Koliko bi plačali, da prihranite 5 minut: zakaj menimo, da je hitrejše polnjenje precenjeno

Geely je prejšnji teden v petih kitajskih mestih začel nameščati svoje 2.25 MW polnilnike. Vsaka omarica lahko hkrati oskrbuje dva avtomobila z več kot 1 MW vsak, najhitrejši Geelyjevi modeli pa dosegajo vrh pri približno 1.1 MW. Podjetje je bilo 30. septembra v Raunheimu, kjer je iskalo nemške partnerje za gradnjo postaj z močjo 1 000 kW. Časovnice ni navedlo, prav tako ni imenovalo avtomobila, ki se prodaja v Evropi in bi takšno postajo lahko izkoristil. BYD ima na Kitajskem 11 586 postaj za bliskovito polnjenje in je za Evropo obljubil 3 000 postaj. V ZDA je EVgo svoj 750 kW sistem prestavil na leto 2027.

To je impresivno inženirstvo. Kljub temu menimo, da je vsaj za avtomobile v Evropi precenjeno. Postanek za hitro polnjenje ni postanek na bencinski črpalki. Ljudje priklopijo avto in odidejo, avtomobil pa je običajno pripravljen, še preden se vrnejo. Megavat je tudi drag, predvsem zaradi zahtev, ki jih postavlja omrežju.

Ostane preprosto vprašanje. Koliko bi plačali, da prihranite 5 minut? Poskusili smo ga ovrednotiti.

Današnji polnilniki so že hitrejši od avtomobilov

Preučili smo 15.4 milijona sej na polnilnikih z močjo 150 kW ali več na Norveškem, Švedskem, Nizozemskem, v Franciji in Švici, od avgusta do začetka oktobra. Povprečen avtomobil je bil priklopljen 27 minut. Na polnilnikih z močjo 400–700 kW je bilo to 24.5 minute. Na polnilnikih z močjo 150–249 kW pa 27.9 minute.

Polnilnik z več kot dvakrat večjo močjo torej prihrani približno 3 minute, na Norveškem in Švedskem pa ne prihrani ničesar. Omejitev je avtomobil. Večina baterij svojo polnilno moč močno zmanjša že pred 80%, da se zaščitijo, in večji polnilnik tega ne more spremeniti. Junija smo isto ugotovili še z drugega zornega kota: podvojitev moči na polnilno mesto je seje skrajšala za 0 do 13%.

Fastned v povprečju proda 26.9 kWh na sejo, IONITY pa navaja 30 kWh. Če to razporedimo čez 27 minut, dobimo 59 do 66 kW na polnilnikih s povprečno nazivno močjo 269 kW. To je naš izračun na podlagi njihovih povprečij in našega izmerjenega časa, vendar Kempowerjevi lastni podatki vodijo do iste ugotovitve: povprečno 52.9 kW na sejo v Združenem kraljestvu. Hitri polnilniki, ki jih Evropa že ima, oddajajo približno četrtino svoje nazivne moči.

Kaj prinese hitrejša baterija

Da bi videli, kam gre čas, smo modelirali avtomobil z 90 kWh uporabne kapacitete, ki se polni z 20 na 80%, s štirimi različnimi polnilnimi krivuljami: tipičen današnji avtomobil, najboljši današnji avtomobil, avtomobil, ki ves čas ohranja 150 kW, in megavatni avtomobil z baterijo 12C.

Prehod tipičnega avtomobila s 150 kW na 350 kW polnilnik prihrani manj kot minuto. Avtomobil, ki bi preprosto ohranjal 150 kW do 80%, bi prihranil še tri minute, na katerem koli polnilniku, ki je že postavljen. Po našem modelu najboljši avtomobili, ki so danes naprodaj v Evropi, opravijo polnjenje z 20 na 80% v približno 18 minutah na 350 kW polnilniku. Nemški avtomobilski klub ADAC je preizkusil dva najnovejša, BMW iX3 in Mercedes CLA. Oba sta na ADAC-jevem 300 kW testnem polnilniku dosegla vrh 296 kW. iX3 je za polnjenje z 10 na 80% potreboval 25 minut, CLA pa je v celotnem polnjenju v povprečju dosegel 169 kW.

Megavatni avtomobil to na 1 MW polnilniku opravi v manj kot šestih minutah. Na 350 kW polnilniku potrebuje približno deset minut. Večina pridobitve torej izvira iz baterije. Megavatni polnilnik sam doda 4.4 minute, in to le avtomobilom, ki lahko sprejmejo megavat — danes je to peščica kitajskih modelov.

Vozniki ne čakajo ob avtomobilu

Ko točite gorivo, pet minut stojite ob avtomobilu. Pri hitrem polnilniku avto priklopite in odidete: na stranišče, po kavo, nekaj pojest. Prihranjen čas pri polnilniku šteje le, če bi sicer tam stali in čakali.

Portugalska nacionalna polnilna platforma beleži vsako spremembo stanja, zato lahko vidimo, kako dolgo ljudje dejansko ostanejo. Na polnilnikih z močjo 150 kW in več je bil mediana postanek to poletje dolg 30 minut, polovica vseh postankov pa je trajala med 20 in 45 minutami. Približno eden od desetih je trajal deset minut ali manj. Današnje hitrosti polnjenja oblikujejo te številke, zato nam ne povedo, kaj bi vozniki počeli s hitrejšim avtomobilom. Pokažejo pa, da večina ljudi ta čas že porabi za nekaj drugega.

Pri megavatnem avtomobilu prednost pred 350 kW polnilnikom izgine, ko je voznik odsoten več kot približno 11 minut. Oba polnilnika končata, preden se voznik vrne. Izvršni direktor ChargePointa je avgusta povedal podobno: postajališča so zasnovana za postanke, dolge od 10 do 15 minut, in večina voznikov ne bo opazila razlike med devetimi in enajstimi minutami. Fastned pravi, da svoje postaje načrtuje tako, da je 15-minutno polnjenje prijeten odmor.

Pri tovornjakih je to zapisano v zakonodaji: 45-minutni odmor po štirih urah in pol vožnje, standard megavatnega polnjenja pa je dimenzioniran tako, da napolni baterijo tovornjaka znotraj tega odmora. Za avtomobile takšnega pravila ni. Njihovi vozniki pa morajo še vedno na stranišče.

Večino megavata predstavlja omrežni priključek

Na kW megavatna oprema ni bistveno dražja od tiste, ki je danes na trgu. Raziskava stroškov ICCT je ugotovila, da se strojna oprema na kW od 50 do 350 kW nekoliko poceni, Fraunhofer ISI pa strošek megavatne opreme ocenjuje na €337 do €460 na kW, približno toliko kot pri 350 kW polnilniku. Težava je v obsegu. Megavatno polnilno mesto ima več kot trikrat toliko kW kot 300 kW polnilno mesto, zato stane približno trikrat toliko, medtem ko o tem, koliko energije bo prevzel, odloča avtomobil. Plačate za trikrat več moči, prodate pa enako število kilovatnih ur.

Večina dodatnega denarja gre v omrežje. Nad nekaj sto kW lokacija zapusti nizkonapetostno omrežje, potrebuje lasten transformator in plača priključnino: €154 do €209 na kW pri srednji napetosti v nemških cenikih, ki smo jih pregledali. Northeim ob A7 pokaže razsežnost. Podvojitev priključne moči avtocestnega postajališča za tovornjake z 9 na 18 MW zahteva 80-tonski stikalni objekt in približno €1 milijon, še preden je nameščena ena sama polnilnica. Ta nadgradnja je namenjena tovornjakom, kjer je megavat na polnilno mesto smiseln.

Nato zmogljivost plačuješ vsako leto, ne glede na to, ali jo uporabljaš ali ne. V Združenem kraljestvu fiksni stroški predstavljajo približno 30p pri tipični ceni 76p na kWh za ultrahitro polnjenje, ChargeUK pa pravi, da jih upravljavci plačujejo »na podlagi prihodnje zmogljivosti, ne trenutne izkoriščenosti«. Na Švedskem je Ellevio za majhno lokacijo hitrega polnjenja na Orustu potrojil letno omrežnino, regulator pa je to podprl: »stroške omrežja poganja konična moč.« Nemška reforma omrežnin, ki naj bi začela veljati leta 2029, deluje enako. Zmogljivost rezerviraš vnaprej, moč nad rezervirano pa se obračuna po dvo- do triinpolkratniku običajne tarife.

In tu je še čakalna vrsta. »Omrežje je polno,« je Johannes Pallasch, vodja nemškega nacionalnega urada za polnilno infrastrukturo, povedal na konferenci ministrstva za promet o polnjenju prejšnji teden. Združenje polnilne industrije pravi, da nova pravila dodeljevanja pri operaterjih omrežij projektu dodajo od leto in pol do dveh let. Polovica od 200 lokacij Deutschlandnetz na avtocestah je odprtih, preostale zamujajo, deloma zato, ker srednjenapetostni priključki niso prispeli pravočasno. Na Nizozemskem je bilo konec junija na čakalni listi 15 498 zahtevkov za omrežno zmogljivost. Lokacija, ki želi megavat na polnilno mesto, se mora postaviti v te vrste.

Baterije so obvozna rešitev in tako dejansko deluje večina megavatnih avtomobilskih polnilnic. BYD-jeve flash polnilnice v Evropi imajo vsaka po 370 kWh hranilnika in iz omrežja vlečejo od 100 do 560 kW. Lokacija z 1 MW, ki sta jo Halo Energy in XPENG odprla septembra v Hongkongu, deluje na priključku z močjo 120–240 kW in bateriji s 400 kWh. To deluje, dokler avtomobili prihajajo eden za drugim. Po našem izračunu poln 370 kWh medpomnilnik pokrije približno pet zaporednih polnjenj po 73 kWh, njegovo ponovno polnjenje prek 100 kW priključka pa traja skoraj štiri ure.

Pošteno povedano: avtocestne polnilnice niso tiste, ki poganjajo evropski račun za omrežje. Siemensova študija za ACEA in ChargeUp Europe je ugotovila, da bo 78% naložb v omrežje, ki jih bodo električna vozila potrebovala do leta 2030, šlo v nizkonapetostno omrežje, večinoma za domače polnjenje. Strošek megavatne polnilnice pa pristane na sami lokaciji: velik priključek, ki ga je drago dobiti in drago obdržati, polno pa se uporablja le redko.

Ob najbolj prometnih dneh megavata ne dobi nihče

Delitev moči je način, kako bo v praksi zgrajena večina megavatnih polnilnic. Alpitronicov HYC1000 je ena 1 MW omarica, ki napaja do osem polnilnih enot, Fastned pa enega preizkuša ob svojem standardnem HYC400. Na mirni lokaciji deluje dobro. Polnilno mesto za hitro polnjenje je na naših petih trgih v uporabi približno 10% časa, BDEW pa povprečje vseh javnih polnilnih mest v Nemčiji ocenjuje na 12%. Pri tej ravni naš model megavatnemu avtomobilu ob prihodu pripiše približno 910 kW v povprečju, če so drugi avtomobili običajni.

Prometni dnevi so drugačni. Če so drugi avtomobili običajni, prihajajoči avtomobil dobi približno 540 kW, ko je zasedena polovica polnilnih mest, in približno 360 kW pri 70% zasedenosti — nič več, kot bi ponudila namenska 350 kW polnilnica. Če so tudi drugi avtomobili megavatni, moč pade pod 350 kW, ko je zasedena tretjina mest. Na polni lokaciji vsak avtomobil dobi 125 kW. Te prometne ure niso redke. Julija je 997 od 8 237 evropskih lokacij za hitro polnjenje s štirimi ali več polnilnimi mesti, ki jim sledimo, v najbolj obremenjeni uri tedna doseglo povprečno zasedenost 60% ali več. Pri 180 lokacijah je bila 80% ali več.

Kitajska je imela prejšnji teden preizkus v živo. Prvi dan praznikov ob državnem dnevu so avtocestne polnilnice po podatkih National Energy Administration dobavile 3.24-krat toliko energije kot običajen dan. V prvih treh dneh je bilo na avtocestnih počivališčih 2.97 milijona polnilnih sej, po našem izračunu približno 24 kWh na sejo. To je dopolnilno polnjenje, približno deset minut na 150 kW polnilnici. Vozniki so 6. oktobra na poti domov še vedno čakali v vrsti dve do tri ure, ministrstvo za promet pa je navedlo 79 počivališč, kjer je bilo polnjenje posebej obremenjeno.

Flash polnjenje tega ni rešilo. Vozniki so za Sina Finance povedali, da se je hranilnik pri flash polnilnicah ene znamke izpraznil in da se je »flash polnjenje spremenilo v počasno polnjenje«. Služba za pomoč uporabnikom znamke je krivdo pripisala »velikemu številu uporabnikov in nezadostnemu dopolnjevanju hranilnih omaric«. Xinhui je za praznike presodil, da se je pritisk v primerjavi s prejšnjimi leti zmanjšal, ker je bilo od januarja na počivališčih dodanih približno 11 000 visokozmogljivih polnilnic. Pomagalo je več polnilnih mest.

Koliko je torej vrednih 5 minut?

Nazaj k vprašanju iz naslova. Po našem stroškovnem modelu megavatno polnilno mesto stane €70 000 do €103 000 na leto več kot 300 kW polnilno mesto. Ob 5.2 sejah na dan, kolikor jih imajo današnje hitre polnilnice, to pomeni €37 do €55 na sejo oziroma €1.23 do €2.03 na kWh nad običajno ceno. To so naši izračuni, zasnovani na objavljenih stroških. Okvir zgoraj navaja vhodne podatke.

Če to delimo s 4.4 minute, vsaka prihranjena minuta stane €8 do €12. To je najboljši primer: vsak avtomobil lahko uporabi megavat in vsak voznik sedi v avtomobilu ter čaka. Uradne nizozemske in nemške prometne ocene vrednotijo minuto časa voznika na prostočasni poti na 16 do 26 centov. Poslovni potnik na dolgi poti je vreden približno €1.25 na minuto. Megavat stane nekje med 7- in 77-kratnikom vrednosti tega časa.

Le zelo malo avtomobilov ga lahko tudi izkoristi. Od 218 avtomobilskih modelov, predstavljenih od leta 2024, z objavljeno oceno DC polnjenja v našem katalogu vozil jih 17 sprejme 500 kW ali več — vseh 17 prihaja od kitajskih proizvajalcev. To je število modelov, ne avtomobilov na evropskih cestah, kjer je delež precej manjši. Če bi megavat lahko izkoristil eden od desetih avtomobilov, bi vsaka prihranjena minuta stala €80 ali več.

Kje se izplača

Nekateri vozniki petim minutam pripisujejo visoko ceno. Taksisti in vozniki prevozov na zahtevo prodajajo svoj čas. Enako velja za dostavne flote, ki delajo v dveh izmenah, in za vsakogar, ki po Autobahnu prevozi 1 000 km na dan.

Da bi prihranjena minuta stala približno €1, kar je približno vrednost minute poslovnega voznika, bi megavatno polnilno mesto potrebovalo 43 do 64 avtomobilov na dan, sposobnih megavatnega polnjenja, pri čemer bi vsak voznik čakal ob priključku. To opisuje taksi postajališče ali flotni depo, ne avtocestnega počivališča. Te lokacije bi morale dobiti megavatne polnilnice. Le da niso model za preostanek omrežja.

Kam bi mi vložili denar

Nismo proti hitrejšim baterijam. Avtomobil, ki se polni pri 12C, bo od 20 do 80% napolnjen v približno desetih minutah na 350 kW polnilnicah, ki jih Evropa že ima. To je resničen napredek in upravljavec polnilnih mest zanj ne plača.

Megavatna polnilnica k temu doda 4.4 minute — za nekaj avtomobilov, ob mirnih dneh in za voznike, ki ostanejo v avtomobilu. Hkrati porablja omrežno zmogljivost, ki je pri polnjenju že tako najbolj redek vir. Če upravljaš polnilno omrežje in imaš denar za porabo, so čakalne vrste pri majhnih lokacijah, ki potrebujejo še eno polnilno mesto, ne pri velikih lokacijah, ki potrebujejo debelejši kabel. Če si voznik, bo avtomobil navadno pripravljen, preden boš spil kavo.

Viri