000 80 USD och XNUMX % av Tesla-ägarna som laddar hemma, har utvecklingen av offentliga laddstationer inte hållit jämna steg med framtida behov. 

Men det finns tecken på att detta håller på att förändras. 

Tesla, som hade använt sin egen proprietära teknologi för sitt Supercharger-nätverk, har gått bort från den modellen. I juli förra året noterade Teslas vd Elon Musk i en tweet att Tesla skapat sitt eget nätverk eftersom inget existerade. "Vi skapade vår egen kontakt, eftersom det inte fanns någon standard då och Tesla tillverkade bara elbilar med lång räckvidd. Som sagt, vi gör vårt Supercharger-nätverk öppet för alla andra elbilar.” 

Som GM ser det är det stora antalet laddare, även om det är viktigt, bara en del av historien.

"Vi tror att fokus måste ligga på att bygga ett övergripande laddningsekosystem som möjliggör bekväm, pålitlig och prisvärd laddningstillgång för alla, och detta är vad vi försöker göra med Ultium Charge 360, sade GM:s talesman. Detta inkluderar utökad tillgång i hemmet (inklusive flerfamiljsboende), på jobbet och på strategiska offentliga platser, såväl som för ytterligare användningsfall som flottor. "Det innebär också att få rätt laddare på rätt platser för att möta kundernas behov och bygga upp förtroende både nu och i framtiden", sa han.

På Future of the Car-konferensen i maj, Musk sa att Tesla kommer att lägga till CCS-kontakter till sitt Supercharger-nätverk: "Det är lite knepigare i USA eftersom vi har en annan kontakt än resten av branschen, men vi kommer att lägga till resten av industrikontakten som ett alternativ till Superchargers i USA." sa Musk. Det kombinerade laddarsystemet (CCS) är standard över hela Europa, och att lägga till Tesla-adaptern ger Tesla-ägare tillgång till fler laddningsalternativ, kombinerat med att tillåta icke-Tesla-ägare tillgång till Supercharger-nätverket. 

I april, Musk — vars förhållande till Biden-administrationenoch demokratiskt parti, har varit spänd — satt ner med Biden-tjänstemän och GM VD Mary Barra för att diskutera infrastruktur för elladdning. Transportdepartementet beskrev händelsen i kooperativa termer: "Bred enighet om att laddstationer och fordon måste vara interoperabla och ge en sömlös användarupplevelse, oavsett vilken bil du kör eller var du laddar din elbil", sa ett uttalande från DoT.

Under de kommande tio åren, ford planerar att öka utgifterna för elbilar med så mycket som $ 20 miljarder. Dess BlueOval Charging Network är det största offentliga laddningsnätverket i Nordamerika, med nära 20,000 60,000 laddningsstationer med över XNUMX XNUMX pluggar. På tal om den snabba accelerationen av dess EV-planer, Fords vd Jim Farley sa vid ett EV-lanseringsevenemang nyligen, "Det är något som ingen skulle ha trott från oss för bara två år sedan."

Kulturen kring laddningsstationer för elbilar skiljer sig markant från den för bensinstationer, med förekomsten av laddning hemma som väcker frågor om rättvisa och tillgång, och en klyfta mellan stad och landsbygd, enligt Institutet för miljö- och energistudier. Det finns betydande delar av den amerikanska landsbygden där man kan köra en tid utan att se en el-laddstation, medan bensinstationer avbryter landskapet med jämna mellanrum. GM och Ford måste vara en stor del av denna viktiga ansträngning för att bekämpa "laddade öknar."

GM, genom sin Dealer Community Charging Program, kommer att distribuera upp till 10 laddstationer till sina EV-återförsäljare. Detta kommer att lägga till cirka 40,000 90 stationer, jämnt fördelade över landet, särskilt i underbetjänade områden. Detta kommer att hjälpa till att placera många konsumenter inom laddningsområdet: nästan 10 % av amerikanerna bor inom XNUMX miles från en GM-återförsäljare. Som en del av en 750 miljoner dollar initiativ, kan dessa stationer distribueras efter gottfinnande av GM-återförsäljarna i deras samhällen.

"Vi vill ge kunderna rätt verktyg och tillgång till laddning där och när de behöver det," sa GM:s ordförande Mark Reuss i ett uttalande i oktober förra året om sina mål, "samtidigt som vi arbetar med vårt återförsäljarnätverk för att påskynda expansionen av tillgänglig laddning i underbetjänade, landsbygds- och stadsområden.”

GM förväntar sig att de flesta laddningar kommer att ske hemma, vilket är bekvämt för de flesta kunder. McKinsey uppskattar att USA kommer att behöva 28 miljoner privata laddare till 2030. GM:s Ultium smarta laddare, som kommer att finnas tillgängliga senare i år, kommer att ge kunder och företag möjlighet att rulla in kostnaden i leasingbetalningar och fordonslån.

Det placerar också laddning på offentliga platser där kunderna redan spenderar tidsintervaller på 30 minuter till några timmar - såsom livsmedelsbutiker och gym - för att möjliggöra mer bekväm offentlig laddning. Ett exempel på detta är GM:s samarbete med EVgo att installera 3,250 2025 likströmssnabbladdare i större storstadsområden i slutet av XNUMX.

Lika utmanande som frågan om att ladda öknar är frågan om urban infrastruktur, där även villiga köpare – av vilka många också är lägenhetsbor – kan ha betydande utmaningar när det gäller att hitta bekväma och pålitliga laddstationer. I en urban miljö eller i fallet med stadsflottor är ett stort problem bristen på garage eller andra anläggningar där individuella laddbås kan placeras ut. Enligt Yury Dvorkin, biträdande professor i el- och datorteknik och medlem av C2SMART Tier 1 Transport Center vid NYU Tandon, är en nyckellösning offentlig laddningsinfrastruktur, som måste ha hög watt (för att säkerställa hög laddningseffekt och därmed laddningshastighet). ) och multi-stall (för att säkerställa att många elbilar kan laddas samtidigt).

"Om du kan köpa en relativt billig elbil (om du samlar alla incitament och skatteförmåner), är inköpspriset överkomligt för ett stort antal människor som bor i amerikanska stadsområden och den verkliga gränsen för adoption är i själva verket tillgången till offentlig laddningsinfrastruktur ", sa Dvorkin. 

De stora biltillverkarna är efterlyser förlängning av dessa statliga incitament för köp av elbilar. Samtidigt är den senaste finansieringen av infrastruktur ett "viktigt steg framåt" för elbilsinfrastruktur, sa Dvorkin, men mer som en öppning för ytterligare FoU än ett botemedel för allt.

Det finns många "teknoekonomiska utmaningar", sa Dvorkin, som ska lösas utanför bilföretagens direkta kontroll. De primära är att tillåta begränsningar och, mer väsentligt, begränsningar av elnätet. "Att tillåta är fortfarande en utmaning och det kan ta månader innan en laddstation för elbilar godkänns", sa han. "Och det finns ett behov av att säkerställa att nätet kan leverera elkraft till elbilens laddstationer; detta kräver utveckling av verktyg för att bestämma var laddinfrastruktur för elbilar ska installeras för att tillgodose konsumenternas efterfrågan och gränser för elnätet."

Åtgärder från äldre biltillverkare som GM och Ford understryker den kulturella förändringen som är inbyggd i övergången till elbilar och kan sporra till en förändring i den nationella bilkulturen. Även om de är senare i spelet än Tesla, representerar de stora biltillverkarna kärnuppfattningarna om den bil som länge vävts in i den amerikanska fantasin: frihet, möjlighet, flykt - ingen av dem fungerar särskilt bra om du inte kan hålla batteriet laddat. När GM och Ford ökar takten i sin elbilstillverkning, och Tesla utökar tillgången till sin elbilsladdningsinfrastruktur, kan den större fantasin följa med dem, med mer lättillgänglig laddning längs vägen.

“Det är Ford Motor Company … Model-T. Det här är vad vi gör. Vi är ingen nystartare, Farley berättade nyligen för CNBC.  

-Av Trevor Laurence Jockims, special till CNBC.com