Достижения в области аккумуляторных технологий для электромобилей могут сделать зарядку конкурентоспособной по сравнению с временем заправки, если зарядная инфраструктура сможет идти в ногу со временем.
В настоящее время также реализуются проекты создания инфраструктуры сверх-быстрой зарядки.китайскийгорода. Пекин намерен построить 1 000 сверхбыстрые зарядные станции к концу 2025 года, а в Чунцине к концу 2025 года развернуть 4 000 дополнительных сверх-быстрых зарядных устройств. Эти региональные планы также совпадают с планами XPeng и Volkswagen по развертыванию 20 000 сверх-быстрых зарядных устройств в более чем 400 городах Китая.
В другом месте,КореяВ 2025 году власти планируют развернуть 4 400 новых быстрых зарядных устройств в регионах с высоким спросом. Общий бюджет Кореи на улучшение зарядной инфраструктуры был увеличен на 40 % по сравнению с 2024 годом и составил 620 миллиардов вон (корейских вон) (425 миллионов долларов США), причем 60 % выделенного бюджета предназначено для быстрых зарядных устройств, а остальная часть — для медленных интеллектуальных-зарядных установок. ВИндия, три крупные государственные-компании по сбыту нефти построили почти 8 000 точки быстрой-заправки в течение 2023 и 2024 годов при финансовой поддержке схемы FAME Phase II.
Владельцы электромобилей сообщают, что скорость зарядки является для них наиболее важным фактором при использовании общественных зарядных устройств. Проблемы безопасности, связанные с технологией аккумуляторов для электромобилей, уже давно являются ограничивающим фактором на пути к более быстрой зарядке, но последние инновации теперь меняют ландшафт быстрой-зарядки.
Во время зарядки ионы лития высвобождаются от катода к аноду. Если процесс слишком медленный по сравнению с желаемой скоростью зарядки, литий может накапливаться на поверхности анода, образуя дендриты – игольчатые структуры,-которые могут пробить батарею, что может привести к короткому замыканию и неконтролируемому возгоранию. Однако в последнее время некоторым производителям аккумуляторов удалось решить эту проблему с помощью усовершенствованных конструкций анодов, таких как мульти-слоистые структуры с градиентом, которые ускоряют поглощение лития.
В 2023 году CATL выпустила аккумулятор Shenxing, который способен заряжать около 30% аккумулятора всего за 5 минут, обеспечивая дополнительный запас хода на 200 км. В 2024 году ситуация была еще более улучшена, когда в сотрудничестве с SAIC-GM они выпустили батарею с аналогичной плотностью энергии, но с более высокой скоростью зарядки, позволяющую заряжать более 40 % емкости аккумулятора за 5 минут, а также батарею с той же скоростью зарядки (30 % за 5 минут), но с увеличенной плотностью энергии, обеспечивающую дополнительный запас хода на 300 км за 5 минут. Для сравнения, типичный нагнетатель Tesla может обеспечить за то же время около 100 км дополнительного запаса хода.
В марте 2025 года компания BYD установила новый стандарт, выпустив платформу Super-e, которая, как утверждается, обеспечивает запас хода около 400 км за 5 минут. Этот скачок стал возможен благодаря силовым чипам из карбида кремния нового-поколения, полностью-жидкостному-охлаждению и архитектуре 1 000 V, которая позволяет сочетать зарядку мощностью 1 МВт. Всего месяц спустя CATL анонсировала второе поколение своей батареи Shenxing, предлагающее еще более высокую скорость зарядки. Мегаваттная зарядка ранее была доступна только для тяжелых-транспортных средств, где энергия распределялась по аккумуляторным блокам примерно в десять раз большего размера, чем в легковых автомобилях. Теперь достижения в области аккумуляторных технологий и зарядных платформ привносят эту возможность на рынок легковых автомобилей: первые модели уже поступили в продажу в Китае.
Однако полная реализация этих преимуществ зависит от развертывания инфраструктуры зарядки сверх-высокой-мощности. Мегаваттные зарядные устройства создают значительную нагрузку на сети, часто требуют модернизации, которая может значительно замедлить или ограничить развертывание, и являются более дорогими, чем быстрые зарядные устройства, что может привести к более высоким ценам на зарядку для потребителей. Сочетание этих зарядных устройств с аккумуляторами для снижения пикового спроса и оптимизации использования сети может открыть путь к ускорению их внедрения-. Признавая инфраструктурные проблемы, BYD вместе со своей платформой Super-e объявила о планах развернуть в Китае зарядные устройства 4 000 мегаватт, поддерживаемые аккумуляторными батареями. Эта эволюция также усилит взаимозависимость между двумя крупнейшими рынками аккумуляторов – аккумуляторами для электромобилей и аккумуляторами для хранения данных – потенциально увеличивая конкурентное преимущество производителей, производящих оба, таких как BYD и CATL.
Для большинства потребителей надежных сетей быстрой зарядки, способных подзарядить автомобиль за 15-20 минут, может быть достаточно для поездок на дальние расстояния. Однако возможность заряжать электромобили за время, сравнимое с заправкой обычных автомобилей, может еще больше ускорить внедрение среди потребителей.
Расположение и скорость общественных зарядных станций отражают типичное использование.
Большинство общественных зарядных устройств в городских районах работают медленно, но на шоссейные зарядные устройства приходится большая доля мощности.
Отдельные страны и города используют разные подходы к развертыванию общественных зарядных станций в зависимости от распределения населения, наличия домашней зарядки и дорожной сети, хотя есть некоторые общие черты. В настоящее время в Европе и США более двух-третей зарядных устройств расположены в городских районах. В Европейском Союзе развертывание в целом соответствует модели жилищного строительства, и более 70% населения сейчас проживает в пределах 1 километра от зарядной станции. В Соединенных Штатах, где плотность населения ниже, менее половины населения живет в радиусе 1 километра от зарядного устройства.
Инфраструктура общественной зарядки в городах и городских районах состоит в основном из медленных зарядных устройств (мощностью менее или равной 22 кВт), которые до относительно недавнего времени были наиболее широко распространенной технологией. Только 15% городских общественных зарядных устройств в Европе имеют мощность более 22 кВт. Эта доля немного выше в Соединенных Штатах, где почти 30% городских общественных зарядных устройств являются быстрыми. Хотя внедрение быстрых зарядных устройств может помочь обслуживать больше электромобилей на одной точке зарядки каждый день, ограниченная доступная пропускная способность сети в центрах городов или городских районах может стать препятствием.
В среднем в США и Европе от 4% до 6% общественных зарядных станций расположены вдоль автомагистралей и имеют номинальную мощность не менее 22 кВт. Исключением является Норвегия: почти 20 % ее зарядных устройств составляют устройства для быстрой зарядки, расположенные рядом с автомагистралями, что является результатом поставленной в 2016 году цели установить станции быстрой-зарядки по крайней мере каждые 50 км на основных дорогах для поддержки поездок на-дальние расстояния. Если рассматривать зарядные мощности, а не баллы, то эта доля становится еще больше: 35% общественных зарядных мощностей расположены вдоль шоссе в Норвегии. Во всех рассматриваемых странах доля зарядных устройств на шоссе по общей мощности выше, чем по количеству зарядных станций, поскольку зарядные устройства на шоссе, как правило, самые быстрые.
В крупных европейских городах обычно больше зарядных устройств на электромобиль, чем в прилегающих районах.
Различные характеристики дорог, зданий и парковочных мест в разных городах могут повлиять на стратегию использования общественных зарядных станций. В таких городах, как Амстердам, где в жилых и офисных зданиях часто меньше частных парковок, необходимо иметь больше общественных зарядных устройств. Общественные зарядные устройства в городах должны также обслуживать такси и транспортные средства доставки, для которых ночной зарядки недостаточно, а также других посетителей города, которым может потребоваться зарядка в течение дня. Разделение между взиманием платы за ночное время для жителей и взиманием платы за возможность для других транспортных средств повлияет на скорость и распределение государственных сборов, что отражается в зарядной мощности на электромобиль в парке.
В европейских городах разный уровень внедрения электромобилей. Скандинавские города, такие как Осло, Стокгольм и Копенгаген, имеют самую высокую долю электромобилей в своем парке: 55%, 35% и 20% автомобилей являются электрическими. Будучи наиболее зрелым рынком, Осло также имеет одно из самых высоких соотношений электромобилей на одно зарядное устройство (более 30) и самую низкую доступную мощность на электромобиль (около 1 кВт). И в Копенгагене, и в Стокгольме на одну общественную зарядную станцию в городе приходится менее 10 электромобилей – ниже, чем в среднем по стране, что указывает на то, что расширение покрытия в городах имеет приоритет перед сельскими районами вокруг автомагистралей.
В городах Нидерландов, Германии и Франции доля электромобилей в автопарке ниже; В Амстердаме, Утрехте, Париже, Берлине и Мюнхене от 6% до 13% автомобилей являются электрическими. С точки зрения охвата и пропускной способности голландские города работают лучше по сравнению со средними показателями по стране и городам. В частности, разрыв между пропускной способностью города на один электромобиль и средним показателем по стране указывает на то, что эти города уделяют больше внимания более быстрым зарядным устройствам и их установке с более высокой плотностью по сравнению с другими районами за пределами города.
На европейских автомагистралях больше зарядных устройств, чем на автомагистралях США.
В конце 2024 года более 75% сети автомагистралей Европы имели зарядные устройства на расстоянии не более 50 км друг от друга, тогда как только 35% системы автомагистралей между штатами США имели такой же уровень покрытия. В Европе покрытие разное: например, в Нидерландах, Бельгии, Норвегии, Германии и Франции более 90% сети автомагистралей имеют зарядные станции каждые 50 км, тогда как в Испании и Польше эта доля составляет менее 80%. Аналогичным образом, развертывание в Соединенных Штатах варьируется в зависимости от региона. В Тихоокеанском регионе (например, в Калифорнии, Орегоне и Вашингтоне), где находится наибольшая доля парка электромобилей, 70% автомагистралей имеют инфраструктуру для зарядки каждые 50 км, но в центре страны эта доля составляет от 20% до 30%.
Сверх-быстрая зарядка (150 кВт и выше) позволяет провести прямое сравнение с обычным пит-стопом на шоссе, где время зарядки в течение 15 минут может обеспечить дополнительные 150 км запаса хода.1 Для длительных поездок по межгосударственным или международным коридорам водители электромобилей могут предпочесть более длительный перерыв, а это значит, что быстрая зарядка мощностью от 22 кВт до 150 кВт также может быть привлекательным вариантом. Если принять во внимание также устройства для быстрой зарядки, охват зарядными устройствами в Европейском Союзе увеличится: еще на 25% дорог будут установлены устройства для быстрой зарядки как минимум каждые 50 км. В США доля сети дорог между штатами, покрытой зарядными станциями, также увеличивается с почти 30 %, если учитывать исключительно сверх-быструю зарядку, до почти 40 %, если учитывать также и быструю зарядку.
Несмотря на высокий охват зарядной инфраструктурой вдоль европейских дорог, количество станций быстрой-заправки вдоль автомагистралей остается значительно меньшим, чем количество автозаправочных станций. Обеспечение более плотной сети зарядных станций поможет решить проблему беспокойства по поводу запаса хода и поможет вселить уверенность в внедрение электромобилей, сделав зарядку такой же удобной и надежной, как и обычная заправка. Это позволит повысить гибкость планирования маршрутов вокруг станций зарядки и поможет справиться с наихудшими-сценариями, такими как неожиданные объезды, задержки на дорогах или экстремальные погодные условия.
Общественная зарядка не всегда означает доступную зарядку
Около 20% общественных зарядных устройств в Европе на самом деле являются «полу-общественными», то есть доступ к ним ограничен лишь частью населения, например, зарядные устройства, предоставляемые отелями или супермаркетами, доступны только для клиентов. Такие зарядные устройства также могут иметь физические барьеры и более ограниченное время работы, что ухудшает доступ к зарядке и опыт.
Технические барьеры также могут препятствовать простоте использования даже полностью общественных зарядных станций, как это может произойти с несовместимыми типами вилок (например, Тип 2, комбинированная система зарядки, CHAdeMO). Другие факторы, такие как платежная система или (в случае с зарядными устройствами Tesla) марка автомобиля, также могут ограничивать удобство использования зарядной инфраструктуры, снижая общую доступность. Поэтому стандартизация в сочетании с доступом к надежным данным о наличии зарядных станций и ценах будет иметь важное значение для повышения доступности общественной инфраструктуры зарядки.
К 2030 году мощность общественных зарядок для электромобилей малой-мощности вырастет почти в девять раз
В целом, первые пользователи электромобилей, как правило, имеют более высокий уровень доступа к домашней зарядке, чем более широкие слои населения. Несмотря на то, что в 2030 году электрические LDV будут составлять 15 % мирового запаса электромобилей в STEPS (что можно рассматривать как прохождение ранней-фазы внедрения), ожидается, что домашняя зарядка останется предпочтительным способом зарядки электромобилей, если они доступны, учитывая их доступность и удобство. Доступность зарядки в других частных местах, например, на рабочих местах, а также общественная зарядка также будет способствовать более широкому распространению электромобилей, особенно среди групп населения, не имеющих доступа к домашней зарядке или для поездок на большие расстояния. В рамках STEPS с 2025 года до конца 2030 года будет добавлено около 150 миллионов точек зарядки, причем почти две-трети из них будут домашними зарядными устройствами, 30 % – другими частными зарядными устройствами, а оставшиеся 8 % – общественными зарядными станциями.
Создание-общественных зарядных станций в STEPS призвано отразить количество, необходимое для обслуживания парка электрических легковых автомобилей, запланированных в сценарии. Таким образом, прогнозы взимания платы основаны на политике и рыночных тенденциях, лежащих в основе прогнозов по транспортным средствам, а не на простом сопоставлении-политик и правил, связанных с взиманием платы. Однако прогнозы по точкам зарядки учитывают региональные тенденции, такие как историческая эволюция количества точек зарядки на электромобиль, доля и мощность общественных быстрых зарядных устройств, а также доступ к домашним и другим частным зарядным устройствам. В целом, по мере развития рынков электромобилей ожидается, что оптимизация сети общественных зарядных станций улучшится, а это означает, что использование может увеличиться без негативного влияния на качество обслуживания пользователей. В соответствии с этим в STEPS количество электрических легковых автомобилей на одну общественную зарядную станцию во всем мире увеличится примерно с 11 в 2024 году до примерно 14 в 2030 году.
Количество доступных пунктов зарядки представляет собой лишь один показатель покрытия; Установленная зарядная мощность также важна. Общественные устройства для быстрой зарядки, благодаря своей более высокой зарядной емкости, способны обеспечить больше энергии и, таким образом, обслуживать больше электромобилей в день, чем медленные зарядные устройства. Более половины зарядных мощностей, установленных для обслуживания электрических легковых автомобилей в период с 2025 по конец 2030 года в STEPS, будут приходиться на быстрые общественные зарядные устройства. Это означает, что к 2030 году мощность общественной быстрой зарядки увеличится более чем в десять раз, тогда как мощность частной зарядки увеличится менее чем в четыре раза.
ВКитайОтносительно низкое соотношение электрических легковых автомобилей и общественных зарядных станций, которое сохранялось на протяжении последнего десятилетия, отчасти объясняется тем, что китайские владельцы электромобилей, как правило, концентрируются в густонаселенных городах с ограниченным доступом к домашней зарядке. В STEPS соотношение электрических легковых автомобилей на одну общественную зарядную станцию остается относительно низким, но все же растет примерно до 11. К 2030 году в STEPS количество общественных зарядных станций в Китае вырастет более чем в три раза, достигнув более 12 миллионов зарядных точек. Доля общественных станций быстрой зарядки продолжает расти, как и в первой половине этого десятилетия, увеличившись примерно с 45 % в 2024 году до более 50 % в 2030 году. В 2024 году в Китае появилось около 850 000 общественных зарядных станций. Среднегодовые приросты, необходимые для достижения запаса общественных зарядных станций, прогнозируемых в STEPS в 2030 году, примерно на 75% выше, чем наблюдалось в 2024 году, и на 60% выше, чем прирост в 2023 году. 1,5 миллиона точек зарядки каждый год. В рамках проекта STEPS к 2030 году мощность общественной зарядки в Китае увеличится примерно на 900 ГВт. Чтобы снизить нагрузку, которую зарядка электромобилей оказывает на энергосистему, китайское правительство опубликовало политику стандартизации транспортных средств-к-сетевым технологиям, благодаря которой электромобили, как ожидается, обеспечат 10 ГВт гибкой мощности к 2030 году.
ВЕвропаК 2030 году в STEPS количество общественных зарядных станций удвоится и достигнет более 2 миллионов. Доля быстрых зарядных устройств продолжает расти и достигнет 30% в 2030 году в STEPS по сравнению с менее чем 20% в 2024 году. Таким образом, мощность общественных зарядных станций в Европе достигнет 115 ГВт в 2030 году, включая медленные и быстрые зарядные устройства. Увеличение доли быстрых зарядных устройств, а также рост их средней номинальной мощности означает, что, хотя соотношение электрических LDV на одну зарядную точку увеличится с менее чем 15 в 2024 году до почти 25 в 2030 году, общественная зарядная мощность на одно транспортное средство увеличится до более чем 2 кВт на один электрический LDV. Этот уровень общественной зарядной мощности превышает целевые показатели выходной мощности, установленные в AFIR ЕС (1,3 кВт на аккумуляторную электрическую модель LDV и 0,8 кВт на каждую вилку-в гибридном автомобиле). Чтобы достичь уровня общественной зарядки, прогнозируемого в STEPS, в 2030 году, Европа должна добавлять 210 000 точек общественной зарядки в среднем в год до 2030 года, что меньше, чем 275 000 точек общественной зарядки, добавленных по всей Европе в 2024 году.
Помимо регулирования ЕС, существуют национальные цели для инфраструктуры общественной зарядки в Европе. Например, французское правительство намерено иметь 400 000 общедоступные зарядные станции к 2030 году, что примерно в две-и--половину раза больше количества, доступного на конец 2024 года. Правительство Великобритании заявило о своей цели построить как минимум 300 000 общественных зарядных станций в 2030 году, что примерно в три-и--половину больше количества имеющихся в 2024. Правительство Германии также ранее поставило цель создать 1 миллион общественных зарядных станций к 2030 году, хотя группы энергетической отрасли раскритиковали эту цель за то, что она превышает потребность.
ВСоединенные Штаты, количество общественных пунктов зарядки легковых автомобилей вырастет с почти 200 000 в конце 2024 г. до более чем 500 000 в конце 2030 г. в STEPS. Это предполагает, что историческая тенденция к увеличению доли электрических LDV на одну общественную точку зарядки сохранится, и что в 2030 году на одну общественную точку зарядки будет приходиться почти 40 электрических LDV по сравнению с примерно 32 в 2024 году. Хотя это соотношение значительно выше, чем в среднем по миру, результаты недавнего опроса показывают, что более 85% владельцев электромобилей в США имеют доступ к домашней зарядке. Однако с ростом продаж электромобилей ожидается, что эта доля сократится. Кроме того, большинство владельцев электромобилей, имеющих домашние зарядные устройства, по-прежнему еженедельно используют общественные зарядные устройства.
Доля быстрых зарядных устройств в США вырастет с менее чем 30% в 2024 году до 40% в 2030 году в STEPS, а это означает, что доступная общественная зарядная мощность на один электрический легковой автомобиль вырастет до более чем 1,5 кВт на электромобиль. В 2024 году в США было добавлено около 35 000 общественных зарядных станций по всей стране. Чтобы достичь более 0,5 миллиона человек, прогнозируемых в STEPS в 2030 году, Соединенным Штатам необходимо будет создавать в среднем 58 000 общественных зарядных станций в год. В конце 2024 г. в эксплуатации находились менее 200 станций, финансируемых в рамках программы NEVI (что составляло менее 1 % от добавленной к 2024 г. государственной платы), но более 3 500 имели условные награды или соглашения. Однако, поскольку политика, лежащая в основе реализации программы «Формула NEVI», в настоящее время пересматривается, будущее федерального финансирования инфраструктуры зарядки электромобилей остается неопределенным. Тем не менее, ранее оценивалось, что NEVI и другие зарядные станции, финансируемые из федерального бюджета, составляют менее 15 % от объявленных развертываний зарядных устройств за пределами-дома.
ВИндия, количество общественных зарядных станций увеличится с 75 000 в конце 2024 г. примерно до 375 000 к концу 2030 г. в рамках STEPS, чтобы обеспечить запас менее 3 миллионов электрических легковых автомобилей. В результате к 2030 году в STEPS на каждую общественную точку зарядки приходится около 7 электромобилей LDV по сравнению с менее чем 4 в 2024 году. Чтобы достичь этого прогнозируемого количества общественных точек зарядки, необходимо будет добавлять около 50 000 точек зарядки в среднем каждый год до 2030 года, что примерно на 30 % больше, чем количество добавлений, наблюдаемых в 2024 году. Индийская схема PM E-DRIVE включает в себя 20 миллиардов индийских рупий (240 миллионов долларов США) на общественные зарядные станции для электромобилей с планами по поддержке целевых 22 100 зарядных устройств для электромобилей для четырёх-колесных электромобилей до марта 2026 года.
В других странах в период с конца 2024 по 2030 год в STEPS добавляется около 630 000 точек общественной зарядки, или в среднем 105 000 новых точек общественной зарядки в год. Правительства во всем мире установили цели для общественных зарядных станций, чтобы поддержать расширение до 2030 года и далее. Япония планирует создать запас 300 000 общественных зарядных станций к 2030 году, что примерно в 9 раз превышает запас на конец 2024 года. Правительство Новой Зеландии намерено иметь 10 000 зарядных станций к 2030 году, что в семь- раз больше, чем к концу 2024 года. В Юго-Восточной Азии Индонезия планирует создать 30 000 зарядных станций к 2030 году, а Таиланд 12 000.