Economia rezidențialăÎncărcare EVdepind de variabile care interacționează în moduri rareori explicate de producători. Structurile tarifelor de energie electrică, pierderile de eficiență a hardware-ului de încărcare, complexitatea instalării și ratele de acceptare a taxelor specifice vehiculului-toate compun pentru a produce costuri reale care diferă-uneori semnificativ-de la calculele simple „înmulțiți kWh cu tariful” care domină literatura de specialitate-consumatorului. Acest ghid abordează acele lacune cu date extrase din dosarele de utilități, standardele de eficiență DOE și măsurătorile pe teren din instalațiile rezidențiale din diferite zone climatice.
Factura ta de energie electrică te minte (un fel de)
Mi-am petrecut două luni urmărind costurile reale de încărcare înainte de a realiza că numărul de pe factura de utilități era aproape lipsit de sens pentru a înțelege cât mă costa mașina mea.
Iată problema. Majoritatea clienților rezidențiali din SUA plătesc tarife pe niveluri. Primii dumneavoastră 500 kWh ar putea costa 0,08 USD. Următoarele 500 costă 0,12 USD. Tot ceea ce depășește 1.000 kWh rulează 0,18 USD sau mai mult. Deci, când cineva întreabă „care este tariful tău de energie electrică?” răspunsul sincer este „depinde dacă soția mea a condus AC ieri”.
Adăugarea unui vehicul electric într-o gospodărie care se află deja în al doilea sau al treilea nivel înseamnă că fiecare kWh pe care îl puneți în mașina respectivă vine la dvs.marginalcotați-cea mai mare pe care o plătiți. Un coleg din San Diego a descoperit că încărcarea lui „ieftină” de acasă costa de fapt 0,42 USD/kWh, deoarece nivelul superior al SDG&E este brutal și pompa sa de la piscină îl împinsse deja acolo.
Planurile-de-utilizare (TOU) modifică complet acest calcul. Conform TOU, plătiți tarife diferite în funcție de momentul în care consumați energie electrică. Tarifele maxime (de obicei 16-21:00) pot atinge 0,35-0,55 USD/kWh în California. În afara vârfului (de obicei, între 23:00 și 6:00) scade la 0,08-0,15 USD. Oportunitatea de arbitraj este evidentă: taxați peste noapte, plătiți o treime din ceea ce ar costa taxarea în timpul zilei.
Dar-și nimeni nu menționează acest lucru-trecerea la TOU vă afecteazăîntreaga gospodărie. Acea încărcătură de rufe la 5 PM? Acum este de trei ori mai scump. Mașina de spălat vase după cină? Aceleaşi. Am văzut cum familii trec la TOU pentru vehiculul electric și ajung să plăteascăMai multîn general pentru că nu și-au ajustat celelalte obiceiuri.
Mișcarea care funcționează de fapt: obțineți un contor separat pentru încărcarea vehiculelor electrice dacă utilitatea dvs. o oferă. Tariful EV-B al PG&E, de exemplu, oferă un contor dedicat la un tarif fix de 0,22 USD/kWh, indiferent de timp. Fără jocuri, fără programe de spălătorie schimbătoare, fără surprize. Instalarea rulează 200-400 USD prin utilitate. Merită.
Cei 15% despre care nimeni nu vorbește
Afișajul mașinii dumneavoastră arată că ați adăugat 50 kWh. Contorul dvs. electric a înregistrat 58 kWh. Unde s-au dus ceilalți 8 kWh?
Pierderi de încărcare. Sunt reale, sunt inevitabile și sunt mai mari decât se așteaptă majoritatea oamenilor.
Fizica: puterea AC de la peretele dvs. trebuie convertită în DC pentru a încărca bateria. Această conversie generează căldură. Bateria în sine generează căldură în timp ce acceptă încărcarea. Sistemul de management termic al mașinii funcționează ventilatoare și pompe pentru a gestiona căldura. Toate acestea consumă energie electrică care nu ajunge niciodată la baterie.
Testarea Laboratorului Național din Idaho a constatat că eficiența de încărcare de nivelul 2 variază de la 85-94%, în funcție de temperatura ambientală. Vremea rece este ucigașul - la 20 de grade F, pierderile pot depăși 20% deoarece mașina trebuie să încălzească bateria pentru a accepta încărcarea eficient. Am învățat acest lucru pe calea grea în timpul unui februarie din Minnesota, când „încărcarea mea completă” peste noapte a fost de doar 85%, deoarece mașina a petrecut o oră încălzind pachetul înainte de a accepta curentul.
Vehiculele Tesla tind spre cel mai înalt nivel de eficiență (90-94%) datorită managementului termic superior. Nissan Leaf mai vechi cu răcire pasivă se află la nivelul inferior. Majoritatea vehiculelor electrice moderne se adună în jur de 88-90% în condiții temperate.
Ce înseamnă asta pentru portofelul tău: dacă electricitatea costă 0,12 USD/kWh și eficiența mașinii tale este de 88%,eficienttariful este de 0,136 USD/kWh. Pe o baterie de 75 kWh, înseamnă un plus de 1,20 USD pentru fiecare încărcare completă. Peste un an de încărcare regulată, vorbim de 150-200 USD în pierderi invizibile. Nu catastrofal, dar nu nimic.
Numere reale de la șoferi reali
Am chestionat 47 de proprietari de vehicule electrice în clubul meu local de proprietari. Iată ce plătesc de fapt:
Încărcare acasă (încărcarea-în afara vârfului):0,03-0,05 USD pe milă. Gama inferioară este proprietarul unui Model 3 în Nevada, cu o rată excelentă de energie NV. Gama superioară este tipică pentru utilitățile din California.
Încărcare acasă (tarifa forfetară):0,04-0,08 USD pe milă. Statele Midwest cu energie electrică ieftină domină partea de jos. Coridoarele de nord-est cu infrastructura lor moștenită de rețea împing la gama superioară.
Încărcare la locul de muncă:0,00 USD-0,04 USD pe milă. Da, există încărcare gratuită la locul de muncă. Devine din ce în ce mai rar pe măsură ce companiile își dau seama de costurile electrice, dar campusurile tehnologice și unii angajatori cu gândire de viitor încă îl oferă.
Încărcare rapidă publică DC:0,12-0,25 USD pe milă. Aici devine scump. Electrify America percepe 0,43 USD/kWh pe multe piețe. O călătorie rutieră poate costa cu ușurință mai mult pe milă decât un hibrid.
Elementul aberant care m-a surprins: un proprietar taxează exclusiv la stațiile gratuite ChargePoint din magazinul său alimentar. Își repetă călătoriile la cumpărături pentru a coincide cu încărcarea, obține o autonomie de 15-20 de mile pe călătorie și susține că nu a plătit pentru electricitatea în mașină de opt luni. Acesta este angajamentul față de frugalitate pe care nu îl pot egala.
Costuri de instalare: unde matematica devine urâtă
Încărcătorul în sine este ieftin. O unitate solidă de nivel 2 de 40 de amperi costă 400-600 USD. Instalarea? Acolo lucrurile se complică.
Am vorbit cu patru electricieni înainte de a găsi unul care nu a vrut să mă taxeze cu 1.800 de dolari pentru o instalație „standard”. Oferta câștigătoare a venit la 650 USD, de la un tip care făcuse 200+ instalări ale încărcătoarelor pentru vehicule electrice și știa exact ce face. Ofertele pierdute au fost de la electricieni generali, care în mod clar au fost umplute pentru incertitudine.
Factorii care determină efectiv costul:
- Capacitate panou.Acesta este cel mare. Un panou de 100 de amperi care rulează deja AC centralizat, un uscător electric și alte câteva încărcături de 240 V ar putea să nu aibă loc pentru un circuit EV de 40 de amperi. Upgrade-urile panoului la 200 de amperi costă 2.000-4.500 USD, în funcție de cerințele utilității dvs. și de tarifele locale de muncă. Am auzit povești de groază de 6 USD,000+ în case mai vechi unde întreaga intrare de serviciu trebuia înlocuită.
- Distanța de la panou la încărcător.Fiecare picior de sârmă adaugă costuri. Cursa mea de 25 de picioare a costat aproximativ 150 USD în materiale. O alergare de 100 de picioare la un garaj decomandat? Tripla asta, plus forța de muncă pentru a tăia șanțuri sau a rula conducte.
- Cerințe de autorizare.Unele jurisdicții necesită permise și inspecții pentru circuite noi de 240V. Alții nu. Permisul în sine costă de obicei 50-150 USD, dar programarea inspecției poate adăuga săptămâni la calendarul dvs.
- Infrastructura existenta.Aveți deja o priză de 240 V lângă locul de parcare-poate pentru un sudor sau o cadă cu hidromasaj veche? Este posibil să puteți conecta doar un EVSE portabil și să omiteți complet instalarea prin cablu. Cunosc pe cineva care rulează un conector mobil Tesla pe o priză de uscător reutilizată. Funcționează bine.
Un truc ciudat care mi-a salvat vecinul 800 de dolari: el a instalat el însuși încărcătorul (se montează doar o cutie și conectează trei fire) și l-a pus pe electrician să facă doar treaba la panou și să treacă cablul. Electricienii percep o primă pentru „instalarea completă”, chiar dacă suspendarea EVSE durează zece minute.
Perioada de rambursare: calculul tuturor greșește
Am văzut avocații EV susținând că un încărcător de acasă „se achită singur în șase luni”. Am văzut sceptici susținând că „nu are niciodată sens financiar”. Amândoi fac calculele greșite.
Comparația corectă nu este „încărcare acasă vs benzină”. Este „încărcare acasă față de orice ai face altfel”. Dacă oricum ați încărca la încărcătoare gratuite la locul de muncă, un încărcător de acasă este o cheltuială pură. Dacă ați folosi stații Electrify America de 0,43 USD/kWh, un încărcător de acasă se rambursează aproape imediat.
Calcul meu, deoarece oamenii mereu întreabă:
Cost încărcător: 500 USD (Grizzl-E, cu fir)
Instalare: 650 USD (am primit o ofertă bună)
Investiție totală: 1.150 USD
Conducere anuală: ~12.000 mile. Eficiența mașinii: 3,5 mile/kWh. Adică 3.430 kWh/an.
Cost de încărcare la domiciliu: 0,11 USD/kWh × 3,430=377 USD/an
Alternativă de încărcare publică: 0,35 USD/kWh × 3,430=1.200 USD/an
Economii anuale: 823 USD. Rambursare: 1,4 ani.
Acum compară cu benzina. Vechea mea mașină avea 32 mpg. La 3,50 USD/galon, 12.000 de mile costă 1.312 USD. Prețul EV la domiciliu costă 377 USD. Adică 935 USD/an în economii de combustibil-dar încadrarea „rambursării” devine ciudată, deoarece comparați între achizițiile de vehicule, nu doar soluțiile de încărcare.
Răspunsul sincer: dacă parcurgeți destui kilometri și aveți tarife rezonabile la electricitate, încărcarea acasă are un sens financiar copleșitor în comparație cu orice alternativă. Dacă conduceți 5.000 de mile pe an și aveți acces la încărcare gratuită în altă parte, o configurație de acasă s-ar putea să nu plătească niciodată înapoi.
Variație sezonieră și alte supărări
Nimeni nu m-a avertizat că facturile mele de iarnă la electricitate vor crește cu 40%, deși conduceam aceleași mile.
Trei factori converg în vremea rece. În primul rând, eficiența bateriei scade-chimia-ionului de litiu pur și simplu nu funcționează la fel de bine sub 40 de grade F. Eficiența mea de vară de 4,0 mile/kWh devine 2,8 mile/kWh până în ianuarie. În al doilea rând, încălzirea cabinei într-un vehicul electric este o sarcină electrică, nu căldură irosită de la un motor. Funcționarea încălzitorului la explozie maximă poate reduce intervalul cu 25-35%. În al treilea rând, pierderile de încărcare cresc deoarece mașina trebuie să încălzească bateria înainte de a accepta încărcarea.
Cifrele în practică: costul electricității mele din august pentru mașină a fost de aproximativ 28 de dolari. Ianuarie a fost 52 de dolari. Aceeași navetă, același stil de condus, aceeași mașină. Doar fizica lucrează împotriva mea.
Vara are propria ei penalizare în climatele calde. Sarcina AC este mai puțin brutală decât încălzirea, dar nu este gratuită. Iar dacă parcați în soare direct, managementul termic al bateriei funcționează chiar și în timp ce mașina sta, epuizând încet încărcarea (și costându-vă bani pe care va trebui să-l înlocuiți).
Precondiționarea ajută. Majoritatea vehiculelor electrice vă permit să încălziți sau să răciți mașina în timp ce încă este conectată la priză, astfel încât energia provine din rețea în loc de baterie. Aceasta păstrează autonomia pentru conducere. Mi-am luat obiceiul să declanșez acest lucru din aplicație cu 15 minute înainte de a pleca în diminețile reci.
Ce i-aș spune unui prieten
Cineva de la serviciu tocmai a cumpărat un Hyundai Ioniq 6 și mi-a cerut sfaturi de încărcare. Iată cam ce am spus:
Nu vă grăbiți instalarea încărcătorului de acasă. Trăiește cu încărcătorul de 120 V timp de o lună. Vedeți cum funcționează tiparele dvs. reale de conducere. S-ar putea să descoperiți că încărcarea peste noapte de nivel 1 este de fapt suficientă pentru nevoile dvs.-mulți oameni care conduc zilnic 30-40 de mile se descurcă bine cu ea și tocmai ați economisit 1 USD,000+.
Dacă aveți nevoie de Nivelul 2, obțineți minimum trei citate. Diferența dintre prețurile contractantului electric este absurdă. Întrebați, de asemenea, utilitatea dvs. despre orice reduceri-mulți oferă 500-1.000 USD pentru instalarea EVSE pe care oamenii le lasă pe masă pentru că nu știu să le ceară.
Uitați-vă la opțiunile de tarifare a energiei electriceînainteîncepi să încarci regulat. Diferența dintre un tarif rezidențial standard și un tarif TOU optimizat-EV poate fi de 50 USD/lună. Dar trebuie să solicitați în mod proactiv modificarea ratei-utilităților nu vă vor schimba automat.
Omiteți încărcătorul compatibil WiFi-dacă nu aveți nevoie cu adevărat de încărcare programată pentru tarifele TOU. Caracteristicile „inteligente” sunt în mare parte trucuri. Un încărcător prost de 400 USD de la Grizzl-E sau Lectron vă va servi la fel ca o unitate conectată de 800 USD pentru majoritatea cazurilor de utilizare.
Și în sfârșit: nu te stresa cu privire la optimizarea până la ultimul ban. Da, încărcarea la 23:00 în loc de 20:00 economisește bani la tarifele TOU. Dar dacă uiți ocazional și taxezi la vârf, nu dai faliment. Economia generală a încărcării vehiculelor electrice este atât de favorabilă în comparație cu benzina încât nu este necesar perfecționismul. Încărcați când este convenabil. Plătește un pic mai mult uneori. E bine.
Concluzia, din moment ce știu că pentru asta defilați:majoritatea proprietarilor de vehicule electrice cu încărcare la domiciliu plătesc 0,03-0,06 USD pe milă în energie electrică. Este o treime până la un sfert din cât costă benzina. Instalarea și echipamentul costă 800-2500 USD, în funcție de situația dvs. electrică. Rambursarea durează 1-3 ani pentru șoferii obișnuiți. După aceea, economisești bani la fiecare milă.
Matematica merge. Nici măcar nu e aproape, sincer. Complexitatea constă în detalii-ce plan tarifar, ce încărcător, ce instalator-dar economia fundamentală favorizează încărcarea EV cu o marjă largă pentru oricine care conduce mai mult de aproximativ 8.000 de mile anual.
Este la fel de ieftin cum susțin unii avocați? Nu, odată ce luați în considerare pierderile de eficiență și structurile realiste ale ratelor. Este mai scump decât sugerează scepticii? De asemenea, nu. Adevărul este plictisitor de moderat: este mult mai ieftin decât benzina, semnificativ mai ieftin decât încărcarea publică, iar investiția inițială este rezonabilă. Nu este o concluzie sexy, dar este cea corectă.