能否在户外方便地为电动汽车充电是许多电动汽车车主最关心的问题。一个2022调查的数据，按《福布斯》62%的受访者对他们的电动汽车续航里程感到焦虑，以至于旅行计划受到了影响。而“里程焦虑可能是夸大了，则不需要广泛而可靠的外部充电基础设施。
基础设施术语本身可能令人困惑。为了清楚起见，请记住a充电站一个特定的物理位置是否有一个或多个文章收费。充电桩本身可以有一个或多个港口每个端口可以为一辆电动汽车充电。每个帖子可能有多种类型的服务连接器来支持不同的电动汽车充电连接器标准．一个端口可以提供不同的功率水平。
电力输出越多，电动汽车充电速度越快。充电次数会有所不同电动汽车电池的型号和状态。福特说一辆F-150闪电“使用150千瓦+直流快速充电器，标准范围98千瓦时的电池组可以在约44分钟内充满15-80%的电量。说它的IONIQ 5 EV使用350千瓦的充电器，“可以在18分钟内将电量从10%充满到80%。”
找到一个350千瓦的充电口并不容易。截至今年春季，46000个电动汽车公共充电站中有88%拥有充电站115,000 +充电接口，只支持L2充电，根据美国新闻与世界报道．特斯拉是升级其在美国的1500个超级充电站的功率为300千瓦，以及对非特斯拉车辆开放充电，但有些40%的直流快速充电器运行正常目前只有50千瓦。
关于需要多少充电器和类型的预测差异很大，这取决于对美国和美国正在运行的电动汽车数量和类型的假设其他地方。例如，国际清洁运输委员会估计到2030年，美国将有2500万辆电动汽车上路，需要130万个二级办公场所，90万个二级公共场所，以及18万个直流快速充电端口。
大多数专家都认为，在未来十年内，美国需要的充电器数量至少是目前数量的20倍。
的爱迪生电气研究所估计预计将有2600万辆电动汽车上路，并假设将需要120万个L2工作场所，200万个公共L2和14万个直流快速充电端口。另一方面，如果美国达到拜登政府制定的目标2030年销售的所有新车中有一半是零排放汽车包括纯电动、插电式混合动力或燃料电池电动汽车，即4800万辆电动汽车，将需要55.3万个L2工作场所，67.5万个公共L2和53.3万个直流快速充电接口根据来麦肯锡公司．
不管哪一种估计最接近真实情况，大多数专家都认为，在未来十年里，美国需要的充电器数量至少是目前数量的20倍。这意味着至少在未来10年里，每天都要安装数百个充电端口。一些国家，比如爱尔兰，估计了它的需求50倍的快速充电端口就像现在一样，而澳大利亚将需要是这个数字的很多倍鉴于它目前有什么．
2022年7月17日，犹他州尼菲，一个家庭在酷热中等待他们的特斯拉汽车充电。乔治·弗雷/盖蒂图片社
充电器的放置很关键。上述估计假设大多数电动汽车充电将在家中完成。的美国能源部长期持有的那一些80%的电动汽车充电将在电动汽车车主在美国的住所进行。其他研究表明这一比例最高可能接近60%，而美国只有大约一半的车辆拥有可靠的路边停车在自己的房子里。此外,根据到全国房屋建筑商协会在美国，约31.4%(或4400万户居民)的家庭居住在多户住宅(公寓楼、共管公寓、联排别墅和混合用途开发项目)中，可能没有方便的充电选择。消除”充电的沙漠“在农村地区而且城市，尤其是低收入人群少数民族地区，是一个优先需要解决的问题。在未来十年，如果电动汽车要在美国大规模普及，至少需要在所有类型的住宅中安装数千万个L2型电动汽车充电器，这将考验当地配电系统的可靠性。
公共收费工作
多项举措正在进行中，以提供更多的公共电动汽车充电。通用汽车，电动汽车充电公司EVgo,Pilot和Flying J旅游中心有合作到2025年，在全国安装3250个直流快速充电器。通用汽车将提供4万个L2充电器在它的经销商那里在美国和加拿大也是如此。新成立的全国电动公路联盟(NEHC)是美国约50家公用事业公司的合作项目承诺到2023年底，在美国高速公路上安装数千个快速充电器。
拜登政府也是如此承诺到通过联邦政府提供50亿美元基础设施投资和就业法案(IIJA)向各州提供帮助，帮助他们建立一个由多达12.5万个充电站组成的私有电动汽车充电网络，其中至少有四个直流快速充电器位于附近大约每50英里的地方，但不是在美国州际公路。该法案将支付该电视台高达80%的费用，并帮助支持该业务五年。根据IIJA的资助规则，只能支持非专有的充电端口，信息等待时间和充电速度必须公开，充电基础设施的设计也必须支持未来的技术进步，如自动驾驶汽车和电动半挂车。
获得分区批准、许可证和处理当地公用事业——“软成本”——会迅速增加建造一个电站所需的成本和时间。
此外，IIJA为充电站提供的资金将分五年发放。由于大部分工程将于明年开工，要到2028年，州际收费系统才能全面运行。然而，这可能需要更长的时间，因为IIJA的另一项联邦资金要求是电动汽车充电设备本身必须是美国造的．由于满足这一要求的电动汽车充电供应商很少，各州已经警告说，由于所有人都在争夺相同的资源，充电可能会延迟。电动汽车站的软件也必须是安全的，尤其是现在成为目标的黑客。
IIJA的另一个要求是充电站必须得到良好的维护。损坏或故障的电动汽车充电端口成为一个主要的问题是，除了特斯拉的超级充电站．一个研究加利福尼亚州的一项研究发现，在旧金山湾区181个公共电动汽车快速充电站的657个电动汽车服务连接器中，超过20%的连接器“无法正常工作”。最近的一次J.D. Power调查支持了这一研究，显示电动汽车车主越来越沮丧“陷入困境的公共汽车充电基础设施……电动汽车车主继续面临无法运行的充电站设备。”
福特对此非常担忧自行检查电动汽车站，如果发现无功能的服务连接器，它将诊断问题并告知站点所有者。如果这个问题没有得到纠正，福特的电动汽车充电站定位软件将从充电建议中删除该充电站。
电动汽车充电站不可靠的一个常见原因是缺乏资金和熟练的维护人员。安装直流快速充电器是昂贵的，可以花费超过每个快速充电站价值47万至75万美元四个港口完全从零开始建造;这样一个充电站每天需要大约9名顾客来支付运营成本。在农村地区在美国，这个数字可能很难达到。研究表明确实如此没有不寻常的直流快速充电站的亏损作为一个彭博文章宣称，电动汽车充电企业什么都做，就是赚不到钱。新的和高度吹捧电动汽车充电创业公司沃尔塔已经据报道,财政困难。
建造电动汽车站也不容易。获得分区批准，许可证，和当地公用事业部门打交道软成本-可以迅速增加建造空间站所需的成本和时间。七年前，加州通过了一项州法律流线型电动汽车站许可．然而，当地司法部门普遍忽视了这项法律，这就是为什么该州在获得许可证的时间上仅次于新泽西州。另一个宣布电动汽车友好状态比较慢)。即使是特斯拉这样经验丰富的公司也有问题。Rohan帕特尔他是特斯拉公共政策和业务发展高级全球总监，告诉一个国家科学院电动汽车研讨会去年，特斯拉正在建造1000万平方英尺的土地德克萨斯州的超级工厂因为许可证和公用设施互联问题，“我们要建造这个东西的速度比我们在路边建造一个超级充电站还要快。”
充电站对未来电动牵引车拖车的支持将是一个重大挑战，既为支持仓储配送中心在路上也一样。据估计，一个电动汽车友好型高速公路广场和卡车站的电力需求将相当于一个小镇最近的研究美国公用事业公司国家电网．
国家电网
该研究调查了纽约和马萨诸塞州未来的电动汽车充电站需求，以了解它们将如何影响其电网基础设施。研究发现，到2030年，典型的高速公路电动汽车充电站将需要超过20个快速充电器来支持乘用电动汽车，这将开始达到最大配电互连负荷限制。在那之后，许多充电站点将需要连接到高压输电系统，并看到变电站的升级。
英国国家电网的研究表明，一些现有的和计划中的高速公路广场和卡车站点现在需要开始升级过程，在需求存在之前。该研究指出，“虽然充电器的安装可以在几个月内完成，但更大的传输互连和升级可能需要长达八年的时间来建造。”此外，它还指出，其结果“表明NEVI项目公式资金指导所要求的最低场地配置(四个150千瓦充电器)将在不久的将来被许多高速公路场地的预期需求所超越。”这意味着IIJA资助的许多电动汽车充电站几乎从一开始就规模不足。
国家电网的研究还指出，“幸运的是”马萨诸塞州和纽约的许多高速公路和高压输电线路彼此平行，使其更容易支持未来的电力负荷需求。其他州可能就没这么幸运了。
随着电动汽车充电站的增加，达到“金发女孩”的数量将是重要的。如果太快建造太多，许多车站将无法维护或升级，或者因为缺乏盈利能力而关闭。这是发生在日本．数量太少，公众对电动汽车的不满可能会增加电动汽车普及放缓．一个不确定因素是经济上是否可行电动汽车电池续航能力出现突破这最终可能会抑制对公共电动汽车充电站的需求。
在本系列的下一篇文章中，我们将开始研究大规模过渡到电动汽车的社会挑战。
