Poiché le vendite di EV hanno raggiunto livelli record nel 2023, si prevede che cresceranno ulteriormente. Grazie al supporto di decisori politici, fornitori di servizi di ricarica e case automobilistiche, l'espansione dei EV sta prendendo piede. Ma ci sono ancora sfide legate all'affidabilità della ricarica e all'accesso alle stazioni di ricarica che stanno diventando le limitazioni all'espansione diffusa. Oggi comprenderemo l'analisi dei problemi e delle soluzioni nel rapporto annuale sull'affidabilità di ChargerHelp.
Come menzionato da vari ricercatori, i lunghi viaggi in veicoli elettrici possono ancora essere impegnativi a causa di problemi di ricarica. Questo rapporto fornirà dati e analisi sullo stato dell'infrastruttura di ricarica e delle identità dei veicoli elettrici, che sono la causa principale dei guasti di ricarica. Inoltre, con approfondimenti e raccomandazioni menzionate nel presente documento, ci sono possibilità di superare queste sfide e migliorare l'affidabilità.
Punti salienti-Risultati e raccomandazioni
- L'effettiva affidabilità della ricarica è spesso inadeguata rispetto ai tempi di attività segnalati.
- Dopo aver analizzato il 26% delle stazioni, è evidente che i problemi con il software e la sovrastima dello stato delle stazioni di ricarica riducono la fiducia del conducente. Ciò ha un impatto negativo sull'esperienza di ricarica dei veicoli elettrici.
- I vecchi EVSE e gli EVSE con una cronologia di produzione più lunga hanno maggiori probabilità di avere tempi di inattività più elevati.
- Dopo aver studiato 20 operatori di reti di ricarica, è stata osservata una divisione. Il 10-20% delle stazioni era fuori servizio mentre altre avevano costantemente buoni risultati. I porti DCFC hanno menzionato che solo 4 reti hanno una quota elevata di porti ma la maggior parte dei loro porti era fuori servizio.
- Ci sono molteplici ragioni per i tempi di inattività e le sessioni di ricarica fallite. Inoltre, le condizioni del sistema di pagamento sono significativamente collegate ai tempi di inattività della stazione.
- Risolvendo i problemi delle stazioni si ridurrà il carico di lavoro per O&M ed EVSE.
- Accessibilità dei dati inclusa tramite OCPP dovrebbe essere garantito.
- Misura efficacemente i tempi di attività grazie a protocolli di reporting dei dati standardizzati.
- Mantenere finanziamenti specifici per O&M per la manutenzione e il rinnovo dell'infrastruttura EVSE.
- Implementazione di protocolli di risoluzione dei problemi standardizzati con copertura di garanzia completa.
- Promozione di pratiche all'avanguardia in tutto il settore, parallelamente all'ampliamento della formazione e della certificazione dei tecnici.
Problemi e soluzioni nel rapporto annuale di affidabilità di ChargerHelp
La domanda fondamentale: posso ricaricare il mio veicolo elettrico quando e dove serve?
Per rispondere a questa domanda e trovare soluzioni adeguate, questa valutazione dell'infrastruttura di ricarica statunitense analizzerà più da vicino e in modo più dettagliato l'affidabilità dei veicoli elettrici (EVSE).
Risultati o problemi
Le 3 categorie di intuizione interrelate esplorate sono:
- Discrepanza tra il tempo di attività effettivo e quello segnalato.
- Come l'età, la rete e lo stato dell'EVSE influiscono sull'affidabilità.
- Fattori che causano tempi di inattività e misure per migliorare i tempi di attività.
Di seguito sono riportate le 6 principali conclusioni dell'analisi.
- Il tempo di attività reale è spesso inferiore al tempo di attività riportato.
- L'imprecisione del software aggrava le carenze di affidabilità e riduce la fiducia del conducente.
- L'età delle apparecchiature è correlata a variazioni di tempi di inattività e di affidabilità a livello geografico in base allo Stato.
- L'affidabilità della ricarica varia notevolmente a seconda della rete.
- Le cause dei tempi di inattività e delle sessioni di ricarica non riuscite sono molteplici e predominano alcuni problemi.
- Risolvendo i problemi delle stazioni è possibile ridurre l'onere di O&M degli EVSE.
RISULTATO 1 – Il tempo di attività reale è spesso inferiore al tempo di attività segnalato.
Tempo di attività effettivo : si riferisce all'esperienza reale dei conducenti di veicoli elettrici durante la ricarica, confrontata con lo stato segnalato dalle stazioni o dalle reti tramite app, OCPP o API software.
Durante l'analisi, è emersa una notevole discrepanza tra i due valori (tempo di funzionamento effettivo e tempo di funzionamento dichiarato). Gli esperti di ChargerHelp hanno controllato oltre 4,800 punti di ricarica. Circa il 15.4% di questi è risultato non funzionante, sia secondo i test software che in loco. Tuttavia, il 26.3%, un numero considerevolmente elevato di punti di ricarica, è risultato non funzionante . Circa il 15% delle stazioni è risultato online e disponibile, sia secondo i test in loco che secondo i test software.
Secondo Paren , il tempo di attività effettivo medio delle stazioni su tutte le reti è dell'84%, rispetto al 92% dichiarato dalle stazioni stesse. L'intervallo stimato è compreso tra il 72% e l'87%, mentre l'intervallo dichiarato è tra il 79% e il 100%. I tentativi di ricarica andati a buon fine sono stati dell'84%, con un intervallo tra il 69% e il 94% a seconda della rete. Applicando il vero tempo di attività, il numero di porte L2 e DCFC non funzionanti si è rivelato più vicino al 18-15%.
Motivo : il software sovrastima sistematicamente il tempo di funzionamento della stazione, la capacità di ricaricare continuamente il veicolo e lo stato in un dato momento.
Soluzione – Applicazione di un coefficiente di correlazione per comprendere lo stato dell'infrastruttura di ricarica pubblica negli Stati Uniti.
RISULTATO 2 – L’imprecisione del software aggrava le carenze di affidabilità, riducendo la fiducia del conducente.
I tecnici sul campo di ChargerHelp hanno scoperto che il 16% dello stato operativo e online mostrato per le stazioni EVSE non era corretto . Mostrava informazioni errate (vedi Figura 4). Inoltre, il 10% delle stazioni non ha superato il test di ricarica . Si trattava delle stazioni il cui stato online e funzionante corrispondeva a quello dell'applicazione e al test fisico. Circa il 26% delle stazioni di ricarica studiate presentava errori software e relativi alla stazione di ricarica stessa.
- Falso positivo – 1.9% stazioni
- Falsi negativi – 10.5% stazioni
- Errori di occupazione – 3.6% stazioni
- Guasto non documentato delle stazioni – 10.3% delle stazioni
RISULTATO 3 – L’età delle apparecchiature è correlata ai tempi di inattività e come l’affidabilità varia geograficamente in base allo stato
Esiste una connessione diretta tra l'età dell'infrastruttura EVSE e i loro down rate. Come previsto, le vecchie stazioni erano più down con un notevole cambiamento di passo intorno al traguardo dei 4 anni.
Inoltre, gli stati con tali stazioni presentano percentuali più elevate di stazioni fuori servizio. Verso la fine del 2023, gli stati degli Stati Uniti contavano più di 1000 punti di ricarica pubblici di livello 2 e DCFC, secondo i dati AFDC, distribuiti tra est, ovest, sud e Medio Oriente (vedi Figura 8). Di questi, il 4.7% dei punti di ricarica era fuori servizio , con percentuali che variavano da meno dell'1% nel Nord Dakota e in Alaska al 10% a Washington DC.
Fattori correlati:
- Affiliazione politica dominante (stato rosso, viola o blu)
- Popolazione dello Stato
- Reputazione dello stato (EV friendly/no)
- Dimensioni del mercato dei veicoli elettrici
RISULTATO 4 – L’affidabilità della ricarica varia notevolmente in base alla rete.
Analizzando 20 operatori di reti di ricarica con almeno 500 punti di ricarica, è emerso che pochissime stazioni risultavano fuori servizio. Al contrario, il 10-20% delle stazioni di altri operatori segnalava costantemente interruzioni di servizio . Questa era la situazione verso la fine del 2023.
Le colonnine di ricarica di livello 2 presentano tassi di inattività inferiori, intorno allo 0-10%. Al contrario, per le colonnine di ricarica rapida in corrente continua (DCFC) delle principali reti sono stati registrati tassi di inattività del 10-70% . È quindi evidente che una brutta esperienza per un conducente di veicoli elettrici non è necessariamente legata a una specifica colonnina o stazione di ricarica. Secondo Paren, alcune reti tendono a mostrare uno stato errato della stazione nell'app, mentre altre aumentano la probabilità di tentativi di ricarica falliti.
Fattori che incidono sull'affidabilità e sui tempi di inattività dell'EVSE, diversi dall'operatore di rete.
- Reti con hardware EVSE OEM singolo omogeneo
- Reti con una composizione eterogenea di innumerevoli OEM di hardware EVSE
- Modello operativo
- Operatori di piccole dimensioni
RISULTATO 5 – Le cause dei tempi di inattività e delle sessioni di ricarica non riuscite sono molteplici, anche se alcuni problemi prevalgono.
Sono stati riscontrati diversi segni di danneggiamento, come problemi a connettori, cavi, schermi e armadietti. Gli elementi danneggiati più frequentemente osservati erano i retrattori e gli schermi (vedere Figura 19). Le condizioni del sistema di pagamento sono correlate positivamente con le postazioni funzionanti rispetto a quelle non funzionanti. Le postazioni funzionanti presentano pochi o nessun problema di pagamento, mentre le altre hanno sistemi di pagamento non funzionanti o problematici.
Secondo l'analisi di ChargerHelp, i problemi più comuni sono stati guasti o danni ai componenti interni , seguiti da problemi di comunicazione e software. Questi due problemi insieme rappresentano oltre i due terzi di tutti i problemi. I problemi elettrici e i danni al sito, invece, costituiscono circa il 2% di tutti i problemi.
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RISULTATO 6 – Affrontare le stazioni problematiche può alleviare un onere sproporzionato sulla O&M degli EVSE.
Un'analisi condotta da ChargerHelp su oltre 32,000 stazioni di ricarica per veicoli elettrici (EVSE) ha rilevato che gli ordini di lavoro rappresentavano la causa del problema nel 66% dei casi. Solo il 2.5% delle stazioni necessitava di 4 o più ordini di lavoro , causando problemi alle risorse di gestione e manutenzione. Ciò riduce la disponibilità della rete e l'affidabilità delle stazioni.
Secondo i dati di Paren, nella seconda metà del 2023, metà delle stazioni DCFC ha subito almeno un'interruzione di corrente importante della durata di una settimana. Inoltre, il 2% delle stazioni ha registrato 4 o più interruzioni, per un totale di un mese di fermo impianto nell'arco di 6 mesi. Circa il 10% delle stazioni ha subito da 6 a 9 o più interruzioni a settimana , rimanendo quindi fuori servizio per un mese o più. Sulla base di questi dati, la durata media di un'interruzione è stata di 2.57 settimane , mentre la mediana si è attestata intorno a 1 settimana. Nota: i dati qui riportati si riferiscono alle interruzioni e alle riparazioni avvenute durante la seconda metà del 2023.
raccomandazioni
Negli Stati Uniti, l'affidabilità delle stazioni di ricarica per veicoli elettrici è il risultato di come l'industria ha inizialmente costruito l'infrastruttura. È importante assicurarsi che le stazioni di ricarica siano operative e in buone condizioni. Ecco alcune raccomandazioni in base all'analisi di ChargerHelp.
1. Garantire l'accessibilità dei dati, anche tramite OCPP
Ciò può essere fatto migliorando l'accessibilità dell'Open Charge Point Protocol (OCPP) e di altre informazioni diagnostiche correlate per i provider di rete e gli operatori delle stazioni. Con questo, la diagnosi dei problemi sarà più accurata e non ci sarà bisogno di effettuare una risoluzione dei problemi fisica estesa.
2. Misurare efficacemente i tempi di attività con protocolli di reporting dei dati standardizzati
Anche se la Federal Highway Administration ha una nuova regola sui tempi di attività, ci sono ancora disaccordi su come misurare l'affidabilità della ricarica dei veicoli elettrici. Pertanto, è importante aggiornare la metrica dei tempi di attività e farla corrispondere all'esperienza di ricarica effettiva dei conducenti di veicoli elettrici. In questo modo, i dati segnalati saranno più accurati e affidabili.
3. Stanziare finanziamenti specifici per O&M per mantenere e rinnovare l'infrastruttura EVSE.
In America, l'infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici è vecchia ed estesa. Le nuove installazioni vengono eseguite a un ritmo record. Indipendentemente da ciò, è importante garantire i finanziamenti per entrambe le infrastrutture per garantire affidabilità e disponibilità delle reti di ricarica.
Gli appaltatori possono comprendere meglio il lavoro incoraggiando la creazione di RFP per la manutenzione delle stazioni di ricarica EV. Promuovendo così una gestione efficace delle stazioni.
4. Implementare una copertura di garanzia completa abbinata a protocolli di risoluzione dei problemi standardizzati.
Programmi di garanzia robusti per garantire l'affidabilità e il tempo di attività delle stazioni di ricarica. Le garanzie dovrebbero coprire un'ampia gamma di potenziali problemi che possono verificarsi: dai malfunzionamenti hardware ai problemi software, e includere manodopera e parti. Ciò garantirà una risoluzione efficiente e rapida.
5. Promuovere le migliori pratiche del settore, ampliando al contempo la formazione e la certificazione dei tecnici.
I canali di comunicazione tra produttori e tecnici dovrebbero essere migliorati. Ciò ridurrà i tempi di attesa ed escluderà i processi di risoluzione dei problemi. Ciò può essere fatto tramite l'istituzione di linee di supporto dedicate, tempi di risposta più rapidi per il supporto tecnico in loco e il miglioramento degli strumenti di diagnostica remota.
Fatti da considerare
I veicoli elettrici sono diventati una fonte fondamentale per gli Stati Uniti per ridurre le emissioni di CO2 nel settore dei trasporti. I consumatori sono attratti dalle prestazioni e dai vantaggi in termini di costi dei veicoli elettrici rispetto ai veicoli con motore a combustione interna. Inoltre, i veicoli elettrici stanno raggiungendo nuovi record negli Stati Uniti, con oltre un milione di unità vendute nel 2023.
Il successo futuro si basa su un'infrastruttura di ricarica affidabile. In quest'ottica, negli Stati Uniti il numero di punti di ricarica pubblici per veicoli elettrici è raddoppiato negli ultimi 3 anni , superando quota 175,000 entro l'inizio di aprile 2024. Importanti organizzazioni si stanno unendo per ampliare l'infrastruttura di ricarica e supportare milioni di veicoli elettrici in più nei prossimi anni. Tra queste figurano l'Inflation Reduction Act, il programma National Electric Vehicle Infrastructure (NEVI) del Joint Office of Energy and Transportation (Joint Office) e la legge federale Bipartisan Infrastructure Law.
Recentemente, testate giornalistiche come USA Today , Wall Street Journal e Bloomberg hanno documentato alcune criticità relative all'esperienza di ricarica dei veicoli elettrici (EVCS) . Queste problematiche stanno danneggiando la reputazione del settore e causando frustrazione tra gli attuali proprietari/guidatori di veicoli elettrici. Inoltre, stanno riducendo il numero di potenziali acquirenti pronti a passare dai veicoli a combustione interna a quelli elettrici.
Un sondaggio di Plug In America del maggio 2024 ha rilevato che il 40% dei conducenti di veicoli elettrici non era soddisfatto dell'affidabilità e della disponibilità delle stazioni di ricarica pubbliche. Di questi, circa il 70% ha riscontrato una stazione di ricarica non funzionante o guasta nell'ultimo anno.
È evidente che sia la percezione che la realtà della ricarica non soddisfano l'obiettivo del 97% di uptime del programma NEVI. Inoltre, l'ansia da ricarica è diventata una preoccupazione importante per i conducenti di veicoli elettrici attuali e futuri. Ha persino sostituito l'ansia da autonomia tra le persone che le tratteneva dal fare il cambio.
In conclusione, i problemi e le soluzioni nel rapporto annuale di affidabilità di ChargerHelp, l'affidabilità della ricarica e i problemi software riducono la fiducia dei conducenti in generale. Il 10-20% delle stazioni è fuori servizio e le porte DCFC hanno mostrato alti tassi di guasto. I vecchi EVSE e la cronologia di costruzione più lunga aggiungono tassi di inattività con condizioni del sistema di pagamento e altri motivi che si aggiungono.
Pertanto, affrontare le stazioni problematiche e garantire l'accessibilità dei dati migliorerà le prestazioni. Inoltre, protocolli di reporting standardizzati e finanziamenti specifici per O&M sono richiesti sia per le stazioni nuove che per quelle vecchie.
