Een nieuw landschap: oplaadpunten voor elektrische voertuigen

Door Ward Arms – forensisch elektrotechnisch ingenieur, EFI Global en Wes Hansen – forensisch elektrotechnisch ingenieur, EFI Global

Elektrische voertuigen (EV's) zijn een relatief nieuw vervoersmiddel in massaproductie. Omdat ze op elektriciteit rijden, wordt er geleidelijk een nieuwe infrastructuur aangelegd – een infrastructuur waarmee maar weinig mensen vertrouwd zijn. Het is belangrijk om factoren rond oplaadtechnologieën te onderzoeken, waaronder oplaadniveaus, duur en gebruikskosten, naast de algehele betrouwbaarheid van oplaadstations. Om EV's op grote schaal te kunnen invoeren, moet er in het hele land een openbare oplaadinfrastructuur worden aangelegd, met de juiste normen voor installatie, gebruik, onderhoud en veiligheid. Naarmate deze infrastructuur wordt aangelegd en er normen voor openbaar gebruik en veiligheid worden ingesteld, zullen er consequenties zijn op het gebied van eigendomsverlies, waarop we nu al het beste kunnen gaan voorbereiden.

Oplaadtechnologieën variëren sterk

Bij het onderzoeken van oplaadtechnologieën blijkt dat niet alle technologieën gelijk zijn. De laagste en traagste oplaadmethode,niveau 1, is een draagbare oplader die bij het voertuig wordt verkocht. Deze wordt voornamelijk in woonomgevingen gebruikt en wordt aangesloten op een standaard 120V-stopcontact. Hoewel deze een EV relatief langzaam oplaadt (3,5 tot 6,5 mijl per uur), heeft hij een laag vermogen (1 kilowatt) en brengt hij dus lagere elektriciteitskosten met zich mee. Ervan uitgaande dat er doorgaans 1200 mijl per maand wordt gereden en elektriciteit 15 cent per kW kost, zou het opladen van de EV 52 dollar per maand kosten.

Als een EV-eigenaar geïnteresseerd is in sneller opladen, kan hij kiezen voor eenniveau 2-oplader – een type dat kan worden aangeschaft en professioneel in een garage kan worden geïnstalleerd, maar dat ook tegen betaling in openbare ruimtes kan worden gebruikt. Eenniveau 2-laderlaadt 3 tot 7 keer sneller, waardoor de totale laadtijd wordt teruggebracht van meer dan 30 uur naar ongeveer 10 uur. De kosten per uur voor het gebruik van een openbareniveau 2-ladervariëren van $ 1 tot $ 5.

Ten slotte zijn de gelijkstroom-snelladers (DCFC), ook wel bekend als snellaadstations, aanzienlijk krachtiger dan de eerste twee. Terwijl sommigeniveau 1-laderseen laadsnelheid van 3,5 mijl per uur hebben, kunnenDCFC'shetzelfde doen in één minuut (en zelfs tot 20 mijl halen). Logischerwijs hebben deze een hoger vermogen (50-300 kW) en zijn ze duurder in gebruik ($ 10 tot $ 30 per uur).

Gebrek aan nationale normen en vragen over betrouwbaarheid

Er bestaan nog geen nationale normen voor de installatie, exploitatie of het onderhoud van laadstationsvoor elektrische voertuigen. Pas eerder dit jaar heeft de Amerikaanse regering voor het eerst publiekelijk aandacht besteed aan deze behoefte. In juni kondigde het Witte Huis een plan aan om nieuwe normen te ontwikkelen voor het "allereerste nationale netwerk van 500.000 laadpalen voor elektrische auto's", en voegde daaraan toe: "Zonder strenge normen zouden laadpalen minder betrouwbaar zijn, mogelijk niet voor alle auto's werken en geen gemeenschappelijke betaalmethoden hebben." In de schaarse openbare laadinfrastructuur die tot nu toe bestaat, beschreef het gezamenlijke Bureau voor Energie en Transport een situatie met weinig consistentie en verklaarde: "... er bestaan grote verschillen tussen EV-laadstations op het gebied van belangrijke componenten zoals operationele praktijken, betaalmethoden, organisatie van de locatie, weergave van de prijs om op te laden, snelheid en vermogen van laders ...".

Even belangrijk, of zelfs nog belangrijker, is dat er ook veiligheidsnormen moeten worden opgesteld. Momenteel zijn er geen veiligheidsvoorschriften waaraan de laders moeten voldoen nadat ze zijn geïnstalleerd, waardoor er ruimte is voor een reeks risico's voor eigendommen en de personen die opladen.

Zelfs als openbare laadstations eenmaal wijdverspreid zijn, blijven er vragen bestaan over de algehele betrouwbaarheid van de stations. Bestuurders worden vaak geconfronteerd met situaties waarin de stations veel langzamer laden dan geadverteerd. Laadstations zijn zogenaamd ontworpen om zware omgevingsomstandigheden te weerstaan, maar deze theorie gaat niet op in de wereldwijde EV-markten, aangezien veel laders bij aankomst defect zijn of niet beginnen met laden wanneer ze worden aangesloten.

Laadinfrastructuur voor elektrische voertuigen en eigendomsverlies

Het onvermijdelijke proces van vallen en opstaan bij het ontwikkelen en implementeren van een degelijke openbare laadinfrastructuur voor elektrische voertuigen zal verstrekkende gevolgen hebben voor de sector van de eigendomsverzekeringen. Factoren zoals materiaalfouten, slechte installatie, onvoldoende onderhoud en omgevingsfactoren hebben al tot talrijke gevallen van eigendomsverlies geleid. In 2019 explodeerde het aluminium voorpaneel van een laadunit door een defect toen de lader van een voertuig werd losgekoppeld. In 2020 leed een groep superchargers naast een hotel schade nadat ze waren geïnstalleerd in een gebied dat regelmatig onder water komt te staan. En in 2022 brak er een grote brand uit op een parkeerterrein, die volgens onderzoekers waarschijnlijk het gevolg was van kortsluiting in een van de snellaadstations. Naarmate EV's steeds meer ingeburgerd raken in de samenleving, zullen ook technologische storingen van laders en schade aan eigendommen toenemen.

Elektrische storingen zijn een gevolg en komen vaak voor

Laten we eens kijken waarom transformatoren en andere elektrische systemen buitenshuis vaak defect raken. Ten eerste kan water – afkomstig van orkanen, tornado's of ongelukken – waterlekkage of, erger nog, onderdompeling veroorzaken. Afhankelijk van de verontreinigingen in het water kan blootstelling leiden tot onmiddellijke kortsluiting en/of aantasting van de elektrische isolatie en gevoelige metalen. Bovendien kunnen branden ontstaan door losse/gloeiende verbindingen. Volgens de National Fire Protection Association ontstaat een gloeiende verbinding "wanneer een circuit een slechte verbinding heeft, zoals een losse schroef op een aansluiting, waardoor de weerstand toeneemt en het contact warmer wordt, wat de vorming van oxide bevordert ... Op dat oxide-raakvlak ontstaat een warmtepunt dat vervolgens zo heet wordt dat het gaat gloeien." En wanneer brandbare materialen zich dicht genoeg bij de hete plek bevinden, kunnen ze ontbranden. Een grootschalig voorbeeld hiervan deed zich voor in juni 2022, toen Schneider Electric, een bedrijf dat zich bezighoudt met digitale automatisering en energiebeheer, 1,4 miljoen elektrische panelen terugriep vanwege het risico op thermische brandwonden en brand, waarbij in alle gevallen sprake was van een losse neutrale schroefverbinding in het laadcentrum.

Andere fundamentele oorzaken van storingen in elektrische apparatuur zijn onder meer het defect raken van isolatiematerialen als gevolg van wrijving, scheuren of overmatige elektrische belasting, evenals storingen in transformatoren als gevolg van onder andere onvoldoende bescherming tegen stroompieken of materiaaldefecten. Ten slotte kunnen er constructiefouten zijn, waarbij een product bij normaal gebruik een systeemstoring vertoont, waardoor de gebruiker of eigendommen letsel oplopen bij gebruik van het product voor het beoogde doel.

Voorop blijven lopen

Langzaam maar zeker zullen elektrische voertuigen en laadstations een vast onderdeel worden van het moderne leven. Het is van cruciaal belang dat we ons niet alleen vertrouwd maken met de technologie van elektrische voertuigen, maar ons ook voorbereiden op de manier waarop een nieuw technologisch landschap van invloed zal zijn op schade aan eigendommen. Met deze kennis en voorbereiding is het doel om klaar te zijn wanneer het moment daar is, niet verrast te zijn, niet te worstelen om bij te blijven, maar ons snel aan te passen om aan de behoeften van onze klanten te voldoen.

>Meer informatie— bezoek efiglobal.com of bekijk een uitgebreide versie van dit artikel hier.