Економіка житлового господарстваЗарядка EVзалежать від змінних, які взаємодіють у спосіб, який виробники рідко пояснюють. Структури тарифів на електроенергію, втрати ефективності обладнання для заряджання, складність встановлення та-специфічні показники оплати для транспортних засобів — усе це призводить до фактичних витрат, які-іноді значно відрізняються-від простих розрахунків «помножте свою кВт-год на тариф», які переважають у споживчій-літературі. Цей посібник усуває ці прогалини за допомогою даних, отриманих із комунальних документів, стандартів ефективності Міністерства енергетики та польових вимірювань житлових установок у різних кліматичних зонах.
Ваш рахунок за електроенергію вам брехливий (начебто)
Я провів два місяці, відстежуючи свої фактичні витрати на зарядку, перш ніж зрозумів, що цифра в моєму рахунку за комунальні послуги майже не має сенсу для розуміння того, скільки мені коштує моя машина.
Ось у чому проблема. Більшість приватних клієнтів у США сплачують диференційовані тарифи. Ваші перші 500 кВт/год можуть коштувати 0,08 дол. Наступні 500 коштують $0,12. Все, що перевищує 1000 кВт/год, коштує 0,18 доларів або більше. Тож коли хтось запитує: "Яка у вас тариф на електроенергію?" чесна відповідь: «залежить від того, чи керувала моя дружина кондиціонером вчора».
Додавання електромобіля до домогосподарства, яке вже належить до другого або третього рівня, означає, що кожна окрема кВт-год, яку ви витрачаєте на цю машину, отримується ваммаргінальнийоцініть-найвищий, який ви платите. Колега з Сан-Дієго виявив, що його «дешева» домашня зарядка насправді коштує 0,42 дол./кВт-год, тому що найвищий рівень SDG&E є жорстоким, а його насос для басейну вже підштовхнув його туди.
Плани--користування (TOU) повністю змінюють це обчислення. Відповідно до умов використання ви платите за різними тарифами залежно від того, коли споживаєте електроенергію. Пікові тарифи (зазвичай о 16:00) можуть сягати 0,35–0,55 дол./кВт-год у Каліфорнії. У непіковий період (зазвичай з 23:00 до 6:00) знижується до 0,08-0,15 дол. Можливість арбітражу очевидна: заряджайте протягом ночі, платіть третину вартості денної зарядки.
Але-і ніхто не згадує, що-перехід на Умови використання впливає на вашівсе господарство. Ця купа білизни о 5 вечора? Зараз втричі дорожче. Посудомийна машина після обіду? Те саме. Я спостерігав, як сім’ї переходять на умови використання для своїх електромобілів і зрештою платятьбільшезагалом тому, що вони не змінили свої інші звички.
Захід, який дійсно працює: придбайте окремий лічильник для зарядки електромобілів, якщо це пропонує ваша комунальна служба. Наприклад, тариф EV-B від PG&E надає спеціальний лічильник за єдиною ціною 0,22 дол. США/кВт-год незалежно від часу. Ніяких ігор, жодних змін у графіку прання, жодних сюрпризів. Установка коштує $200-400 через утиліту. Варто того.
15%, про які ніхто не говорить
Дисплей вашого автомобіля повідомляє, що ви додали 50 кВт/год. Ваш електролічильник зафіксував 58 кВт/год. Куди поділися інші 8 кВт/год?
Зарядні втрати. Вони реальні, їх неминуче, і вони більші, ніж очікує більшість людей.
Фізика: для заряджання акумулятора живлення змінного струму від вашої стіни потрібно перетворити на постійний. Це перетворення генерує тепло. Сама батарея генерує тепло, приймаючи заряд. Система керування температурою автомобіля запускає вентилятори та насоси для керування цим теплом. Все це споживає електроенергію, яка ніколи не досягає вашого акумулятора.
Тестування Національної лабораторії штату Айдахо показало, що рівень ефективності заряджання 2 становить від 85-94%, значною мірою залежно від температури навколишнього середовища. Холодна погода є вбивцею: за 20 градусів F втрати можуть перевищувати 20%, тому що автомобіль має нагріти акумулятор, щоб ефективно приймати заряд. Я дізнався про це на важкому шляху під час лютого в Міннесоті, коли мій «повний заряд» за ніч становив лише 85%, тому що машина витрачала годину на розігрів акумулятора, перш ніж приймати струм.
Транспортні засоби Tesla мають тенденцію до вищого рівня ефективності (90-94%) завдяки чудовому терморегулюванню. Старі Nissan Leafs з пасивним охолодженням сидять на нижньому кінці. Більшість сучасних електромобілів скупчуються приблизно на 88-90% у помірних умовах.
Що це означає для вашого гаманця: якщо електроенергія коштує 0,12 дол./кВт-год, а ефективність вашого автомобіля становить 88%, вашефективнийтариф становить 0,136 $/кВт-год. Для батареї ємністю 75 кВт/год це дорівнює 1,20 доларів США за кожну повну зарядку. За рік регулярної зарядки ми говоримо про 150-200 доларів невидимих втрат. Не катастрофічно, але й не нічого.
Реальні числа від справжніх драйверів
Я опитав 47 власників електромобілів у своєму місцевому клубі власників. Ось скільки вони насправді платять:
Заряджання вдома (поза-пікові умови використання):0,03-0,05 доларів за милю. Низький рівень — власник Model 3 у Неваді з відмінною ставкою NV Energy. Високий клас типовий для комунальних підприємств Каліфорнії.
Домашня плата (фіксована ставка):0,04-0,08 доларів за милю. Штати Середнього Заходу з дешевою електроенергією домінують у нижньому класі. Північно-східні коридори з їхньою застарілою грід-інфраструктурою просувають високі класи.
Зарядка на робочому місці:0,00$-0,04$ за милю. Так, існує безкоштовна тарифікація на робочому місці. Це стає все рідше, оскільки компанії усвідомлюють витрати на електроенергію, але технічні кампуси та деякі далекоглядні роботодавці все ще пропонують це.
Громадська швидка зарядка постійного струму:0,12-0,25 $ за милю. Ось де це стає дорогим. На багатьох ринках Electrify America стягує 0,43 дол./кВт-год. Дорожня поїздка може легко коштувати більше за милю, ніж гібрид.
Випадок, який мене здивував: один власник заряджає виключно на безкоштовних станціях ChargePoint у своєму продуктовому магазині. Він розраховує свої поїздки по магазинах так, щоб вони збігалися з заряджанням, отримує, можливо, 15-20 миль діапазону за одну поїздку, і стверджує, що не платив за електрику в своєму автомобілі вісім місяців. Це прагнення до ощадливості, з яким я не можу зрівнятися.
Витрати на встановлення: де математика стає поганою
Сам зарядний пристрій дешевий. Солідний 40-амперний пристрій рівня 2 коштує 400-600 доларів. Установка? Тут все ускладнюється.
Я спілкувався з чотирма електриками, перш ніж знайшов одного, який не хотів брати з мене 1800 доларів за «стандартну» установку. Переможна ставка склала 650 доларів від хлопця, який встановив 200+ зарядні пристрої для електромобілів і точно знав, що робить. Програшні ставки були від електриків загального профілю, які явно доповнювали невизначеність.
Фактори, які фактично визначають вартість:
- Ємність панелі.Це великий. 100-амперна панель, яка вже працює з центральним кондиціонером, електрична сушарка та кілька інших навантажень 240 В може не мати місця для 40-амперної електричної схеми. Оновлення панелі до 200 ампер коштує 2000-4500 доларів США залежно від вимог вашого комунального підприємства та місцевих тарифів на оплату праці. Я чув жахливі історії про 6 доларів США000+ у старих будинках, де весь службовий вхід потребував заміни.
- Відстань від панелі до зарядного пристрою.Кожен фут дроту збільшує вартість. Мій 25-футовий біг коштував близько 150 доларів на матеріали. 100-футовий біг до окремого гаража? Утричі більше, плюс праця, щоб викопати траншею або прокласти трубопровід.
- Вимоги до дозволу.Деякі юрисдикції вимагають дозволів і перевірок для нових ланцюгів 240 В. Інші ні. Сам дозвіл зазвичай коштує 50-150 доларів США, але графік перевірки може збільшити ваш графік на кілька тижнів.
- Наявна інфраструктура.У вас уже є розетка на 240 В біля паркувального місця-можливо, для зварювального апарата чи старої гідромасажної ванни? Можливо, ви зможете просто підключити портативний EVSE і повністю пропустити апаратне встановлення. Я знаю, що хтось використовує роз’єм Tesla Mobile Connector на розетці переробленої сушарки. Працює нормально.
Один дивний трюк, який заощадив моєму сусідові 800 доларів: він сам встановив зарядний пристрій (просто встановив коробку та підключив три дроти), а електрик доручив лише працювати з панеллю та прокладати кабель. Електрики стягують премію за «повне встановлення», хоча підвішування EVSE займає десять хвилин.
Період окупності: розрахунок, у якому всі помиляються
Я бачив, як прихильники електромобілів стверджують, що домашній зарядний пристрій «окупається за шість місяців». Я бачив, як скептики стверджували, що це «ніколи не має фінансового сенсу». Обидва неправильно підраховують.
Коректне порівняння не «домашня зарядка проти бензину». Це «домашня зарядка проти того, що б ви робили інакше». Якщо ви все одно заряджатимете на безкоштовних зарядних пристроях на робочому місці, домашній зарядний пристрій — це чисті витрати. Якщо ви використовуєте станції Electrify America за 0,43 дол. США/кВт-год, домашній зарядний пристрій окупиться майже миттєво.
Мій власний розрахунок, оскільки люди завжди запитують:
Вартість зарядного пристрою: 500 доларів США (Grizzl-E, провідний)
Встановлення: $650 (отримав хорошу ціну)
Загальна сума інвестицій: 1150 доларів США
Річний пробіг: ~12 000 миль. Ефективність автомобіля: 3,5 милі/кВт-год. Це 3430 кВт/год на рік.
Вартість домашньої зарядки: 0,11 дол. США/кВт·год × 3,430=377 дол. США/рік
Громадська альтернатива: 0,35 дол. США/кВт-год × 3, 430=1200 дол. США на рік
Річна економія: $823. Окупність: 1,4 року.
Тепер порівняйте з бензином. Моя стара машина мала 32 милі на галлон. При 3,50 долара за галон 12 000 миль коштують 1312 доларів. Електродвигун за домашніми тарифами коштує 377 доларів. Це 935 доларів США на рік економії палива-, але «окупність» стає дивною, оскільки ви порівнюєте куплені транспортні засоби, а не лише рішення для зарядки.
Чесна відповідь: якщо ви проїжджаєте достатньо миль і маєте розумні тарифи на електроенергію, домашня зарядка має величезний фінансовий сенс у порівнянні з будь-якою альтернативою. Якщо ви проїжджаєте 5000 миль на рік і маєте доступ до безкоштовної зарядки деінде, домашнє налаштування може ніколи не окупитися.
Сезонні зміни та інші неприємності
Мене ніхто не попереджав, що мої рахунки за електроенергію взимку зростуть на 40%, хоча я проїжджав ті самі милі.
У холодну погоду сходяться три фактори. По-перше, ефективність батареї падає-літій-іонна хімія просто не працює так добре при температурах нижче 40 градусів за Фаренгейтом. Моя літня ефективність 4,0 миль/кВт-год стає 2,8 миль/кВт-год до січня. По-друге, опалення салону електромобіля — це електричне навантаження, а не відпрацьоване тепло від двигуна. Робота обігрівача на повній потужності може скоротити діапазон на 25-35%. По-третє, втрати під час заряджання збільшуються, тому що автомобіль має нагріти акумулятор, перш ніж приймати заряд.
Цифри на практиці: мої серпневі витрати на електроенергію для автомобіля становили близько 28 доларів. Січень становив 52 долари. Той самий маршрут, той самий стиль водіння, та сама машина. Просто фізика працює проти мене.
Літо має своє покарання в жаркому кліматі. Навантаження змінним струмом є менш жорстоким, ніж опалення, але це не безкоштовно. А якщо ви паркуєтеся під прямим сонячним промінням, керування температурою батареї працює, навіть коли автомобіль стоїть, повільно розряджаючи заряд (і коштуючи вам грошей, які вам доведеться замінити).
Попередня підготовка допомагає. Більшість електромобілів дозволяють зігрівати або охолоджувати автомобіль, коли він все ще підключений до мережі, тому енергія надходить від мережі, а не від акумулятора. Це зберігає дальність руху. У мене звикла запускати це з програми за 15 хвилин до виходу холодним ранком.
Що я б сказав другові
Хтось на роботі щойно купив Hyundai Ioniq 6 і запитав у мене поради щодо зарядки. Ось що я приблизно сказав:
Не поспішайте з установкою домашнього зарядного пристрою. Живіть із зарядним пристроєм 120 В протягом місяця. Подивіться, як працюють ваші фактичні моделі водіння. Ви можете виявити, що нічного заряджання рівня 1 насправді достатньо для ваших потреб-багатьом людям, які щодня проїжджають 30-40 миль, це добре вдається, і ви щойно заощадили 1 долар,000+.
Якщо вам потрібен рівень 2, отримайте мінімум три пропозиції. Різниця в ціноутворенні підрядників з електрики є абсурдною. Також запитайте свою комунальну компанію про будь-які знижки-багато хто пропонує 500–1000 доларів США на встановлення EVSE, які люди залишають на столі, бо не знають, про що питати.
Подивіться на варіанти тарифів на електроенергіюранішеви починаєте регулярно заряджатися. Різниця між стандартним тарифом для проживання та оптимізованим тарифом EV-TOU може становити 50 доларів США на місяць. Але ви повинні завчасно подати запит на зміну тарифу-комунальні послуги не змінять вас автоматично.
Пропустіть зарядний пристрій- із підтримкою Wi-Fi, якщо вам справді не потрібне заряджання за розкладом за тарифами TOU. «Розумні» функції – це переважно трюки. Тупий зарядний пристрій від Grizzl-E або Lectron за 400 доларів США підійде вам так само, як і підключений пристрій за 800 доларів США для більшості випадків використання.
І насамкінець: не турбуйтеся про оптимізацію до останнього пенні. Так, зарядка о 23:00 замість 20:00 економить гроші на тарифах TOU. Але якщо ви час від часу забуваєте й заряджаєте на піку, ви не збанкрутуєте. Загальна економічність заряджання електромобілів настільки вигідна порівняно з бензином, що перфекціонізму не потрібно. Заряджайте, коли це зручно. Іноді платіть трохи більше. це нормально
Підсумок, оскільки я знаю, що саме це ви шукаєте:більшість власників електромобілів із домашньою зарядкою платять 0,03-0,06 доларів США за милю електроенергії. Це від третини до чверті вартості бензину. Встановлення та обладнання коштують 800-2500 доларів залежно від вашої електричної ситуації. Окупність займає 1-3 роки для типових водіїв. Після цього ви просто економите гроші на кожній милі.
Математика працює. Це навіть близько, чесно кажучи. Складність полягає в деталях-який тарифний план, який зарядний пристрій, який монтажник-але фундаментальна економіка надає перевагу домашньому заряджанню електромобілів із великим відривом для тих, хто проїжджає понад 8000 миль на рік.
Чи це так дешево, як стверджують деякі прихильники? Ні, якщо врахувати втрати ефективності та реалістичні структури ставок. Це дорожче, ніж припускають скептики? Також ні. Правда дуже скромна: це значно дешевше, ніж бензин, суттєво дешевше, ніж громадські зарядки, а початкові інвестиції розумні. Це не сексуальний висновок, але він точний.