Et nytt landskap: Ladestasjoner for elbiler

Av Ward Arms – rettsmedisinsk elektroingeniør, EFI Global og Wes Hansen – rettsmedisinsk elektroingeniør, EFI Global

Elbiler er en relativt ny transportmåte i masseproduksjon. Bruk av elektrisitet til å drive seg selv betyr at en ny infrastruktur gradvis blir etablert – en som få er kjent med. Det er viktig å utforske faktorer rundt ladeteknologier, inkludert ladenivåer, varighet og brukskostnader, i tillegg til den generelle påliteligheten til ladestasjoner. Offentlig ladeinfrastruktur – med riktige standarder for installasjon, drift, vedlikehold og sikkerhet – må implementeres landsdekkende for at masseadopsjon av elbiler skal skje. Etter hvert som slik infrastruktur opprettes og standarder innføres for offentlig bruk og sikkerhet, vil det bli følgeskader på eiendom som det er best å begynne å forberede seg på nå.

Ladeteknologiene varierer mye

Når man undersøker ladeteknologier, er ikke alle skapt like. Det laveste og tregeste ladenivået, nivå 1 , er en bærbar lader som selges med kjøretøyet. Den brukes primært i boligmiljøer og kobles til en standard 120V-uttak. Selv om den lader en elbil med en relativt langsom hastighet (5,6 til 10,5 km i timen), bruker den lav effekt (1 kilowatt) og medfører derfor lavere strømkostnader. Forutsatt at man vanligvis kjører 1900 km i måneden og at strøm koster 15 cent per kW, ville det koste 52 dollar per måned å lade elbilen.

Hvis en elbileier er interessert i raskere lading, kan de se etter en nivå 2 -lader – en type som kan kjøpes og installeres profesjonelt i en garasje, og som også tilbys for bruk på offentlige steder mot et gebyr. En nivå 2- lader gir 3 til 7 ganger raskere lading, noe som reduserer den totale ladetiden fra mer enn 30 timer til omtrent 10. Timekostnaden for å bruke en offentlig nivå 2 -lader varierer fra 1 til 5 dollar.

Til slutt er DCFC- ladere (likestrøms hurtiglading), også kjent som hurtigladestasjoner, vesentlig kraftigere enn de to førstnevnte. Mens noen nivå 1- ladere har en ladehastighet på 5,6 km per time, kan DCFC-er gjøre det samme på et minutt (og kan til og med nå opptil 32 km). Logisk nok har disse en høyere effekt (50–300 kW) og koster mer å bruke (10 til 30 dollar per time).

Mangel på nasjonale standarder og spørsmål om pålitelighet

Det finnes ennå ingen nasjonale standarder for installasjon, drift eller vedlikehold av ladestasjoner for elbiler . Det var først tidligere i år at den amerikanske regjeringen først offentlig tok opp behovet. I juni annonserte Det hvite hus en plan om å utvikle nye standarder for det «første nasjonale nettverket med 500 000 ladestasjoner for elbiler», og la til at «Uten sterke standarder ville ladere være mindre pålitelige, kanskje ikke fungere for alle biler og mangle felles betalingsmetoder.» I den sparsomme offentlige ladeinfrastrukturen som finnes så langt, beskrev det felles kontoret for energi og transport en situasjon med lite konsistens, og uttalte at «...det er store forskjeller mellom ladestasjoner for elbiler i viktige komponenter som driftspraksis, betalingsmetoder, organisering av stedet, visning av ladepris, hastighet og effekt på ladere...»

Sikkerhetsstandarder må også utformes, og det er like viktig eller viktigere. For øyeblikket finnes det ingen sikkerhetsforskrifter som laderne må overholde når de er installert, noe som gir rom for en rekke risikoer for eiendom og personer som lader.

Selv når offentlige ladestasjoner er utbredt, er det stadig spørsmål om stasjonenes generelle pålitelighet. Sjåfører står ofte overfor situasjoner der stasjonene lader med mye lavere hastigheter enn annonsert. Ladestasjoner skal visstnok være konstruert for å tåle tøffe miljøforhold, men denne teorien har ikke holdt stand i globale elbilmarkeder, ettersom mange ladere er ødelagte ved ankomst eller ikke starter lading når de er koblet til stikkontakten.

Ladeinfrastruktur for elbiler og tap av eiendom

Den uunngåelige prøvingen og feilingen i å utvikle og implementere en solid offentlig ladeinfrastruktur for elbiler vil ha tungtveiende konsekvenser for bransjen for eiendomstap. Faktorer som materialfeil, dårlig installasjon, utilstrekkelig vedlikehold og miljøforhold har allerede resultert i mange tilfeller av eiendomstap. I 2019 forårsaket en feil i en ladeenhet at frontpanelet i aluminium eksploderte da laderen ble koblet fra et kjøretøy. I 2020 opplevde en gruppe kompressorladere bygget ved siden av et hotell et tap etter å ha blitt installert i et område som regelmessig oversvømmes. Og i 2022 brøt det ut en stor brann på en parkeringsplass, som ifølge etterforskere sannsynligvis skyldtes en kortslutning i en av hurtigladestasjonene. Etter hvert som elbiler blir mer allestedsnærværende i samfunnet, vil også teknologiske feil i ladere og tap av eiendom bli det.

Elektriske feil er avgjørende, og ikke uvanlige

La oss se på hvorfor transformatorer og andre utendørs elektriske systemer ofte svikter. For det første kan vann – fra orkaner, tornadoer eller ulykker – forårsake vanninntrengning, eller enda verre, nedsenking. Avhengig av forurensninger i vannet, kan eksponering forårsake umiddelbar kortslutning og/eller kompromittere elektrisk isolasjon og følsomme metaller. I tillegg kan branner oppstå fra løse/glødende forbindelser. Ifølge The National Fire Protection Association oppstår en glødende forbindelse «når en krets har en dårlig forbindelse, for eksempel en løs skrue ved en terminal, forårsaker økt motstand økt oppvarming ved kontakt, noe som fremmer dannelsen av oksid ... Et oppvarmingspunkt utvikler seg ved oksidgrensesnittet som deretter blir varmt nok til å gløde.» Og når brennbare materialer er nær nok det varme punktet, kan de antennes. Et storstilt eksempel på dette skjedde i juni 2022, da digital automatiserings- og energistyringsselskapet Schneider Electric tilbakekalte 1,4 millioner elektriske paneler på grunn av termisk brannskade og brannfare, som alle involverte en løs nøytral skrueforbindelse i lastsenteret.

Andre grunnleggende årsaker til feil i elektrisk utstyr inkluderer nedbrytning av isolasjonsmaterialer på grunn av friksjon, rifter eller overdreven elektrisk belastning, samt transformatorfeil som følge av utilstrekkelig beskyttelse mot overspenninger eller materialfeil, blant annet. Til slutt kan det være tekniske designfeil – der et produkt under typisk bruk opplever systemisk feil, som skader brukeren eller eiendom når det brukes i sin tiltenkte funksjon.

Ligger i forkant av utviklingen

Sakte, men sikkert vil elbiler og ladestasjoner bli en fast del av det moderne liv. Det er avgjørende at vi ikke bare gjør oss kjent med elbilteknologi, men også forbereder oss på hvordan et nytt teknologisk landskap vil påvirke eiendomstap. Med slik kunnskap og forberedelse er målet å være klar når tiden kommer, ikke overrasket – ikke slite med å ta igjen, men i stedet raskt tilpasse oss for å møte kundenes behov.

> Finn ut mer – besøk efiglobal.com eller sjekk ut en utvidet versjon av denne artikkelen her .