2022 Kia EV6 Supercharged

Infraestrutura quebrada ameaça cortar um circuito elétrico, a “revolução do veículo elétrico”

Com planos de colocar pelo menos 30 carros movidos a bateria em produção até meados da década, as montadoras sabem que os clientes em potencial precisarão ter certeza de que encontrarão lugares para se conectar – especialmente se morarem em um apartamento ou casa onde não podem. t. Instale um carregador especial.

Embora as vendas de carros novos tenham caído no geral, as vendas de veículos elétricos estão aumentando e continuam, o que levanta a questão: a América está pronta para milhões de veículos elétricos?

No início deste mês, a General Motors anunciou planos para instalar 40.000 dispositivos de carregamento público nos Estados Unidos, muitos em comunidades rurais onde esses dispositivos permanecem poucos e distantes entre si. E a GM não está sozinha. Ford, Volkswagen, Tesla e várias outras montadoras estão expandindo sua rede pública de carregamento – que atualmente totaliza apenas cerca de 57.000 soquetes – assim como startups de carregamento como EVgo, Electrify America e ChargePoint.

As vendas de veículos elétricos aumentaram de 1% do mercado de carros novos nos EUA no final de 2019 para quase 7% nos últimos meses. E isso pode chegar a 20% em meados da década, de acordo com um estudo da Car Wars divulgado no verão pelo Bank of America Research. Mas, embora a criação de uma rede de carregadores facilmente acessível seja fundamental para apoiar a “revolução do veículo elétrico”, é preciso olhar mais adiante e fazer uma pergunta mais importante, mas fundamental: a infraestrutura elétrica do país está pronta para lidar com milhões de baterias? veículos que devem chegar às nossas estradas nos próximos anos?

ansiedade de alcance

Uma das maiores preocupações dos potenciais compradores de veículos elétricos sempre foi a preocupação com o alcance. Mas, com os modelos mais novos oferecendo 250, 350 ou até 500 milhas por carga, encontrar um lugar para conectar se tornou a questão mais relevante, de acordo com John McElroy, analista veterano e apresentador do podcast de vídeo Autoline Detroit.

Nissan Leaf 2011
Alguns consumidores ainda estão preocupados com o alcance do EV e penduram fotos de um Nissan Leaf antigo que percorreu menos de 80 milhas com uma carga completa.

No lado positivo, um projeto de lei bipartidário de infraestrutura aprovado pelo Congresso em 2021 reserva US$ 5 bilhões para financiar um lançamento nacional, com o governo Biden pressionando por 500.000 carregadores públicos até 2030.

“O crescimento de uma rede de estações de carregamento é fundamental para que os veículos elétricos alcancem uma adoção generalizada”, disse Kelsey Peterson, diretor de eletrificação de transporte da concessionária DTE com sede em Michigan.

A boa notícia é que o número de carregadores está crescendo rapidamente. De acordo com dados federais, havia apenas 42.000 deles em meados de 2021. Mas a desvantagem é que muitos dos dispositivos existentes agora não funcionam.

plugues quebrados

“Tive vários problemas com carregadores de carros elétricos enquanto estava na estrada”, disse Mercedes Lilienthal, uma piloto de rally e fã de carros elétricos que se viu perto de ficar sem elétrons enquanto procurava por um carregador que estava em serviço em várias ocasiões.

Uma pesquisa recente do grupo de defesa de veículos elétricos Plug In America descobriu que cerca de metade dos entrevistados teve problemas ao usar carregadores públicos – com a reclamação mais comum sendo o mau funcionamento. Um estudo polêmico publicado no início de 2022 pela Universidade da Califórnia em Berkeley estimou que apenas 72,5% dos 657 carregadores rápidos públicos na área da baía de São Francisco estavam em operação ao mesmo tempo.

Plugue do carregador EV de alta velocidade
A Lei de Infraestrutura fornece US$ 5 bilhões para expandir a rede de carregamento de veículos elétricos do país.

Embora os operadores de estações de carregamento geralmente subestimem o grau do problema, eles não negam que a confiabilidade seja um problema. “Se os proprietários de veículos elétricos continuarem experimentando carregadores que não funcionam como deveriam, isso retardará a revolução dos veículos elétricos”, disse McElroy.

crescimento gradual

Mas carregadores quebrados não são a única preocupação. A questão mais séria é se os Estados Unidos têm capacidade de geração suficiente e, em caso afirmativo, se podem obter essa energia onde os proprietários de veículos elétricos precisam, seja em casa, no trabalho ou em estações de recarga públicas.

O consenso geral é que os Estados Unidos têm capacidade de geração suficiente para cobrir veículos elétricos que podem aumentar a frota de automóveis do país até pelo menos 2025 e possivelmente 2030. Mas quanto mais longe avançamos – e maior a participação no mercado de carros novos veículos elétricos se tornam, maior o desafio. . As instalações locais estão “à altura do desafio”, diz Trevor Powell, diretor de mobilidade de Michigan. Isso foi repetido por um executivo da Consumer Energy que falou ao fundo.

“O importante é esperar que o crescimento dos veículos elétricos seja gradual. Acontecerá com o tempo, desde que você planeje e esteja preparado”, disse Gary Silberg, sócio e líder global do setor automotivo da KPMG. Eletricidade no país foi levado ao extremo “mesmo antes de se desfazer dos carros elétricos”, acrescentou Selberg, e “vai dar muito trabalho”.

A quantidade de trabalho varia “de região para região, estado para estado e instalação para instalação”, disse Dave Rueter, diretor de marketing e comunicações da NextEra Energy, com sede em Jacksonville, Flórida. Sem apontar o dedo, Reuter teme que alguns provedores simplesmente não estejam lidando com o que é necessário no futuro.

fogo e gelo

Isso foi destacado por vários episódios recentes que deixaram milhões de americanos no escuro – ou pior. Na Califórnia, durante as ondas de calor do verão passado, os clientes enfrentaram o potencial de apagões quando os níveis de demanda sobrecarregaram o fornecimento de energia. Vários anos antes, ventos fortes derrubaram linhas de energia que provocaram incêndios florestais violentos – atribuídos a um incêndio florestal em 2019 no condado de Sonoma que causou a evacuação de 100.000 pessoas e destruiu centenas de casas.

Uma tempestade de gelo no início de 2021 no Texas causou o colapso da rede elétrica do estado, deixando milhões no escuro por dias. Michigan sofreu tantas falhas de rede relacionadas à tempestade naquele ano que o procurador-geral Dana Nessel começou a confiar na DTE para consertar seus problemas, principalmente aumentando a manutenção de suas linhas de distribuição.

O termo comumente usado, “infraestrutura”, é genérico e um pouco enganador. Na verdade, a rede elétrica é composta por vários elementos distintos, começando pela geração de energia, passando pela transmissão dos geradores para as comunidades, e depois pela rede de distribuição que fornece energia para residências e empresas.

Mesmo economia de energia

Novos investimentos significativos em geração de energia são claramente necessários, e essas instalações precisam ser adequadamente equipadas e mantidas, enfatizam os especialistas. Mas tem havido um rápido crescimento de geradores de gás natural para substituir as usinas de carvão sujo.

O grande boom ocorre no setor de energia renovável, onde a energia eólica, solar e outras alternativas limpas estão adicionando gigawatts de capacidade. A Ford Motor Co. planeja abastecer todas as suas operações em Michigan com energias renováveis ​​dentro de alguns anos, além de seu novo complexo de fabricação BlueOval City EV perto de Memphis.

Mas, como mostraram os problemas na Califórnia, Texas e Michigan, são as partes de transmissão e rede da rede que estão em pior estado.

Sistema de distribuição desatualizado

“(A rede de transmissão e distribuição) é muito antiga, um quarto dela tem mais de 50 anos”, diz Saud Christine Omansur, sócio da consultoria de energia da Oliver Wyman. No lado positivo, a pesquisa de Wyman indica que as empresas de serviços públicos dos EUA, juntamente com os provedores de serviços independentes que gerenciam a transmissão e a distribuição, estão investindo cerca de US$ 100 bilhões por ano para compensar o que é necessário para a era dos veículos elétricos.

Embora seja crítico gastar em tudo, desde novos parques solares e eólicos até a preservação dos direitos de passagem, os especialistas dizem que as concessionárias devem criar uma rede elétrica de alta tecnologia se quiserem maximizar a eficiência no futuro. Espera-se que a web do futuro seja significativamente diferente do que temos hoje.

Por um lado, haverá o desafio de cobrar energia de assentamento de fontes renováveis. O vento nem sempre sopra e os painéis solares são inúteis à noite. É por isso que a NextEra Energy instalou um sistema de armazenamento de bateria de 945 megawatts em Manatee County, Flórida, há vários anos. Então é o maior sistema de seu tipo no mundo, que pode lidar com energia suficiente para cobrir os requisitos de pico de carga por até quatro horas.

Rede mais inteligente

Em nível local, provavelmente veremos sistemas de armazenamento menores, talvez tão baixos quanto algumas centenas de quilowatts para fornecer backup para bairros individuais. A General Motors, por exemplo, foi Experimentando as chamadas baterias de “segunda vida”. Quando puxadas quando carros como o Chevrolet Bolt são descartados, espera-se que muitas baterias retenham até 70% de sua capacidade. Agrupe alguns em uma unidade sobressalente do tamanho de um galpão e você pode manter a vizinhança funcionando enquanto as equipes de reparo trabalham nas linhas desativadas.

Ao mesmo tempo, a rede deve se tornar “mais inteligente”, segundo o analista Umansur e outros especialistas. Ele precisará aprender a detectar erros e até mesmo predizê-los antes que ocorra uma falha. Ele será capaz de redirecionar a energia quando e onde ela for mais necessária. Isso cobrirá tudo, desde grandes linhas de alta tensão até pontos de distribuição individuais.

RJ Juliano, vice-presidente executivo da Parkway Corp. A empresa sediada na Filadélfia que é a maior operadora de estacionamentos e estruturas do país. Em cidades maiores, onde as casas independentes são menos comuns, os proprietários de VEs terão que contar com o carregamento público – sejam carregadores rápidos ou sistemas de Nível 2 mais lentos em instalações como as operadas pela Parkway.

Mas haverá limites para quanta energia pode ser entregue em muitos bairros mais antigos, disse Giuliano. Para compensar, empresas como a Parkway precisarão de sistemas de gerenciamento de carga e carregadores capazes de conversar entre si para descobrir como usá-los. Você pode desacelerar coletivamente – ou individualmente – se exceder a fonte de energia disponível.

veículo para download

Esses carregadores podem ajudar a manter a rede funcionando sem problemas, enquanto aproveitam a tecnologia “veículo para carregar” que muitos novos veículos elétricos, como o Ford F-150 Lightning, são capazes. A bateria de um caminhão pode fornecer energia para uma casa em caso de queda de energia, observa a Ford. E nos próximos anos, também poderá devolver energia à rede quando houver demanda de pico, principalmente usando sua bateria como reserva para a rede.

Os proprietários de veículos podem ser pagos para fornecer esse poder. Os proprietários podem, na verdade, definir um limite para a quantidade de energia que podem consumir de suas baterias Lightning, para que não acabem com um pacote morto. Enquanto isso, quando a demanda diminuir, o carro começará a carregar novamente automaticamente.

O software de gerenciamento de tecnologia de veículo para rede ainda está em estágio de desenvolvimento, mas espera-se que se torne um recurso importante, ajudando a rede elétrica do futuro a atender à crescente demanda à medida que milhões de novos veículos se eletrificam.

estresse do sistema

O que está claro é que o advento da era do veículo elétrico sobrecarregará e transformará a infraestrutura de energia elétrica do país. A curto prazo, a maioria dos especialistas acredita que a rede existente pode lidar com o que se espera que seja conectado a ela. No longo prazo, no entanto, grandes atualizações serão necessárias.

Nova capacidade de geração será necessária, especialmente a partir de fontes renováveis. As redes de transmissão e distribuição precisarão ficar mais inteligentes e fortes. Os defensores afirmam que, se o governo e a indústria começarem a trabalhar juntos agora, a transição deve ser suave. Caso contrário, o EV Revolution pode desconectar.

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