À medida que as vendas de VE atingiram níveis recordes em 2023, espera-se que cresçam mais. Com o apoio de formuladores de políticas, provedores de carregamento e montadoras, a expansão de VEs está ganhando ritmo. Mas ainda há desafios relacionados à confiabilidade do carregamento e ao acesso a estações de carregamento que agora estão se tornando as limitações contra a expansão generalizada. Hoje entenderemos a análise de problemas e soluções no relatório anual de confiabilidade do ChargerHelp.
Conforme mencionado por vários pesquisadores, viagens longas em EVs ainda podem ser desafiadoras devido a problemas de carregamento. Este relatório fornecerá dados e análises sobre o estado da infraestrutura e identidades de carregamento de EV, que são a causa raiz da falha de carregamento. Além disso, com insights e recomendações mencionados aqui, há possibilidades de superar esses desafios e melhorar a confiabilidade.
Destaques-Conclusões e Recomendações
- A confiabilidade real do carregamento geralmente é inadequada em relação ao tempo de atividade relatado.
- Após analisar 26% das estações, fica evidente que problemas com software e superestimação do status da estação de carregamento reduzem a confiança do motorista. Isso impacta ainda mais negativamente a experiência de carregamento de VE.
- EVSEs antigos e EVSEs com maior histórico de construção têm maior probabilidade de apresentar maiores taxas de tempo de inatividade.
- Após estudar 20 operadores de rede de carregamento, uma divisão foi observada. 10-20% das estações estavam fora de serviço, enquanto outras tinham bons resultados constantes. As portas DCFC mencionaram que apenas 4 redes têm uma grande parcela de portas, mas a maioria delas estava fora de serviço.
- Há vários motivos para o tempo de inatividade e sessões de cobrança com falha. Além disso, a condição do sistema de pagamento está significativamente conectada com o tempo de inatividade da estação.
- Abordar estações problemáticas reduzirá a carga sobre O&M e EVSE.
- Acessibilidade de dados incluída via OCPP deve ser assegurada.
- Com protocolos de relatórios de dados padronizados, meça o tempo de atividade de forma eficaz.
- Manter financiamento específico de O&M para manter e renovar a infraestrutura de EVSE.
- Implementação de protocolos padronizados de solução de problemas com cobertura de garantia abrangente.
- Promoção de práticas líderes em todo o setor, simultaneamente à expansão do treinamento e da certificação de técnicos.
Problemas e soluções no relatório anual de confiabilidade do ChargerHelp
A pergunta fundamental: Posso carregar meu VE quando e onde for necessário?
Para responder a isso e encontrar soluções relevantes, esta avaliação da infraestrutura de carregamento dos EUA examinará mais detalhadamente a confiabilidade dos EVSE.
Descobertas ou Problemas
As 3 categorias inter-relacionadas de insights exploradas são:
- Discrepância entre o tempo de atividade real e o tempo de atividade relatado.
- Como a idade, a rede e o estado do EVSE afetam a confiabilidade.
- Fatores que levam ao tempo de inatividade e medidas para melhorar o tempo de atividade.
A seguir estão as 6 principais descobertas da análise.
- O tempo de atividade real geralmente é inferior ao tempo de atividade relatado.
- A imprecisão do software agrava as deficiências de confiabilidade e reduz a confiança do motorista.
- A idade do equipamento está correlacionada com o tempo de inatividade e as variações de confiabilidade geograficamente por estado.
- A confiabilidade do carregamento varia muito de acordo com a rede.
- Existem várias causas de tempo de inatividade e sessões de carregamento malsucedidas, com certos problemas dominantes.
- Lidar com estações problemáticas pode reduzir a carga sobre a O&M do EVSE.
DESCOBERTA 1 – O tempo de atividade real é frequentemente menor do que o tempo de atividade relatado.
Tempo de atividade real – Refere-se à experiência real dos condutores de veículos elétricos enquanto seus veículos estão carregando, em comparação com o status relatado pelas estações ou redes por meio de aplicativos, OCPP ou APIs de software.
Durante a análise, houve uma discrepância notável entre os dois números (tempo de atividade real e tempo de atividade relatado). Especialistas da ChargerHelp verificaram mais de 4,800 pontos de carregamento. Cerca de 15.4% deles foram relatados como não funcionando, tanto por software quanto por inspeção presencial. No entanto, 26.3%, um número consideravelmente grande de carregamentos, foram relatados como falhos . Cerca de 15% das estações foram relatadas como online e disponíveis, tanto por testes presenciais quanto por software.
Segundo a Paren , o tempo médio real de atividade das estações em todas as redes é de 84%, em comparação com os 92% autodeclarados pelas estações. A faixa estimada é de 72% a 87%, enquanto a faixa autodeclarada é de 79% a 100%. As tentativas de carregamento bem-sucedidas foram de 84%, com uma variação de 69% a 94% por rede. Ao aplicar o tempo real de atividade, o número de portas L2 e DCFC inativas ficou mais próximo de 18% a 15%.
Motivo – O software superestima consistentemente o tempo de atividade da estação, a capacidade de carregar o veículo continuamente e o estado em um determinado momento.
Solução – Aplicação de um coeficiente de correlação para compreender o estado da infraestrutura pública de carregamento nos EUA.
DESCOBERTA 2 – A imprecisão do software agrava as deficiências de confiabilidade, reduzindo a confiança do motorista.
Os técnicos de campo da ChargerHelp descobriram que 16% do status operacional e online exibido para as estações de carregamento de veículos elétricos (EVSE) estava incorreto . As informações apresentadas estavam erradas (ver Figura 4). Além disso, 10% das estações falharam no teste de carga . Essas eram as estações cujo status online e de funcionamento estava de acordo com o aplicativo e o teste físico. Cerca de 26% do total de estações de carregamento analisadas apresentaram erros de software e na própria estação.
- Falso positivo – 1.9% estações
- Falsos negativos – 10.5% estações
- Erros de ocupação – 3.6% estações
- Falha de estação não documentada – 10.3% das estações
DESCOBERTA 3 – A idade do equipamento se correlaciona com o tempo de inatividade e como a confiabilidade varia geograficamente por estado
Há uma conexão direta entre a idade da infraestrutura EVSE e suas taxas de queda. Como esperado, as estações antigas estavam mais para baixo com uma mudança de passo notável em torno da marca de 4 anos.
Além disso, os estados com essas estações apresentam percentagens mais elevadas de estações inoperacionais. No final de 2023, os estados dos EUA tinham mais de 1000 pontos de carregamento públicos de nível 2 e DCFC, de acordo com os dados da AFDC, abrangendo o leste, oeste, sul e centro-leste (ver Figura 8). Destes, 4.7% estavam fora de serviço , variando de menos de 1% no Dakota do Norte e no Alasca a 10% em Washington D.C.
Fatores relacionados:
- Afiliação política dominante (estado vermelho, roxo ou azul)
- População do estado
- Reputação do estado (compatível com EV/não)
- Tamanho do mercado de veículos elétricos
DESCOBERTA 4 – A confiabilidade do carregamento varia drasticamente de acordo com a rede.
Ao analisar 20 operadoras de redes de carregamento com pelo menos 500 pontos de recarga, ficou evidente que pouquíssimas estações foram relatadas como inoperantes. Por outro lado, entre 10% e 20% das estações de outras operadoras relataram estar constantemente fora de serviço . Esse foi o cenário no final de 2023.
As portas de nível 2 apresentam taxas de inatividade relatadas entre 0 e 10%. Em contraste, taxas de inatividade de 10 a 70% foram registradas para carregamento rápido em corrente contínua (DCFC) pelas principais redes . Assim, fica evidente que uma experiência ruim para um motorista de veículo elétrico não está necessariamente relacionada a uma porta ou estação de carregamento específica. De acordo com a Paren, algumas redes têm maior probabilidade de exibir o status incorreto da estação no aplicativo, enquanto outras tendem a resultar em tentativas de carregamento malsucedidas.
Fatores que afetam a confiabilidade e o tempo de inatividade do EVSE, além do operador de rede.
- Redes com hardware EVSE OEM único homogêneo
- Redes com composição heterogênea de uma miríade de OEMs de hardware EVSE
- Modelo operacional
- Operadores de lojas familiares
DESCOBERTA 5 – As causas do tempo de inatividade e das sessões de carregamento com falha são multifacetadas, embora certos problemas predominem.
Foram observados múltiplos sinais de danos, como problemas em conectores, cabos, telas e gabinetes. Os itens danificados com maior frequência foram os retratores e as telas (ver Figura 19). As condições do sistema de pagamento têm uma relação positiva com o funcionamento das estações em comparação com as estações inoperantes. As estações em funcionamento apresentam poucos ou nenhum problema de pagamento, enquanto as demais apresentam sistemas de pagamento inoperantes ou problemáticos.
De acordo com a análise da ChargerHelp, os problemas mais comuns foram falhas ou danos em componentes internos , seguidos por falhas de comunicação e de software. Esses dois problemas juntos representam mais de 2/3 de todos os problemas. Já os problemas elétricos e os danos no local representam cerca de 2% de todos os problemas.
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DESCOBERTA 6 – Abordar estações problemáticas pode aliviar uma carga desproporcional na operação e manutenção de EVSE.
Na análise da ChargerHelp de mais de 32,000 estações de carregamento para veículos elétricos (EVSE), constatou-se que a necessidade de ordens de serviço era a causa de 66% dos problemas. Apenas 2.5% das estações necessitavam de 4 ou mais ordens de serviço , o que sobrecarregava os recursos de operação e manutenção. Isso reduz o tempo de atividade da rede e a confiabilidade das estações.
De acordo com dados da Paren, no segundo semestre de 2023, metade das estações de carregamento rápido DCFC (DCFC) sofreu pelo menos uma interrupção de energia significativa que durou uma semana inteira. Além disso, 2% das estações tiveram quatro ou mais interrupções, totalizando um mês de inatividade em um período de seis meses. Cerca de 10% das estações apresentaram de seis a nove ou mais interrupções por semana , o que significa que ficaram fora de serviço por um mês ou mais. Com base nisso, o tempo médio de interrupção foi de 2.57 semanas , e a mediana foi de aproximadamente uma semana. Observação: Os dados aqui mencionados referem-se a interrupções e reparos ocorridos durante o segundo semestre de 2023.
Recomendações
Nos EUA, a confiabilidade das estações de carregamento de veículos elétricos é resultado de como a indústria construiu inicialmente a infraestrutura. É importante garantir que as estações de carregamento estejam operacionais e em boas condições. Aqui estão algumas recomendações de acordo com a análise do ChargerHelp.
1. Garantir a acessibilidade dos dados, inclusive via OCPP
Isso pode ser feito aumentando a acessibilidade do Open Charge Point Protocol (OCPP) e outras informações de diagnóstico relacionadas para provedores de rede e operadores de estação. Com isso, o diagnóstico de problemas será mais preciso e não haverá necessidade de fazer extensas soluções de problemas físicos.
2. Meça o tempo de atividade de forma eficaz com protocolos de relatórios de dados padronizados
Embora a Federal Highway Administration tenha uma nova regra sobre tempo de atividade, ainda há divergências sobre como medir a confiabilidade do carregamento de VE. Portanto, é importante atualizar a métrica de tempo de atividade e corresponder à experiência real de carregamento dos motoristas de VE. Com isso, os dados relatados serão mais precisos e confiáveis.
3. Alocar financiamento específico de O&M para manter e renovar a infraestrutura EVSE.
Na América, a infraestrutura de carregamento de VE é antiga e extensa. Novas instalações são feitas em um ritmo recorde. Independentemente disso, é importante garantir financiamento para ambas as infraestruturas para garantir a confiabilidade e a disponibilidade das redes de carregamento.
Os contratados podem entender melhor o trabalho ao encorajar a criação de RFPs para a manutenção de estações de carregamento de VE. Assim, promovendo o gerenciamento eficaz das estações.
4. Implemente uma cobertura de garantia abrangente combinada com protocolos padronizados de solução de problemas.
Programas de garantia robustos para garantir a confiabilidade e o tempo de atividade das estações de carregamento. As garantias devem cobrir uma ampla gama de problemas potenciais que podem ocorrer: de mau funcionamento de hardware a problemas de software, e incluir mão de obra e peças. Isso garantirá uma resolução rápida e eficiente.
5. Promover práticas líderes em todo o setor e, ao mesmo tempo, expandir o treinamento e a certificação de técnicos.
Os canais de comunicação entre fabricantes e técnicos devem ser melhorados. Isso reduzirá os tempos de espera e excluirá os processos de solução de problemas. Isso pode ser feito por meio do estabelecimento de linhas de suporte dedicadas, tempos de resposta mais rápidos para suporte técnico no local e melhoria das ferramentas de diagnóstico remoto.
Fatos a considerar
Os veículos elétricos se tornaram uma fonte fundamental para os EUA reduzirem as emissões de CO2 no setor de transportes. Os consumidores estão sendo atraídos pelo desempenho e pelas vantagens de custo dos veículos elétricos em comparação com os veículos a combustão interna. Além disso, os veículos elétricos estão batendo recordes nos EUA , com vendas superiores a 1 milhão de unidades em 2023.
O sucesso futuro depende de uma infraestrutura de carregamento confiável. Com base nisso, o número de pontos de recarga públicos para veículos elétricos dobrou nos últimos três anos nos EUA, ultrapassando 175,000 pontos no início de abril de 2024. Grandes organizações estão se unindo para expandir a infraestrutura de carregamento e dar suporte a milhões de veículos elétricos adicionais nos próximos anos. Entre elas, destacam-se a Lei de Redução da Inflação, o programa de Infraestrutura Nacional para Veículos Elétricos (NEVI) do Escritório Conjunto de Energia e Transporte (Joint Office) e a Lei Federal Bipartidária de Infraestrutura.
As deficiências na experiência de carregamento de veículos elétricos (EVCS, na sigla em inglês) foram recentemente documentadas em reportagens do USA Today , Wall Street Journal e Bloomberg . Essas deficiências estão afetando a reputação do setor e causando frustração entre os atuais proprietários/condutores de veículos elétricos. Além disso, estão reduzindo o número de pessoas que estavam dispostas a migrar de veículos com motor de combustão interna para veículos elétricos.
Uma pesquisa da Plug In America, realizada em maio de 2024, revelou que 40% dos motoristas de veículos elétricos estavam insatisfeitos com a confiabilidade e a disponibilidade de pontos de recarga públicos. Desses, cerca de 70% se depararam com um carregador inoperante ou quebrado no último ano.
É evidente que tanto a percepção quanto a realidade do carregamento não atendem à meta de 97% de tempo de atividade do programa da NEVI. Além disso, a ansiedade de carregamento se tornou uma grande preocupação para os atuais e futuros motoristas de EV. Ela até substituiu a ansiedade de alcance entre as pessoas, que as impedia de fazer a mudança.
Concluindo, os problemas e soluções no relatório anual de confiabilidade do ChargerHelp, confiabilidade de carregamento e problemas de software reduzem a confiança do motorista em geral. 10-20% das estações estão fora de serviço e as portas DCFC apresentaram altas taxas de falha. EVSE antigo e histórico de construção mais longo adicionam taxas de tempo de inatividade com condições do sistema de pagamento e outros motivos que se somam a isso.
Assim, abordar estações problemáticas e garantir a acessibilidade dos dados melhorará o desempenho. Além disso, protocolos de relatórios padronizados e financiamento específico de O&M são necessários para estações novas e antigas.
