Warum ist es so schwierig, Schnellladegeräte für Elektrofahrzeuge zuverlässig zu machen?

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Bei CleanTechmica, wir sind alle in der EV-Revolution dabei. Auf unserem virtuellen Firmenparkplatz sind die meisten Autos Teslas mit ein paar Chevy Bolts. In einer Ecke steht möglicherweise ein Nissan LEAF. Als Befürworter von Elektrofahrzeugen wissen wir genau, dass es von entscheidender Bedeutung ist, Elektroautos zuverlässig aufladen zu können. Für diejenigen von uns, die Teslas fahren, ist das kein Problem. Wenn wir weit weg von zu Hause unterwegs sind, steht uns fast überall das wunderbare Tesla-Supercharger-Netzwerk zur Verfügung. Wir stecken den Stecker ein, der Ladevorgang startet und 30 Minuten später sind wir erfrischt und glücklich wieder unterwegs.

Für viele andere Elektrofahrzeugfahrer ist das Laden unterwegs jedoch oft ein Albtraum, da die Ladegeräte entweder nicht funktionieren oder sich aufgrund von Zahlungsproblemen nicht einschalten lassen. In Nordamerika gibt es mehrere große Ladenetzwerke wie ChargePoint, EVgo, Blink und das größte von allen, Electrify America. Wie sich herausstellt, ist es beim Laden von Elektrofahrzeugen kein Vorteil, groß zu sein. Im neueste Umfrage von JD PowerElectrify America wurde von Fahrern, die die Plug Share-App nutzen, als das schlechteste Ladenetzwerk in Amerika eingestuft.

Electrify America belegt den letzten Platz in der Umfrage zum Laden von Elektrofahrzeugen

Von den möglichen 1000 Punkten erreichte Electrify America düstere 538. EVgo schnitt mit 569 nicht viel besser ab. ChargePoint schnitt mit 606 besser ab und das Supercharger-Netzwerk belegte mit insgesamt 739 Punkten den Spitzenplatz in der Umfrage. JD Power schätzt, dass landesweit nur 80 Prozent der Ladevorgänge erfolgreich verlaufen. In der Umfrage berichteten Autofahrer von massiver Frustration, wenn sie versuchten, im Electrify America-Netzwerk aufzuladen. Defekte Bildschirme, fehlerhafte Zahlungssysteme und Ladegeräte, die deutlich weniger als ihre maximale Ladegeschwindigkeit liefern, waren die häufigsten Beschwerden (neben Ladekabeln, die zu kurz sind, um die Ladeanschlüsse zu erreichen).

Anthony Lambkin, Vice President of Operations bei Electrify America, sagte dem Washington Post Das Netzwerk arbeitet hart daran, die Zuverlässigkeit zu verbessern. „Es ist unvermeidlich, dass Ladegeräte kaputt gehen. Es passiert einfach. Es gibt starke Abnutzungserscheinungen“, sagte er. Electrify America steht vor weiteren Herausforderungen, um sicherzustellen, dass seine Ladegeräte mit allen Fahrzeugtypen funktionieren, fügte Lambkin hinzu. Bei solch einer defätistischen Haltung erscheinen die Aussichten auf eine Verbesserung düster.

Das Vertrauen des Fahrers ist der Schlüssel

Befürworter von Elektrofahrzeugen sagen, dass die Zuverlässigkeit des Netzes von entscheidender Bedeutung ist, da die Verbraucher diese Fahrzeuge in größerer Zahl einsetzen. „Bei dem Spiel geht es wirklich um das Vertrauen der Verbraucher“, sagt Carleen Cullen, Mitbegründerin und Geschäftsführerin der gemeinnützigen Organisation Cool the Earth. „Fahrer müssen wissen, dass sie in ihr Auto einsteigen und dorthin gelangen können, wo sie wollen.“ sie erzählte dem Post.

Im neuesten Entwurf eines Investitionsplans von Electrify America, in dem detailliert dargelegt wird, wie das Unternehmen den letzten Teil des Diesel-Gate-Vergleichsgeldes ausgeben wird, werden Leistungsprobleme anerkannt und ein „Rückgang der Verbraucherzufriedenheit mit öffentlichen Ladestationen im Allgemeinen festgestellt, der auf den niedrigsten Stand fiel, der während des ersten Jahres verzeichnet wurde.“ Hälfte des Jahres 2023.“ Cullen sagte: „Sie reden über Wartung, aber es gibt keine Leistungsanforderungen oder Garantien oder Maßnahmen von Electrify America.“

Zu den Vereinbarungen, die Volkswagen zur Beilegung seines Fiasko mit Diesel-Betrügereien einging, gehörten Bußgelder für den Fall, dass die Tankstellen nicht aufrechterhalten wurden. Gemäß der ursprünglichen Vereinbarung beginnen die Strafen bei 2.000 US-Dollar und steigen nach 30 Tagen auf 50.000 US-Dollar „für jede Nichtumsetzung des genehmigten Wartungsplans“. Laut Electrify America wurden von der Environmental Protection Agency oder dem California Air Resources Board noch nie Bußgelder verhängt, obwohl einige Verbraucher berichten, dass sie Ladegeräte von Electrify America gesehen haben, die monatelang kaputt waren.

Einige Kritiker schlagen vor, dass Electrify America auf einem höheren Niveau gehalten werden sollte, da die Investition eher eine Buße als ein reines Geschäftsvorhaben sei. Dennoch scheint es keinen politischen Willen zu geben, das Unternehmen am Laufen zu halten, auch wenn sich die Leistung als mangelhaft erwiesen hat.

Es ist wirklich sehr, sehr schwierig, funktionierende Ladegeräte für Elektrofahrzeuge herzustellen

Jerry Seinfeld sagte gern: „Sterben ist einfach; Komödie ist schwer.“ Er hätte möglicherweise dasselbe über die Herstellung von Schnellladegeräten für Elektrofahrzeuge gesagt. An den uneingeweihten Trottel [such as the author], es scheint einfach. Wir halten an einer Zapfsäule, ziehen unsere Kreditkarte durch und füllen den Tank. Wie schwierig kann es sein, ein Ladegerät für Elektrofahrzeuge dazu zu bringen, dasselbe zu tun?

Die Antwort lautet: „Verdammt schwer.“ Einige Probleme sind auf fehlerhafte Installationen und mangelhafte Wartung zurückzuführen. Andere sind auf unsachgemäße Verwaltung von Software-Updates zurückzuführen. Ein Teil der Herausforderung liegt in der Komplexität des Prozesses. Jeder ​„Handshake“ zwischen dem Fahrzeug, dem Smartphone des Fahrers, dem Ladegerät und der cloudbasierten Ladepunkt-Management-Plattform muss reibungslos ablaufen, damit ein Ladevorgang erfolgreich verläuft, heißt es Kanarische Medien.

Sarah Hipel, Programmmanagerin für Standards und Zuverlässigkeit beim Bundesamt für Energie und Verkehr, sagte, die Branche benötige mehr Daten, um die Gesamtleistung zu messen und zu verfolgen. ​„Die Leute erwarten, dass eine Ladestation funktioniert, wenn sie ankommen“, sagte sie, ​„aber wir haben derzeit keine guten Erkenntnisse darüber, wie zuverlässig die Stationen tatsächlich sind, und wir haben auch keine guten Einblicke in die Grundursachen des Problems, wenn sie ankommen.“ funktionieren nicht.“ Ihr Büro ist dafür verantwortlich, dass die im National Electric Vehicle Infrastructure Act geforderte Betriebszeit von 97 Prozent für Ladegeräte eingehalten wird.

NEVI-Betriebszeitregeln

NEVI legt Mindeststandards für sichere und interoperable Kommunikation, Fernüberwachung und -diagnose, nahtlose Software-Updates und Echtzeitinformationen zu Ladezeit, Status und Kundenpreisen des Ladeanschlusses fest. Es liegt an ChargeX, einem Konsortium aus Bundes- und Landesbehörden und ihren Partnern aus dem Privatsektor, Möglichkeiten zur Verbesserung des Ladeerlebnisses von Elektrofahrzeugen zu koordinieren. Die Gruppe aus mehr als 70 Mitgliedern, darunter große Automobilhersteller, Hersteller von Ladegeräten, Betreiber von Ladenetzen, Versorgungsunternehmen, Verbraucherschützer und Universitäten, nimmt sich einer ganzen Reihe von Ladeproblemen an, die über die Kernbetriebszeitanforderung des NEVI-Programms hinausgehen, sagt ChargeX-Direktor John Smart .

„Die erste Aufgabe von ChargeX bestand darin, ein besseres Verständnis darüber zu erlangen, welche Fehler auftreten.“ Ganz oben auf der Liste steht das Finden und Beheben der heute schwerwiegendsten Probleme, darunter Ausfälle bei der Ladehardware, der Kommunikation und Bezahlung sowie bei Benutzeroberflächen. ​„Es handelt sich um einen anekdotischen Datenansatz, der auf dem Interesse der Zeit basiert.“ Smart sagt. Von den heutigen schlechten Zuverlässigkeitswerten zum Betriebszeitziel der Bundesregierung zu gelangen, dürfte ​„ein harter Weg sein“, sagte Tom Bowen, Präsident von Qmerit Solutions, einer Geschäftseinheit des Anbieters von Installationsdiensten für das Laden von Elektrofahrzeugen Qmerit.

Qmerit veröffentlichte a weißes Papier Anfang dieses Jahres wurden die Hauptgründe für Probleme beim Aufladen öffentlicher Elektrofahrzeuge diagnostiziert, basierend auf Daten des Ladenetzwerk-Betriebszentrums des Ladesoftwareanbieters EV Connect. Diese Daten zeigten potenzielle Probleme bei jedem Schritt im Prozess der Bereitstellung und des Betriebs von Ladegeräten für Elektrofahrzeuge auf, sagte Seth Cutler, Chief Operating Officer von EV Connect.

Eine Vielzahl von Problembereichen

Einige Probleme sind auf fehlerhafte Installationen und mangelhafte Wartung zurückzuführen. Andere sind auf unsachgemäße Verwaltung von Software-Updates zurückzuführen. Ein Teil der Herausforderung liegt in der Komplexität des Prozesses. Jeder ​„Handshake“ zwischen dem Fahrzeug, dem Smartphone des Fahrers, dem Ladegerät und der cloudbasierten Ladepunkt-Management-Plattform muss reibungslos ablaufen, damit ein Ladevorgang erfolgreich verläuft.

Wenn das im Ladegerät eingebaute Modem nicht funktioniert, kann es zu Problemen kommen, wofür der Netzbetreiber, der Gerätehersteller, der Mobilfunkanbieter oder das Energieversorgungsunternehmen verantwortlich sein können. „Interne Stationsstörungen/​Fehler“ ist eine Kategorie, die alles von fehlerhaften Kabeln und Stromwandlern bis hin zu Softwarefehlern zwischen Ladegeräten und Elektrofahrzeugen umfasst.

Eine unsachgemäße Installation kann die Ursache für viele Ausfälle von Ladegeräten sein. Es besteht ein erheblicher Mangel an ausgebildeten Installateuren für Elektrofahrzeug-Ladegeräte. Qmerit und andere Unternehmen arbeiten daran, durch Programme wie das Electric Vehicle Infrastructure Training Program, eine ehrenamtliche, gemeinnützige Organisation der Elektrofahrzeugindustrie, Abhilfe zu schaffen.

Selbst wenn die Installationen richtig durchgeführt werden, können jedoch Geräte ausfallen und Dinge beschädigt werden. Diese Probleme zu diagnostizieren und zeitnah zu beheben, ist eine zentrale Herausforderung für öffentliche Ladebetreiber, die die Zeitmetriken innerhalb der für das NEVI-Programm festgelegten Mindestanforderungen einhalten möchten. ​„Erstens: Wissen wir, was los ist? Zweitens: Haben wir die Teile, um das Problem zu beheben? Und drittens: Haben wir die nötige Arbeit, um das Problem rechtzeitig zu beheben?“ sagte Seth Cutler, CEO von EV Connect.

Eine Antwort auf solche Fragen zu bekommen, ist laut Ivo Steklac, Chief Technology Officer bei EVgo, alles andere als einfach. Das Unternehmen hat sich kürzlich eingehend mit allen Dingen befasst, die während einer Ladesitzung schief gehen können, und dabei 300 einzigartige Fehler ermittelt. „Es scheint so eine einfache Sache zu sein. Ich habe einen Stecker. Ich habe einen Stecker. Ich stecke einen Stecker ein und entscheide, wie ich starten und wie ich bezahlen möchte. Aber die Komplexität ist enorm. Wir mussten nicht nur herausfinden, auf wie viele Arten es schief gehen kann, sondern auch, wie wir erkennen können, wie es auf jede dieser Arten schief gehen kann – und wie wir es dann korrigieren können.“

Daten sind der Schlüssel

Die Antworten auf all diese Fragen basieren auf Daten, und obwohl NEVI über Betriebszeitstandards verfügt, verfügt es nicht über Mechanismen, die von allen Unternehmen die Bereitstellung der Daten verlangen, die zum genauen Verständnis von Systemausfällen erforderlich sind, und Ladeunternehmen sind nicht immer bereit, Daten mit ihnen zu teilen Konkurrenten.

„Unsere heutigen Daten sagen Ihnen nicht, wo das Problem liegt“, sagte Bill Ferro, ein ChargeX-Mitglied und CEO von EVSession. Sein Unternehmen arbeitet mit Eigentümern und Betreibern von Fahrzeugflotten zusammen, um funktionierende Ladegeräte zu finden und Probleme mit defekten Ladegeräten zu diagnostizieren. Aber die Qualität und Granularität der für diese Aufgaben verfügbaren Daten schwanke stark von Standort zu Standort und von Ladebetreiber zu Ladebetreiber, sagte er. Zu oft: „Wir haben nicht genügend Informationen, um Ihnen sagen zu können, ob das Zahlungssystem ausgefallen ist, ob der Stift im Stecker beschädigt ist, ob der Bildschirm leer ist – oder ob es am Fahrzeug liegt.“

Den Autofahrern ist es natürlich egal, was der Fehler ist. Sie wollen nur, dass das verdammte Ladegerät funktioniert. Bis die überwiegende Mehrheit von ihnen dies tut, wird die EV-Revolution in Amerika nicht so schnell voranschreiten, wie sie müsste. Die Hersteller üben möglicherweise mehr Druck auf die Ladeanbieter aus als die Regierung. Sie möchten in der Lage sein, ihre Elektrofahrzeugkunden zu funktionierenden Ladegeräten zu verweisen. Wenn Ladeunternehmen mit Ford-, Cadillac- oder Ram-Kunden Geschäfte machen wollen, benötigen sie eine Betriebszeitzuverlässigkeit, die über dem 97-Prozent-Standard der Bundesregierung liegt.

Und dann ist da noch Tesla

Heute ist der Tesla Supercharger der Goldstandard für Ladenetze für Elektrofahrzeuge, weshalb sich so viele andere Hersteller entschieden haben, den NACS-Standard für ihre eigenen Autos zu übernehmen. Das heißt aber nicht, dass Tesla keine eigenen Probleme haben wird, wenn Dutzende neuer Fahrzeuge mit eigenen Ladeprotokollen an Supercharger-Stationen auftauchen und ein nahtloses Ladeerlebnis erwarten. Tesla ist gut, aber die Öffnung seines Supercharger-Netzwerks für die Öffentlichkeit könnte seinen Ruf gefährden.

Das hoffnungsvollste Szenario ist, dass das öffentliche Laden von Elektrofahrzeugen in Amerika bis 2025 weitgehend ein Vergnügen und mit wenigen Störungen sein wird. Wenn der Übergang zum Elektrotransport beschleunigt werden soll, muss das Laden kein Problem mehr für Fahrer von Elektrofahrzeugen sein.