Stacje ładowania samochodów elektrycznych stale zyskują na popularności, a ich rozwój na terenie naszego kraju jest na względnie dobrym poziomie. Tak wynika z analiz opartych na uproszczonych modelach teoretycznych. Problemem jest jednak zbyt wolny postęp we wzroście liczby pojazdów elektrycznych, który hamuje rozwój rynku elektromobilności.
Stacje ładowania samochodów elektrycznych – z czego wynika rozwój infrastruktury?
Stacje ładowania samochodów elektrycznych stanowią ważny element elektromobilności, a ich liczba stale się zwiększa. Wynika to m.in. z rosnącej liczby pojazdów elektrycznych. Zgodnie z danymi licznika elektromobilności, pod koniec czerwca 2021 r. po polskich drogach poruszało się 26 985 samochodów osobowych z napędem elektrycznym – EV (ang. Electric Vehicle), w tym 13 119 pojazdów w pełni elektrycznych. Porównując pierwsze półrocze 2021 r. do adekwatnego okresu w 2020 r., liczba takich pojazdów zwiększyła się w Polsce o 150% [1].
Należy się spodziewać, że wspomniany trend wzrostowy będzie nadal postępował, co wynika z kilku przyczyn. Po pierwsze, ceny pojazdów elektrycznych będą malały, zwiększając zainteresowanie nimi wśród konsumentów. Po drugie, wzrost ich popularność zapewnią również dopłaty na zakup samochodów elektrycznych z programów rządowych, a także liczne przywileje lokalne, np. dostęp do specjalnych miejsc parkingowych czy stref wjazdu. Po trzecie, w Unii Europejskiej narasta presja na rozwój elektromobilności jako jednego z elementów dekarbonizacji gospodarki i dążenia do neutralności gospodarczej. Dobrze wyraża to opublikowany w połowie lipca 2021 r. pakiet „Fit for 55”. Określa on wiele ambitnych celów w zakresie elektromobilności m.in. ograniczenie liczby nowych samochodów spalinowych, jakie będzie można zarejestrować na terenie UE od 2035 r. Wspomnianym zmianom towarzyszą liczne przedsięwzięcia związane z upowszechnianiem elektromobilności i jej dostępności, gdzie jednym z najważniejszych są stacje ładowania samochodów elektrycznych, stanowiące element rozwoju infrastruktury ładowania.
Infrastruktura ładowania pojazdów elektrycznych w Polsce
Infrastruktura ładowania pojazdów elektrycznych w Polsce stale się rozwija, co było szczególnie widoczne w ostatnich 3 latach. Zgodnie z danymi licznika elektromobilności, pod koniec czerwca funkcjonowało 1521 ogólnodostępnych stacji ładowania pojazdów elektrycznych, liczących 2964 punkty. 33% z nich to szybkie stacje ładowania samochodów elektrycznych prądem stałym (DC), a 67% – wolne stacje ładowania samochodów elektrycznych prądem (AC) o mocy mniejszej lub równej 22 kW [1].
Stacje ładowania samochodów elektrycznych – jak powinna być ich liczba?
Stacje ładowania samochodów elektrycznych powinny powstawać w wyniku analizy potrzeb, jakie istnieją w danym państwie czy na konkretnym obszarze (np. rejony silniej zurbanizowane). Ich liczba nie wskazuje jednoznacznie czy jest ich wystarczająco dużo, ponieważ zależy od populacji oraz liczby pojazdów z napędem elektrycznym w danym kraju. W przypadku zbyt dużej rozbieżności pomiędzy liczbą samochodów a dostępnych ładowarek na rzecz tych drugich, problemem będzie ich utrzymanie i konserwacja. Odwrotny przypadek może zniechęcić zarówno użytkowników, jak i potencjalnych konsumentów.
Analizując publiczne stacje ładowania pojazdów elektrycznych stacje ładowania pojazdów elektrycznych należy wziąć pod uwagę wskaźniki potencjalnego wykorzystania pojazdów o napędzie elektrycznym i potrzeby w zakresie ładowania, takie jak udział ludności miejskiej oraz gęstość zaludnienia. Generalnie można zauważyć korelację pomiędzy wielkością państwa i jego populacji, a tempem rozwoju elektromobilności, w tym liczby stacji ładowania samochodów elektrycznych. W przypadku Polski udział ludności miejskiej wynosi 60%, podczas gdy przeciętnie w innych krajach europejskich – 80–90% [2]. Mając to na uwadze warto sprawdzić wskaźnik vehicle-to-refueling index (VRI). Jest to stosunek liczby samochodów elektrycznych do liczby punktów ładowania. Zgodnie z danymi Europejskiego Obserwatorium Paliw Alternatywnych EAFO (ang. European Alternative Fuels Observatory) na 2020 r., w Polsce przypadało na jeden punkt ładowania 7 pojazdów czysto elektrycznych. Taki wskaźnik miały też Niemcy i Czechy, we Francji, Austrii i na Węgrzech było to 5, w Danii – 9, a w Holandii i na Litwie – 3 [2].
Stacje ładowania samochodów elektrycznych – czy w Polsce jest ich wystarczająco dużo?
Zgodnie ze wskaźnikiem pojazdów elektrycznych na jeden punkt ładowania, Polska nie odstaje pod względem rozwoju infrastruktury do ładowania w UE. Jednak sam wskaźnik VRI nie wystarcza do pełnego określenia poziomu zaawansowania rozwoju elektromobilności i potrzeb z tym związanych, ponieważ poszczególne państwa różnią się pod względem warunków ramowych. Dlatego na pytanie, jak duża infrastruktura ładowania publicznego dostępu jest potrzebna, nie można odpowiedzieć jednakowo dla wszystkich krajów.
Grupa naukowców z Niemiec i Szwecji przeanalizowała w 2019 r. te potrzeby na przykładzie różnych państw, w tym Polski, rozbudowując VRI o zestaw dodatkowych parametrów. W nowym zestawieniu wskaźnik ten objął dodatkowo poziom udziału pojazdów elektrycznych w rynku, liczbę rejestracji tych pojazdów na mieszkańca czy udział sprzedaży samochodów elektrycznych. Ponadto, wprowadzono rozróżnienie typów ładowarek na wolne i szybkie. Wysoki wskaźnik VRI świadczył w tym przypadku o bardziej rozwiniętym rynku elektromobilności, z kolei niski – o słabiej rozwiniętym rynku lub wysokim udziale publicznej infrastruktury do wolnego ładowania prądem przemiennym jako alternatywy dla instalacji domowych [2].
Wyniki badań pokazały, że najwyższy wskaźnik miały Szwecja, USA i Norwegia – od 12 do 19 pojazdów elektrycznych na punkt ładowania. Ponadto, liczba pojazdów elektrycznych w tych krajach również była najwyższa. Z kolei najniższy VRI, wynoszący 4 pojazdy elektryczne na punkt ładowania, stwierdzono w Holandii i Polsce, co pokazało wysoką dostępność publicznej infrastruktury ładowania. W przypadku Polski wyjaśnieniem był mniej rozwinięty rynek pojazdów elektrycznych, natomiast w Holandii wysoki udział publicznej infrastruktury do wolnego ładowania oraz niski do szybkiego [2].
Czytaj też: Stacje ładowania pojazdów elektrycznych – rodzaje i wymaganiaDostępność szybkich stacji ładowania samochodów elektrycznych zmierzono w oparciu o średnią odległość między punktami ładowania DC na autostradach. W Polsce odnotowano jedną z najwyższych wartości, wynoszącą 15 km autostrady na punkt ładowania. Należy przy tym zwrócić uwagę, że ten wskaźnik jest obarczony pewnym błędem, ponieważ pojedyncze stacje ładowania samochodów elektrycznych często składają się z wielu punktów ładowania. Ponadto, istotną rolę odgrywa tu także stosunek długość sieci autostrad [km] do powierzchni kraju [km²], który dla Polski wyniósł 0,2%, a przykładowo w Niemczech – 3,6% [2].
Inne ciekawe zestawienie, które dobrze prezentuje rozwój infrastruktury do ładowania z uwzględnieniem wielkości państwa (która najczęściej wiąże się z wielkością populacji), zaprezentowało Europejskie Stowarzyszenie Producentów Samochodów ACEA (ang. European Automobile Manufacturers Association). W tym zestawieniu na 2020 r. Polska plasuje się na środkowej pozycji, jednak biorąc pod uwagę wielkość terytorium (piąte największe państwo w UE [4]) powinna znaleźć się znacznie wyżej. Co więcej, według danych ACEA, 70% wszystkich unijnych stacji ładowania samochodów elektrycznych znajduje się w zaledwie trzech państwach: Holandii (66 665 szt.), Francji (45 751 szt.) i Niemczech (44 538 szt.). Kraje te stanowią łącznie zaledwie 23% całkowitej powierzchni UE. Pozostałe 30% infrastruktury jest rozproszone pomiędzy pozostałymi państwami, zajmującymi 77% powierzchni UE [6].
Stacje ładowania samochodów elektrycznych – gdzie są lokalizowane?
Stacje ładowania samochodów elektrycznych stosowane Polsce, zgodnie z raportem „Polish EV Outlook 2020”, lokalizowane są przede wszystkim w galeriach handlowych (24%), na ogólnodostępnych parkingach (22%) oraz w hotelach (21%). Wiele z nich, zwłaszcza tych zrealizowanych w pobliżu obiektów usługowych, oferuje usługę bezpłatnego ładowania . Co ciekawe publiczne stacje ładowania samochodów elektrycznych otwarta są najczęściej 24 godziny na dobę (prawie 9 na 10 stacji), a 44% wszystkich stacji w Polsce znajduje się w sieciach 12 wiodących operatorów infrastruktury ładowania [7].
Zgodnie ze wskazaną wcześniej zależnością pomiędzy stopniem urbanizacji a rozwojem elektromobilności, najwięcej punktów ładowania samochodów elektrycznych znajduje się w największych polskich miastach:
- Warszawa – ok. 160 szt.,
- Katowice – ok. 80 szt.,
- Krakowa – ok. 65 szt.,
- Gdańsk i Wrocław – ok. 60 szt.,
- Poznań – ok. 40 szt.[8].
Łącznie, w miastach liczących powyżej 100 000 mieszkańców zlokalizowanych jest prawie 60% wszystkich ogólnodostępnych stacji ładowania samochodów elektrycznych w Polsce [9].
Zgodnie z raportem PSPA – „Barometr Nowej Mobilności 2019/20” użytkownicy EV najchętniej wybierają stacje ładowania samochodów elektrycznych zlokalizowane przy zakładach pracy lub w miejscach zamieszkania [10]. Preferencje te jednak nie zawsze idą w parze z rzeczywistymi możliwościami technicznymi, np. korzystania z przydomowych ładowarek. Ten problem jest szczególnie dotkliwy w miastach, gdzie dominuje zabudowa wielomieszkaniowa i skomplikowana struktura własności. Tą kwestią zajęła się Unia Europejska – Dyrektywa 2018/844 [11] wprowadziła wymóg w zakresie wstępnego wyposażenia miejsc parkingowych i instalacji punktów ładowania. Zgodnie z nią, parkingi na więcej niż 10 pojazdów, znajdujące się wewnątrz budynku lub fizycznie do niego przylegające, należy wyposażyć w instalację infrastruktury kanałowej, umożliwiającą późniejsze zamontowanie punktów ładowania.
Rodzaje stacji ładowania pojazdów elektrycznych stosowane w Polsce
Rodzaje stacji ładowania pojazdów elektrycznych stosowane w Polsce to przede wszystkim wolne punkty do ładowania AC (57%) oraz szybkie DC (33%) [1]. W przypadku infrastruktury publicznej, a więc takiej, która jest zlokalizowana m.in. przy drogach szybkiego ruchu czy autostradach, użytkownicy EV oczekują dostępności szybkich ładowarek. Z kolei dla osób, które ładują pojazdy w domu lub pracy, czas ładowania nie ma tak istotnego znaczenia.
Najpopularniejsze stacje ładowania samochodów elektrycznych w Polsce, w gospodarstwach domowych, mają moc od 3 do 7 kW. Wynika to z faktu, że większość gospodarstw dysponuje jednofazowym zasilaniem prądem zmiennym i może obsługiwać do 7 kW obciążenia. Niektóre z zasilaniem trójfazowym mogą obsługiwać szybkie stacje ładowania samochodów elektrycznych do 22 kW, ale nie jest to zalecane. Używanie tylko szybkiego ładowania może przyspieszyć degradację baterii pojazdu.
Literatura
1. „Licznik elektromobilności: 1 000 użytkowych samochodów elektrycznych na polskich drogach”, PSPA & PZPM, 2021 Warszawa, www.pzpm.org.pl.
2. S. Árpád Funke, F. Sprei, T. Gnann, P. Plötz, „How much charging infrastructure do electric vehicles need? A review of the evidence and international comparison”, https://doi.org.
3. www.eafo.eu.
4. The World Bank, Land area (sq. km) – European Union, https://data.worldbank.org.
5. „Risk of two-track Europe for e-mobility with sharp divisions in roll-out of chargers, auto industry warns, ACEA”, https://www.acea.auto.
6. www.acea.auto.
7. „Najnowsza prognoza rozwoju elektromobilności w Polsce”, www.kierunekchemia.pl.
8. www.wyborkierowcow.pl.
9. https://pspa.com.pl.
10. „Barometr Nowej Mobilności 2019/20”, PSPA, 2019 Warszawa 2019, https://pspa.com.pl.
11. Directive (EU) 2018/844 of the European Parliament and of the Council of 30 May 2018 amending Directive 2010/31/EU on the energy performance of buildings and Directive 2012/27/EU on energy efficiency.
12. www.money.pl.
Publikacja artykułu: listopad 2021 r.
