Инфраструктура на електромобилността

Всяка нова технология изисква определена инфраструктура и определено ниво на познания и умения в обществото, така че тя успешно да бъде използвана и да не предизвиква вредни последствия. В началото на двадесети век изграждането на инфраструктура от бензиностанции, сервизи, магазини и технически учебни заведения беше част от необходимите условия за бурното развитие на транспорта с автомобили с двигатели с вътрешно горене. Електрическите превозни средства и електромобилите съществуват под една или друга форма повече от един век. През последните двадесет години се забелязва все по-значителен прогрес, който ще определи нарастващото им производство и продажби. Електромобилите и хибридните автомобили са необходими на съвременната цивилизация, защото могат да решат задачи, които другите видове транспорт засега не могат или са по-неефективни при решаването им. За да се подпомогне масовото навлизане на електромобилите и хибридните автомобили трябва да се изградят няколко инфраструктури, като една от най-важните е инфраструктурата за тяхното зареждане. В световен мащаб вече се оформят няколко идеи за инфраструктура на мобилността, като някои от тях намират своята реализация.

Системата Park & Charge в Европа
Системата Park & Charge е създадена през 1992 г. в Швейцария и е инициирана от Federal Office of Energy в Берн. Системата е преминала през тригодишен изпитателен срок преди да се разреши по-широкото й използване. Тя се състои от паркови места, запазени за електромобили или хибридни автомобили, които се нуждаят от зареждане. Зарядните станции са шкафове, които се отключват и заключват по подходящ начин, и в които се намират куплунзите за включване на автомобила, а също и на необходимата електроника за зареждането му. Системата се отличава с простота и ефикасност на изпълнението и не изисква значителни разходи за поддръжката. Местоположението на зарядните станции е публикувано в мрежата на LEMnet. Към края 2011 г. системата съдържа повече от 3100 места за зареждане в Европа.

Системата Better Place в САЩ
Системата Better Place е създадена в САЩ през 2007 г., с главна квартира в Калифорния. Целта на предприятието е да създаде пазарно-ориентирана транспортна инфраструктура, която да подпомага използването на електромобили и хибридни автомобили. Първата мрежа от зарядни станции е изградена в Израел. Дания и Хаваите са избрани като още две места, където ще се тества. Фирмата има планове да инсталира системата в още 25 страни, като засега изграждането ще е индивидуално в рамките на отделна страна.

Тази система е започнала да се реализира като точки, в които само да се подменят акумулаторните батерии. Тестването и зареждането на пакетите е ставало извън превозното средство. През 2008 г. е сключен меморандум с Renault – Nissan за изграждане на първия модел на ERGO (Electric Recharge Grid Operator) в Израел. Фирмата Better Place има ангажимента за изграждане на мрежата от зарядни станции, а Renault ще предложи електромобили, изградени на базата на утвърдени модели коли с двигатели с вътрешно горене, като например моделът Renault Megane Sedan и то на конкурентни цени.

Бързо зареждане или подмяна на батерията?
В момента за намаляване на времето на зареждане на електромобилите се борят две концепции. Едната е за подмяна на пакета с батерии, а другата е за бързо зареждане. В САЩ се планира да има национална мрежа от станции за бърза подмяна на акумулаторни батерии на електромобили и хибридни автомобили. Всяка такава станция струва около половин милион долара. Проблемът на системата също е, че станциите за подмяна се задръстват с все по-употребявани батерии от различни марки. Системата има и обаче огромни предимства - батериите могат да се зареждат дълго време по оптимизиран алгоритъм, може да се извършват функции по поддръжка на акумулаторите, подмяната им става за по-малко от минута със специализирани средства. Също така е възможно батериите да се вземат само на лизинг или да се плаща наем за тях, което понижава началната инвестиция в автомобила.

На системата за подмяна на акумулаторните батерии се противопоставя системата за бързо зареждане. В този случай една станция струва от 25000 до 40000USD. Като пример, станцията за бързо зареждане може да зареди батериите на модела Nissan Leaf до 80% от капацитета им за около 30 минути и с това количество електричество колата може да измине 80-90 километра или колкото е дневният пробег на личен автомобил в голям град. Зареждането се контролира от софтуера на колата, а не от зарядната станция. Подобна станция може да отдава до 100kW мощност, зареждайки по ускорената процедура две коли, всяка от тях с по 50kW. Методът на бързото зареждане има два огромни недостатъка: натоварването на електрическата мрежа е много голямо, натоварването не може да се планира и освен това повечето батерии се разрушават от бързото зареждане, тъй като не са проектирани за това. Тъй като цената на батериите е значителна и бързото й намаляване не се вижда в близко бъдеще, скъсяването на експлоатационния им срок изглежда неприемливо.

Радиоидентификация, радиомрежи, интернет
Всеки потребител на зарядна станция ще има малък уред за RFDI (Radiofrequency Identification), който ще работи само в близост до нея. Когато потребителят се приближи до зарядната станция той ще бъде идентифициран като абонат на услугата. Зарядната станция ще бъде активирана, електричеството ще бъде включено и зареждането ще започне. Деактивирането ще бъде възможно само от този потребител. При тази система и при наличието на интернет връзка между станциите няма да бъде необходимо да се носят налични средства в банкноти или монети, кредитни карти, чекове или други разплащателни средства. Абонатът може да се придвижва от едно населено място към друго, зареждайки автомобила си с абонамента си. Планира се зарядните станции да са използваеми 24 часа в денонощието и 7 дни в седмицата. Ако потребителят се е отдалечил, но е оставил автомобила си на зареждане, то в случай на проблеми при зареждането потребителят ще получи текстово съобщение на мобилния си телефон с описание на проблема.