Цена на зарядна станция от ниво 3: Заслужава ли си инвестицията за Rapid EV Зареждане?

Въведение

Електрификацията на транспортната индустрия е парадигматична промяна в разпределението на енергията, при която централизираният модел на гориво се заменя с модела на децентрализираната електроенергийна мрежа. За инвеститорите и търговските оператори изборът да инсталират EV Инфраструктурата не е въпрос на внедряване на технологии, а на разпределение на капитала и дългосрочно управление на активите. Зареждането от ниво 3, известно още като бързо зареждане с постоянен ток или станция за бързо зареждане с постоянен ток, е уникална категория активи в този пейзаж в сравнение с по-бавните си предшественици.

Докато зарядните устройства от ниво 1 и ниво 2 се използват за обслужване на икономиката на „времето на престой“ (зареждане, когато превозното средство е паркирано през нощта или по време на работа), зареждането от ниво 3 се използва за обслужване на икономиката на „мобилността“, позволявайки пътувания на дълги разстояния и висока оборотност на автопарка. Но способността да се осигури високоволтова енергия за минути вместо за часове е висока цена. Инфраструктурата от ниво 3 е сложна структура на разходите, която включва високи първоначални разходи за хардуер, променливи разходи за... EV инсталиране на зарядни устройства въз основа на капацитета на мрежата и допълнителни оперативни разходи. Този документ представя стриктно проучване на тези разходи, за да се установят хоризонтите на рентабилност и потенциалът за възвръщаемост на инвестициите (ROI) за потенциалните заинтересовани страни, инвестиращи в EV станция за зареждане.

Какво е зареждане от ниво 3?

Зареждането от ниво 3 е най-високото ниво на съвременните търговски EV технология за зареждане. За разлика от системите от ниво 1 и ниво 2, които използват променливотоково захранване и зависят от вградения конвертор за преобразуване на енергията в постоянен ток (DC) за захранване на EV батерия, станциите от ниво 3 извършват това преобразуване извън борда. Това заобикаля проблема с вграденото зарядно устройство и станцията може да осигури постоянно напрежение към системата за управление на батерията на превозното средство.

Резултатът е значително намаляване на латентността на зареждане. Типично зарядно устройство от ниво 2 може да отнеме няколко часа, за да зареди батерията, докато зарядно устройство от ниво 3 може да възстанови електрическо превозно средство (EV) до 80 процента от заряда му за около 20 до 30 минути с 10 процента заряд. Докато зареждането от ниво 1 е като пълнене на резервоар с градински маркуч, ниво 3 е като отваряне на шлюз; количеството на преноса на енергия е експоненциално по-голямо. Това е основното предимство на технологията, което оправдава сложното инженерство и увеличените разходи за поддръжката ѝ.

Основни предимства на зарядните станции от ниво 3

Икономически, станциите от ниво 3 имат уникални предимства, които ги правят възприети от съвременните EV собственик:

• Времева ефективност и производителност: С време за зареждане под 30 минути, една станция от ниво 3 може да обслужва много повече превозни средства на ден от аналог от ниво 2, осигурявайки постоянна производителност. Това е висок оборот, който е необходим в търговски зони с висок трафик и магистрални коридори.
• Намаляване на тревожността от обсега: Тези станции могат да добавят обхват от 60 до 100 мили за около 20 минути, което ги прави ключов възел в пътуванията на дълги разстояния, като ефективно елиминират една от основните психологически бариери пред... EV приемане и подобряване на удовлетвореността на клиентите.
• Възможност за подготовка за бъдещето: Съвременната инфраструктура от ниво 3 е изградена с протоколи като CCS (Комбинирана система за зареждане) и NACS (Северноамерикански стандарт за зареждане), което ѝ позволява да бъде съвместима с широка гама от модели превозни средства. Освен това, устройствата с висока мощност (150 kW и повече) са разположени по такъв начин, че да могат да поддържат бъдещи технологии за капацитет на батериите, които ще могат да приемат още по-високи скорости на зареждане, съобразени с развиващите се навици на шофиране.

Критични разлики: Зареждане от ниво 3 спрямо ниво 1 и 2

Техническите различия трябва да бъдат известни, за да се разбере разликата в цената. Зареждането на ниво 1 използва обикновени жилищни контакти от 120 V, с незначителен пренос на енергия само в случай на продължително паркиране. Ниво 2 е 240 V (като големите уреди) и осигурява удобна опция за работно място или жилищна употреба, функционирайки ефективно като домашно зареждане. EV зарядно устройство.

Ниво 3 обаче се използва с напрежения от 400 V до 900 V+. Това не е просто подобрение, а нов клон на електротехниката. То се нуждае от високопроизводителни кабели с течно охлаждане за разсейване на топлината, усъвършенстван софтуер за взаимодействие със системата за управление на батерията (BMS) на електрическото превозно средство и надеждни функции за безопасност за справяне с дъги с висок ампераж. В резултат на това, профилът на разходите за зарядно устройство на Ниво 3 не е линеен спрямо Ниво 2; той е експоненциален, което е характерно за оборудването от индустриален клас.

Разходи за хардуерно оборудване (първоначална инвестиция)

Първите капиталови разходи (CapEx) за инфраструктура от ниво 3 се характеризират с първоначалната цена на самото зарядно устройство. Пазарът на бързи DC зарядни устройства не е комерсиализиран като пазара на домашни зарядни устройства, а по-скоро представлява сложна силова електроника.

Нива на изходна мощност (50 kW срещу 150 kW срещу 350 kW)

Съществува висока корелация между цената и изходната мощност. Обикновено има три нива на разходи за хардуер:

• Начално ниво (50 kW – 60 kW): Обикновено цените им са между 30 000 и 50 000 долара. Те са с въздушно охлаждане и могат да се използват в градски търговски обекти с приемливо време на престой от 45 минути.
• Среден диапазон (120 kW – 180 kW): Това е стандартното в индустрията бързо зареждане за обществени зарядни станции, което е достъпно и с добра производителност. Цената на такива устройства обикновено е между 65 000 и 90 000. Те използват по-сложни захранващи модули и често се нуждаят от кабели с течно охлаждане.
• Ултрабърз (350 kW+): Те са предназначени за поставяне по магистрали и в тежкотоварни електрически превозни средства от следващо поколение и могат да струват между 100 000 и 175 000 долара. Премията покрива усъвършенствани системи за управление на температурата, които могат да поемат огромни токове без прегряване.

Конфигурация и функции

В допълнение към грубата сила, опциите за конфигурация влияят върху цената на хардуера. Двупортова система, при която два автомобила могат да споделят захранването или да се зареждат на свой ред, е по-скъпа, но може значително да подобри коефициента на използване и потенциала за приходи на квадратен фут от станцията.

Също така, опциите за потребителски интерфейс, като големи сензорни екрани с висока разделителна способност, допринасят за цената (обикновено допълнителни $2,000 до $5,000), но осигуряват втори източник на приходи в програмната дигитална реклама. Тази функция е достъпна на Beny2-Guns DC EV Станция за зареждане на реклами. Хардуерни компоненти, като например системи за интеграция на плащания (RFID четци, терминали за кредитни карти), също са необходими, но те са допълнителни към базовата цена.

Разходи за инфраструктура и монтаж (тежко повдигане)

Най-често срещаната грешка, която инвеститорите правят, е да залагат само на хардуера и да подценяват несъществените разходи за монтаж. Разходите за инфраструктура и монтаж в повечето проекти могат да бъдат толкова големи, колкото и самия хардуер, което е значителна част от общите невъзстановими разходи.

Електрически подобрения и свързване към комунални услуги

Зарядните устройства от ниво 3 са тежко бреме за местната електрическа мрежа. Едно зарядно устройство с мощност 150 kW е еквивалентно на голям супермаркет. Това означава, че местата за инсталиране се нуждаят от много електрически подобрения.

• Подобрения на трансформатори: В случай че трансформаторът на обекта не е способен да работи с трифазно захранване от 480 V, ще е необходим нов трансформатор за комунални услуги. Това може да струва между 10 000 и 50 000 долара в зависимост от политиките на електроснабдителната компания и разстоянието до линията със средно напрежение.
• Разпределителна апаратура и измерване: За безопасно боравене с високото напрежение са необходими специални електрически табла, прекъсвачи и електромери.

Подготовка на обекта и труд

Разходите за гражданско строителство и квалифициран труд са свързани с физическата промяна на обекта.

• Изкопаване и сондиране: Монтажът на дебелокабелна тръба между източника на захранване и местоположението на зарядното устройство изисква изкопни работи. Цената е безумна в зависимост от материала на повърхността (изкопаването през бетон е по-скъпо от земята) и разстоянието.
• Бетонни подложки: Зарядните устройства с постоянен ток са тежки и се нуждаят от подсилени бетонни основи, за да бъдат стабилни и безопасни.
• Разрешаване: Общинските разпоредби изискват инженерни чертежи и такси за разрешителни, които могат да струват между 2,000 и над 10 000 в силно регулирани райони като Калифорния или Ню Йорк.

Повтарящи се оперативни разходи (OpEx)

След разгръщане на капитала, икономическата жизнеспособност на станцията се определя от управлението на оперативните разходи (OpEX).

Разходи за електроенергия: Потребление на енергия спрямо такси за търсене

Това е може би най-важната променлива в уравнението на печалбата. Сметките за електричество на търговските зарядни устройства се състоят от два компонента:

• Такси за енергия (kWh): Цената на реално използваното количество електроенергия.
• Такси за потребление (kW): Такса, която се изчислява въз основа на максималната пикова мощност, използвана през период на фактуриране (обикновено 15 минути).

Тъй като зарядните устройства от ниво 3 са способни да черпят огромна мощност в реално време, те могат да причинят астрономически такси за потребление. Станция с минимално използване, но с една сесия от 150 kW, може да плати такса за потребление от хиляди долари, а ефективната цена на kWh би била непосилна. Това би изисквало системи за съхранение на енергия от батерии (BESS) или интелигентен софтуер за управление на натоварването.

Такси и абонаменти за софтуерна мрежа

Хардуерът трябва да бъде свързан към мрежа на оператор на зарядна станция (CPO) чрез OCPP (Open Charge Point Protocol), за да работи обществено зарядно устройство. Тези мрежови такси включват обработка на плащания, дистанционно наблюдение и видимост на приложението. Средната цена е между 300 и 800 долара на порт годишно. Въпреки че това прави станцията видима за шофьорите, това е фиксиран разход, който се прави независимо от приходите.

Поддръжка, гаранция и ремонти

Термично натоварване и износване са съществени фактори в индустриалната силова електроника. Охлаждащите вентилатори се повреждат, филтрите се запушват, а екраните могат да се счупят. Въпреки че първите години обикновено са в гаранция, извънгаранционните ремонти на DC зарядните устройства са специализирани и скъпи. За да се постигне висока продължителност на работа, един консервативен бюджетен модел трябва да заделя около 1,500 до 3,000 на единица годишно за превантивна поддръжка и реактивни ремонти.

Пренебрегнати разходи: Какво повечето оферти не включват

Превишаването на бюджета обикновено се дължи на информационна асиметрия. Някои от скритите разходи често не са включени в първоначалните оферти:

• Съответствие с ADA: Обществени зарядни устройства трябва да бъдат достъпни за хора с увреждания в Съединените щати и повечето други райони. Това може да изисква пренареждане на асфалта, пребоядисване на паркинги, за да се оформят пътеки, достъпни за микробуси, и полагане на достъпни пътеки. Тези строителни дейности могат да допринесат за проект на стойност между 5,000 и 15 000 долара.
• Въвеждане в експлоатация: Различно е инсталирането на устройството и пускането му в експлоатация. Пускането в експлоатация е процес, при който сертифициран техник проверява системите за безопасност, настройва софтуера и потвърждава гаранцията. Тази услуга може да бъде много скъпа, варираща между 1,500 и 2,500 долара на посещение.
• Клетъчна свързаност: Въпреки че софтуерът е включен в мрежовите такси, самата връзка за данни (4G/LTE) може да бъде допълнителен план за данни, който може да струва между 200 и 400 долара годишно на модем.

Анализ на възвръщаемостта на инвестициите: Кога ще излезете на нула и ще реализирате печалба?

Анализът на възвръщаемостта на инвестициите (ROI) за таксуване на ниво 3 ще включва определянето на пресечната точка на коефициентите на използване и ценовата сила с фиксираните и променливите разходи, както беше обсъдено по-горе.

Първият лост за рентабилност е коефициентът на използване. Неактивното зарядно устройство няма да донесе никакви приходи, но все пак ще понесе фиксирани оперативни разходи (такси за търсене, софтуерни такси).

• Сценарий A: Зарядно устройство с мощност 150 kW с цена от 120 000 (общо) има такса от 0.45/kWh. При ниско натоварване (2 сесии/ден), приходите едва могат да покрият таксите за електроенергия и търсене, а паричният поток е отрицателен.
• Сценарий Б: Същото зарядно устройство постига 10 сесии/ден (15% натоварване). Приходите са много по-високи от оперативните разходи. Нетният оперативен доход може да достигне едва 15 000-20 000 годишно, което би осигурило прост период на възвръщаемост от 6-8 години.

Точката на рентабилност обикновено се достига по-рано в бизнеси, които са в състояние да се възползват от времето на престой (например търговски центрове, където шофьорите харчат пари за зареждане) или в автопаркове, където алтернативната цена на горивото е по-скъпа.

Стратегии за намаляване на общите разходи за притежание и оптимизиране на бюджета

Интелигентното разпределение на капитала води до намаляване на общите разходи за притежание (TCO), без това да се отразява на производителността на активите.

Използване на стимули: Федерални, щатски и комунални отстъпки

Субсидиите са инструмент за корекция на пазара, който ускорява внедряването на инфраструктура. Федералният данъчен кредит за инфраструктура за алтернативни горива е наличен в САЩ, за да покрие до 30 процента от разходите за хардуер (ограничен до 100 000 на местоположение). Програми на щатско ниво, като CALeVIP, и програми за подготовка на комуналните услуги (които покриват разходите за трансформатори и мрежови връзки) могат да компенсират половината до две трети от първоначалната инвестиция, като по този начин радикално променят профила на възвръщаемост на инвестициите.

Директно снабдяване от производителя

EV Веригата за доставки на зарядни устройства обикновено се характеризира с множество слоеве на дистрибуция с марж. Един от стратегическите начини за намаляване на разходите е закупуването на хардуер директно от производители на оригинално оборудване (OEM) или от фабрики-източници. Инвеститорите обикновено могат да придобият хардуер на 15-20% по-ниски единични цени, като заобикалят регионалните дистрибутори. Това включва сътрудничество с производители, които имат силна логистика, но позволява по-ефективно разпределение на капитала.

Приоритизиране на интегрираните защитни проекти

Значителен фактор за разходите е сложността на инсталацията. Конвенционалните DC зарядни устройства обикновено се нуждаят от външни подпанели, независими устройства за остатъчен ток (RCD) и сложни системи от прекъсвачи. Разширените производители, като например... BENY, включете тези защитни механизми в архитектурата на зарядното устройство. Защитите от свръхток, пренапрежение и утечка са вградени, като по този начин се минимизира използването на външни компоненти. Това прави електрическата еднолинейна схема по-лесна, броят на работните часове, необходими за инсталирането ѝ, е по-малък, а цената на проектните материали е по-ниска.

Модулен дизайн за минимизирани разходи за престой

По време на експлоатационния етап цената на престоя е два пъти по-висока: загубените приходи и разходите за ремонт. Този риск се решава чрез модулна архитектура на захранването. При немодулно зарядно устройство, повредата на компонент обикновено води до спиране на функционирането на цялото устройство. При модулния дизайн захранването се подава чрез паралелни захранващи модули (например четири модула по 30 kW, които осигуряват 120 kW). В случай на повреда на един от модулите, зарядното устройство ще работи с по-ниска мощност (90 kW). Тази резервираност осигурява непрекъснатост на приходите и позволява ремонти с гореща подмяна, които са по-евтини и по-бързи от пълната подмяна на устройството.

Как си партнираме с BENY Максимизира ефективността на вашия капитал

Партньорство с BENY директно се справя с двете най-големи финансови бариери при внедряването на ниво 3: прекомерните подобрения на мрежовата инфраструктура и нестабилните оперативни разходи. BENYПортфолиото на компанията варира от стандартни DCFC устройства (20 kW–600 kW) до нашата водеща иновация: интегрираната батерия. EV Зарядно устройство.

Тази система предефинира уравнението на разходите, като комбинира акумулаторна единица с капацитет 42.5 kWh с високоскоростна изходна мощност от 60 kW или 80 kW. За обекти с ограничен капацитет на захранване, това ви позволява да внедрите бързо зареждане без огромните капиталови разходи (CapEx) за подобрения на трансформаторите. Системата ефективно „увеличава“ нискоенергийна мрежова връзка (напр. 30 kW), за да осигури високоскоростна производителност, елиминирайки необходимостта от скъпоструващо разширяване на мрежата.

оперативно, BENY максимизира рентабилността чрез интелигентно „елиминиране на пиковите натоварвания“. Системата съхранява енергия през нискотарифните извънпикови часове и я разрежда през периоди с високо търсене. Това предпазва операторите от астрономически такси за търсене – основният фактор за възвръщаемост на инвестициите – като същевременно стабилизира натоварването на локалната мрежа. Чрез избора BENYИнвеститорите не просто купуват хардуер; те си осигуряват стратегически актив, проектиран да намали общата цена на притежание (TCO) и да ускори периода на достигане на точката на безубыточност чрез интегрирана технология за съхранение.

Кой трябва да инвестира в зарядни станции от ниво 3?

Най-рационално е да се инвестира в инфраструктура от ниво 3 в обекти, където ефективността на времето е свързана със стойност и е необходима висока оперативна честота. За разлика от зарядните устройства от ниво 2, които се използват при дългосрочно паркиране, ниво 3 е актив с висока оборотност.

• Търговски флоти и индустриални центрове: Логистични фирми, индустриални зони и таксиметрови шофьори, където рентабилността зависи от времето за работа на превозните средства. В случая с тези организации всяка минута, през която превозното средство се зарежда, е минута, в която то не генерира приходи.
• Търговски и хотелиерски комплекси: Търговски центрове, ресторанти и хотели с висок трафик и насочени към клиенти с висока демографска група. Тези зарядни устройства зареждат клиентите с време за престой от 20-40 минути, превръщайки необходимостта в пазаруване.
• Търговци на гориво и обществени зарядни станции: Старите бензиностанции се превръщат в енергийни хъбове и специални CPO (оператори на зарядни точки), които използват първокласни недвижими имоти, за да осигуряват на населението енергия в движение.
• Корпоративни кампуси (за автопаркове и ВИП гости): Ниво 2 е приемливо при работа с ежедневни служители, но ниво 3 е необходимо при работа с корпоративни оперативни автопаркове (превозни средства за продажби/сервиз), които трябва да бъдат върнати в работно време, както и при работа с паркинги за ръководители или посетители.
• Критични институции (болници и университети): Здравните заведения се нуждаят от бързо зареждане на линейки и логистика за спешни случаи, а университетските кампуси използват DCFC, за да поддържат електрическите автобуси и автопаркове за поддръжка в движение 24/7.
• Разработчици на недвижими имоти: Организации, заинтересовани от подобряване на стойността на имотите и спазване на новите общински разпоредби за зониране, които изискват новите тежкотоварни сгради да бъдат готови за бързо зареждане.

Заключение

Инсталирането на зарядни станции от ниво 3 е значителна финансова инвестиция и общите разходи по проекта често надхвърлят 100 000 долара на единица, включително инфраструктурата. Въпреки това, разглеждането на това само като разходен център не отчита цялостната икономическа тенденция. Липсата на инфраструктура за бързо зареждане, както... EV Растежът на приемането представя пазара на енергия като продавач.

Инвестиционният случай на зареждане от ниво 3 е убедителен, като се извършва строг анализ на избора на хардуер, контролират се разходите за инсталиране и се максимизират оперативните разходи чрез контролиране на таксите за търсене и използване на надеждна технология. Това е вид актив, който не само осигурява възвръщаемост на капитала по отношение на директните приходи, но и стратегическа стойност по отношение на осигуряването на бъдещето на търговските операции. За разумния инвеститор не е важно дали е скъпо или не, а дали капиталът се използва ефективно за реализиране на дългосрочната стойност на прехода към електрифицирана мобилност.