モビリティの解放：EV革命における充電インフラの役割

環境悪化と地球温暖化に関する世界的な懸念の高まりから、環境に優しい選択肢として電気自動車（EV）の広告浸透が促進されています。EVの利用が急速に発展していることから、EVはさまざまな条件によって走行距離が制限されるため、生物学的な充電設計の開発が求められています。EV充電ステーションの即席の状況は、分散型ネットワークにおいてさまざまな技術的および財政的な問題を引き起こします。さまざまな専門的な問題は、ハーモニックの注入、貧弱な制御品質、大きな電圧変動、安定性、信頼性の低下などです。充電ステーションの計画とエネルギー管理は複雑な問題であり、アナリストや政策立案者によって多くの労力が費やされています。

2020年には、10年間の急速な発展を経て、世界中の道路に約1000万台の電気自動車が存在しました。EVは、自然および騒音汚染の観点からは非常に貴重です。ただし、航続距離、充電時間、インフラの必要性など、いくつかの欠点もあります。したがって、R&Dと同様に、バッテリー技術の改善と充電システムの開発に焦点を当て、e-モビリティへの効果的な移行を保証する必要があります。自由にアクセスできる充電器は、2020年に世界中で130万台に達し、そのうち30％が急速充電器でした。2030年までに、1400万〜2000万台の適度な公共充電器（100〜150GWの設置容量に相当）と230万〜400万台の急速公共充電器（205〜360GW）が存在すると推定されています。

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種類別の世界の電気自動車販売シナリオ、2019-21年

充電インフラストラクチャのトレンド

充電要求のほとんどは現在、家庭用充電によって満たされていますが、従来の車両の燃料補給と同様のレベルの快適性と可用性を提供するために、自由にアクセスできる充電器がますます必要になっています。特に、家庭用充電へのアクセスがより制限されている密集した都市部では、公共充電基盤はEV導入の重要な要素です。2022年末には、世界中で270万の公共充電ポイントがあり、そのうち900,000以上が2022年に導入され、2021年の在庫から約55％増加し、2015年から2019年までのパンデミック前の成長率50％に匹敵します。

低速充電器： 2022年には、世界中で60万以上の公共低速充電ポイントが導入され、そのうち36万が中国にあり、国内の低速充電器の在庫は100万を超えました。2022年末の時点で、中国は世界の公共低速充電器の在庫の半分以上を抱えていました。

ヨーロッパは2位にランク付けされ、2022年には合計46万台の低速充電器があり、前年から50％増加しました。オランダはヨーロッパで117,000台で首位に立ち、フランスで約74,000台、ドイツで64,000台が続きます。統合された州の低速充電器の在庫は2022年に9％増加しましたが、これは主要市場の中で最も低い成長率です。韓国では、低速充電在庫が前年比で倍増し、184,000の充電ポイントに達しました。

利用可能な低速公共充電器、2015-2021年（000単位）

急速充電器： 公共的にアクセス可能な急速充電器（特に高速道路沿いにあるもの）は、長距離の旅行を可能にし、EV導入の障壁となる航続距離の不安に対処できます。低速充電器と同様に、公共の急速充電器は、プライベート充電へのアクセスが制限されている消費者にも充電ソリューションを提供し、より広い範囲の人口にEV導入を可能にします。2022年には、急速充電器の数は世界中で33万増加しましたが、再び、成長の大部分（約90％）は中国からもたらされました。急速充電の配置は、人口密度の高い都市での自宅充電へのアクセスの欠如を補い、中国の急速なEV展開の目標をサポートします。中国は合計76万台の急速充電器を占めていますが、公共の急速充電スタック在庫全体の70％以上がわずか10の省に配置されています。

EVの使用台数が増加するにつれて、充電システムは異なる速度で発展します

利用可能な高速公共充電器、2015-2021年（000単位）

2021年には、販売台数が2倍以上に増加し、電気自動車の総台数は約1,650万台になり、2018年の在庫と比較して3倍になりました。その間、公共的に利用可能な充電ポイントの数は3倍になり、ほぼ180万になりました。EV販売の現在の勢いは、人口のより大きな割合が、家庭や職場での自由にアクセスできる充電器とプライベート充電器の両方を含む、便利で手頃な価格の充電インフラストラクチャにアクセスできる場合にのみ維持できます。政府は、投資を促進し、充電インフラストラクチャの展開に対する障壁を制限し続ける必要があります。

道路上のEVの数が増加するにつれて、EVごとの充電器の比率は、充電ネットワークの適切性を評価するのに役立ちます。EVごとの充電器電力（キロワット[kW]）は、急速充電器が低速充電器よりも多くのEVに対応できるため、基本的な指標です。EVごとの合理的な充電器の数は、住宅在庫、平均走行距離、人口密度など、多くの変数に依存します。PHEVクライアントは、BEVよりも公共充電を必要としません。したがって、合理的な可用性指標を決定することは重要です。

パートナーシップ、買収、コラボレーション、最新の革新的な機能を備えた新製品の発売など、さまざまな開発戦略は、市場の成長を促進し、市場のプレーヤーに有利な成長機会を提供します。たとえば、

・2021年12月、米国大統領ジョー・バイデンは、充電ステーションを承認する1兆ドルのインフラ法に署名しました。この法律は、全国充電ネットワークの強化に焦点を当てた約50億米ドルの資金の取り決めでもあります。

・2021年12月、Here TechnologiesはDigital Charging Solutions GmbH（DCS）とのコラボレーションを開始しました。このコラボレーションを通じて、DCSは充電ステーションのエクスペリエンスを向上させ、充電プロセスの認証を強化し、支払いおよび請求サービスの提供により予約エクスペリエンスを円滑にします。

・2022年1月、AmpUpはAmpUp Fleet Managerを発表しました。これは、中小規模のフリートに対応するように設計された同社の新しいEV充電フリートソリューションです。

世界中の燃料課税の増加： 燃料への課税は、EVの導入と充電インフラストラクチャの展開に対する補助金とインセンティブの提供に使用できる財政的余剰を生み出す可能性があります。政府は、公共充電ステーションを設置および運営する個人、企業、または組織に助成金または税額控除を提供できます。さらに、課税には、燃料税収益の一定割合を充電インフラストラクチャに割り当てることを要求する規制と義務が伴う場合があります。これにより、従来の燃料から徴収された資金の一部がEV充電インフラストラクチャのサポートに直接投資されることが保証されます。

国別の燃料課税（パーセンテージ）、2023年

課題

充電ポイントの数

大量電化の要求を満たすために2030年に必要なEV充電ポイントの数に関する予測は大きく異なります。専門家が同意していることの1つは、ほとんどの国で充電ポイントが導入されている速度が将来の要求を満たすには低すぎることです。

McKinseyによると、2030年までにEU-27は、現在の34万の充電ステーションから、将来のEVフリートの要望を満たすために必要な推定340万の公共充電器にスケールアップする必要があります。通常、2021年から2030年までの間に、欧州連合全体で週に6,000の公共充電ポイントを導入する必要があります。これは、多くの根拠があることを意味します。

充電ポイントの種類

EVドライバーの大部分は自宅で一晩中充電していますが、長距離の旅行を可能にし、自宅の近くで充電する機会のない人をサポートするには、公共（高速）充電ポイントが必要です。

これには、DC急速充電器の広範な手配が必要です。AC充電とは対照的に、DC急速充電はオンボード充電器のすべての制限と必要な変更をバイパスし、DC電力をバッテリーに直接供給します。DC急速充電は、高マイレージ/長距離走行と大規模なフリートに不可欠です。ドライバーは、一晩中停止したり、フル充電のために数時間停止したりするのではなく、旅行中に充電できます。これに加えて、充電ステーションは十分な賢明な充電機能と車両からグリッドへの機能を提供する必要があります。

主要材料の不足

コンピューターチップとEVバッテリーの製造はすでに問題であり、今後数年間続くことが予想されます。最近の世界的な緊急事態により、チップとバッテリーの製造能力が妨げられています。サプライチェーンの混乱の結果、主要材料のコストは20％以上増加しました。継続的な地政学的混乱と労働力の制限により、長期的に材料供給が妨げられると予想されます。

市場分析

UnivDatosによると、ヨーロッパは世界で2番目に大きなシェアを保持しています。最も重要な変数の1つは、温室効果ガス排出量を削減し、気候変動の目標を達成するための欧州連合（EU）の推進です。その結果、多くのヨーロッパ諸国は、税金の休憩、補助金、無料充電ステーションなど、EVの使用を奨励するポリシーを実装しました。たとえば、ノルウェーでは、電気自動車はガソリンおよびディーゼル車に課せられる巨額の料金から除外されているため、従来の車よりも手頃な価格になっています。さらに、ヨーロッパでのEVバッテリーの採用が増加していることは、充電基盤の増加です。近年、ヨーロッパ全体の充電ステーションの数は大幅に増加しており、EV所有者が車両を充電しやすくなっています。たとえば、オランダは世界で最も密集した充電ネットワークの1つであり、60,000を超える充電ポイントが利用可能です。

さらに、レポートは、公共のEV充電ステーションの可用性が世界中の電気自動車の購入において重要であることを示唆しています。EVクライアントの数が増加しているため、アジア太平洋地域は、特に中国、インド、韓国で急速に公共充電ステーションを導入し続けています。これらの国々は、補助金を提供し、税金を削減することによって電気自動車の使用を奨励する手配を実施しています。また、EV関連企業がより迅速に拡大できるように、助成金を提供したり、EV関連企業に優先的な政策を制定したりすることにより、EVメーカーおよび関連産業の成長を促進します。経済成長、都市化、旅行要求、エネルギー貯蔵と自然の持続可能性に貢献するための電気モビリティへの投資の絶え間ない増加は、公共充電ステーションセグメントの成長を促進すると予想されます。

結論

結論として、EVの利用が急速に発展していることから、EVはさまざまな条件によって走行距離が制限されるため、生物学的な充電設計の開発が求められています。EV充電ステーションの即席の状況は、分散型ネットワークにおいてさまざまな技術的および財政的な問題を引き起こします。道路上のEVの数が増加するにつれて、EVごとの充電器の比率は、充電ネットワークの適切性を評価するのに役立ちます。パートナーシップ、買収、コラボレーション、最新の革新的な機能を備えた新製品の発売など、さまざまな開発戦略は、市場の成長を促進し、市場のプレーヤーに有利な成長機会を提供します。EVクライアントの数が増加しているため、アジア太平洋地域は、特に中国、インド、韓国で急速に公共充電ステーションを導入し続けています。また、EV関連企業がより迅速に拡大できるように、助成金を提供したり、EV関連企業に優先的な政策を制定したりすることにより、EVメーカーおよび関連産業の成長を促進します。