Kinh tế nhà ởSạc xe điệnphụ thuộc vào các biến số tương tác theo cách mà các nhà sản xuất hiếm khi giải thích. Cấu trúc giá điện, tổn thất về hiệu suất phần cứng khi sạc, độ phức tạp trong lắp đặt và tỷ lệ chấp nhận phí cụ thể của phương tiện-, tất cả đều kết hợp lại để tạo ra chi phí thực tế khác biệt-đôi khi đáng kể-so với phép tính đơn giản "nhân kWh với giá cước" thống trị tài liệu-của người tiêu dùng. Hướng dẫn này giải quyết những thiếu sót đó bằng dữ liệu rút ra từ hồ sơ tiện ích, tiêu chuẩn hiệu quả của DOE và các phép đo thực địa từ việc lắp đặt khu dân cư trên các vùng khí hậu khác nhau.
Hóa đơn tiền điện đang nói dối bạn (đại loại vậy)
Tôi đã dành hai tháng để theo dõi chi phí sạc thực tế của mình trước khi nhận ra con số trên hóa đơn tiện ích của mình gần như vô nghĩa để hiểu chiếc xe của tôi đã khiến tôi phải trả bao nhiêu.
Đây là vấn đề. Hầu hết khách hàng dân cư ở Mỹ đều trả theo mức giá theo từng cấp độ. 500 kWh đầu tiên của bạn có thể có giá 0,08 USD. 500 tiếp theo có giá 0,12 USD. Mọi thứ trên 1.000 kWh đều có giá từ 0,18 USD trở lên. Vì vậy, khi ai đó hỏi "giá điện của bạn là bao nhiêu?" câu trả lời trung thực là "phụ thuộc vào việc hôm qua vợ tôi có chạy điều hòa hay không."
Việc bổ sung xe điện cho một hộ gia đình đã ở cấp độ thứ hai hoặc thứ ba có nghĩa là mỗi kWh bạn lắp vào chiếc ô tô đó đều sẽ đến tay bạn.cận biênmức giá-cao nhất bạn đang trả. Một đồng nghiệp ở San Diego phát hiện ra rằng việc sạc điện tại nhà "rẻ" của anh ấy thực sự có giá 0,42 USD/kWh vì mức cao nhất của SDG&E rất khắc nghiệt và máy bơm bể bơi của anh ấy đã đẩy anh ấy đến mức đó.
Gói thời gian-sử dụng-sử dụng (TOU) thay đổi hoàn toàn phép tính này. Theo TOU, quý vị phải trả mức giá khác nhau tùy vào thời điểm quý vị tiêu thụ điện. Giá cao nhất (thường là 4-9 giờ tối) có thể đạt 0,35-0,55 USD/kWh ở California. Giờ thấp điểm (thường là 11 giờ tối đến 6 giờ sáng) giảm xuống còn 0,08-0,15 USD. Cơ hội kinh doanh chênh lệch giá rất rõ ràng: tính phí qua đêm, trả một phần ba số tiền tính phí ban ngày.
Nhưng-và không ai đề cập đến việc-việc chuyển sang TOU này sẽ ảnh hưởng đến bạntoàn bộ hộ gia đình. Lượng đồ giặt đó lúc 5 giờ chiều? Bây giờ nó đắt gấp ba lần. Máy rửa chén sau bữa tối? Như nhau. Tôi đã chứng kiến các gia đình chuyển sang TOU cho xe điện của họ và cuối cùng phải trả tiềnhơnnói chung là vì họ đã không điều chỉnh những thói quen khác của mình.
Động thái thực sự hiệu quả: mua một đồng hồ đo riêng để sạc xe điện nếu tiện ích của bạn cung cấp nó. Ví dụ: giá EV{1}}B của PG&E cung cấp đồng hồ đo chuyên dụng với mức giá cố định là 0,22 USD/kWh bất kể thời gian. Không có trò chơi, không có lịch giặt thay đổi, không có bất ngờ. Quá trình cài đặt tốn 200-400 USD thông qua tiện ích. Đáng giá.
15% Không Ai Nói Về
Màn hình ô tô của bạn cho biết bạn đã thêm 50 kWh. Đồng hồ điện của bạn ghi 58 kWh. 8 kWh còn lại sẽ đi đâu?
Sạc tổn thất. Chúng là thật, chúng không thể tránh khỏi và chúng lớn hơn hầu hết mọi người mong đợi.
Nguyên tắc vật lý: Nguồn điện xoay chiều từ tường của bạn phải được chuyển đổi thành DC để sạc pin. Sự chuyển đổi đó tạo ra nhiệt. Bản thân pin tạo ra nhiệt trong khi chấp nhận sạc. Hệ thống quản lý nhiệt của ô tô chạy quạt và máy bơm để quản lý lượng nhiệt đó. Tất cả điều này tiêu thụ điện không bao giờ đạt đến pin của bạn.
Thử nghiệm của Phòng thí nghiệm Quốc gia Idaho cho thấy hiệu suất sạc Cấp 2 dao động từ 85-94%, tùy thuộc nhiều vào nhiệt độ môi trường. Thời tiết lạnh giá là kẻ giết người - ở nhiệt độ 20 độ F, tổn thất có thể vượt quá 20% do ô tô phải làm nóng pin để tiếp nhận sạc một cách hiệu quả. Tôi đã học được điều này một cách khó khăn trong suốt tháng 2 ở Minnesota khi mức "sạc đầy" qua đêm của tôi chỉ còn 85% vì chiếc xe đã phải mất một giờ để làm ấm gói trước khi nhận dòng điện.
Xe của Tesla có xu hướng đạt hiệu suất cao hơn (90-94%) nhờ khả năng quản lý nhiệt vượt trội. Nissan Leafs cũ hơn với hệ thống làm mát thụ động nằm ở phân khúc cấp thấp. Hầu hết các xe điện hiện đại đều đạt khoảng 88-90% trong điều kiện ôn đới.
Điều này có ý nghĩa gì đối với ví tiền của bạn: nếu điện có giá 0,12 USD/kWh và hiệu suất ô tô của bạn là 88%, thìhiệu quảgiá là 0,136 USD/kWh. Với pin 75 kWh, mỗi lần sạc đầy sẽ tốn thêm 1,20 USD. Sau hơn một năm sạc thường xuyên, chúng ta đang nói đến khoản lỗ vô hình từ 150-200 USD. Không phải là thảm họa, nhưng không phải là không có gì.
Số thực từ trình điều khiển thực
Tôi đã khảo sát 47 chủ sở hữu xe điện trong câu lạc bộ chủ sở hữu xe điện ở địa phương. Đây là những gì họ thực sự đang trả:
Sạc tại nhà (ngoài{0}}TOU cao điểm):0,03-0,05 USD mỗi dặm. Cấp thấp là chủ sở hữu Model 3 ở Nevada với tỷ lệ NV Energy tuyệt vời. Cao cấp là điển hình cho các tiện ích ở California.
Sạc tại nhà (giá cố định):0,04-0,08 USD mỗi dặm. Các bang miền Trung Tây có điện giá rẻ thống trị vùng cấp thấp. Hành lang phía Đông Bắc với cơ sở hạ tầng lưới điện truyền thống đẩy mạnh phân khúc cao cấp.
Tính phí tại nơi làm việc:0,00 USD-0,04 USD mỗi dặm. Có, có tính phí miễn phí tại nơi làm việc. Nó trở nên hiếm hơn khi các công ty nhận ra chi phí điện, nhưng các cơ sở công nghệ và một số nhà tuyển dụng có tư duy tiến bộ vẫn cung cấp dịch vụ này.
Sạc nhanh DC công cộng:0,12-0,25 USD mỗi dặm. Đây là nơi nó trở nên đắt đỏ. Electrify America tính phí 0,43 USD/kWh ở nhiều thị trường. Một chuyến đi đường bộ có thể dễ dàng tốn nhiều tiền hơn cho mỗi dặm so với xe hybrid.
Điều ngoại lệ khiến tôi ngạc nhiên: một chủ sở hữu chỉ tính phí tại các trạm ChargePoint miễn phí tại cửa hàng tạp hóa của anh ta. Anh ta tính thời gian các chuyến đi mua sắm của mình trùng với thời điểm sạc pin, có thể đi được khoảng 15-20 dặm mỗi chuyến và tuyên bố rằng anh ta đã không trả tiền điện cho ô tô của mình trong 8 tháng. Đó là cam kết tiết kiệm mà tôi không thể sánh được.
Chi phí lắp đặt: Nơi toán học trở nên xấu xí
Bản thân bộ sạc đã rẻ. Một thiết bị Cấp 2 40-amp chắc chắn có giá 400-600 USD. Việc cài đặt? Đó là nơi mọi thứ trở nên phức tạp.
Tôi đã nói chuyện với bốn thợ điện trước khi tìm được một người không muốn tính phí lắp đặt “tiêu chuẩn” cho tôi 1.800 USD. Giá thắng thầu là 650 đô la, từ một anh chàng đã thực hiện 200+ cài đặt bộ sạc EV và biết chính xác mình đang làm gì. Những người bỏ thầu thua cuộc là từ các thợ điện nói chung, những người rõ ràng đang đệm cho sự không chắc chắn.
Các yếu tố thực sự xác định chi phí:
- Công suất bảng điều khiển.Đây là cái lớn. Bảng điều khiển 100 amp đang chạy AC trung tâm, máy sấy điện và một số tải 240V khác có thể không còn chỗ cho mạch EV 40 amp. Việc nâng cấp bảng điều khiển lên 200 amp có giá từ 2.000-4.500 USD tùy thuộc vào yêu cầu của tiện ích của bạn và giá lao động địa phương. Tôi đã nghe những câu chuyện kinh dị về khoản tiền 6 đô la,000+ ở những ngôi nhà cũ, nơi toàn bộ lối vào dịch vụ cần được thay thế.
- Khoảng cách từ bảng điều khiển đến bộ sạc.Mỗi chân dây đều tăng thêm chi phí. Cuộc chạy 25 foot của tôi tiêu tốn khoảng 150 USD tiền vật liệu. Chạy 100 feet đến một gara biệt lập? Gấp ba con số đó, cộng thêm công sức đào rãnh hoặc chạy ống dẫn.
- Yêu cầu về giấy phép.Một số khu vực pháp lý yêu cầu giấy phép và kiểm tra các mạch 240V mới. Những người khác thì không. Bản thân giấy phép thường có giá từ $50-150, nhưng lịch trình kiểm tra có thể kéo dài thêm hàng tuần vào dòng thời gian của bạn.
- Cơ sở hạ tầng hiện có.Bạn đã có ổ cắm 240V gần chỗ đỗ xe của mình-có thể dành cho thợ hàn hoặc bồn tắm nước nóng cũ? Bạn có thể chỉ cần cắm EVSE di động và bỏ qua hoàn toàn quá trình cài đặt có dây cứng. Tôi biết ai đó đang chạy Tesla Mobile Connector trên ổ cắm máy sấy đã được tái sử dụng. Hoạt động tốt.
Một thủ thuật kỳ lạ đã giúp hàng xóm của tôi tiết kiệm được 800 USD: anh ta tự lắp đặt bộ sạc (chỉ cần lắp hộp và nối ba dây) và nhờ thợ điện chỉ làm công việc bảng điều khiển và chạy dây cáp. Thợ điện tính phí cho việc "cài đặt đầy đủ" mặc dù việc treo EVSE mất mười phút.
Thời gian hoàn vốn: Phép tính Mọi người đều sai
Tôi đã thấy những người ủng hộ xe điện tuyên bố rằng bộ sạc gia đình "tự trả tiền sau sáu tháng". Tôi đã thấy những người hoài nghi cho rằng nó “không bao giờ có ý nghĩa về mặt tài chính”. Cả hai đều đang làm toán sai.
Sự so sánh chính xác không phải là "sạc tại nhà và xăng". Đó là "sạc tại nhà so với bất cứ điều gì bạn sẽ làm khác." Nếu bạn vẫn muốn sạc tại các bộ sạc miễn phí tại nơi làm việc thì bộ sạc tại nhà chỉ là một khoản chi phí. Nếu bạn đang sử dụng các trạm Electrify America với giá 0,43 USD/kWh, bộ sạc gia đình sẽ mang lại hiệu quả gần như ngay lập tức.
Tính toán của riêng tôi, vì mọi người luôn hỏi:
Chi phí bộ sạc: $500 (Grizzl-E, có dây cứng)
Lắp đặt: $650 (có báo giá tốt)
Tổng mức đầu tư: 1.150 USD
Lái xe hàng năm: ~ 12.000 dặm. Hiệu suất ô tô: 3,5 dặm/kWh. Đó là 3.430 kWh/năm.
Chi phí sạc tại nhà: 0,11 USD/kWh × 3,430=377 USD/năm
Phương án sạc điện công cộng: 0,35 USD/kWh × 3,430=1.200 USD/năm
Tiết kiệm hàng năm: $823. Hoàn vốn: 1,4 năm.
Bây giờ so sánh với xăng. Chiếc xe cũ của tôi có 32 mpg. Với giá 3,50 USD/gallon, 12.000 dặm có giá 1.312 USD. Giá xe điện tại nhà có giá 377 USD. Tiết kiệm nhiên liệu là 935 USD/năm{10}}nhưng cách tính "hoàn vốn" trở nên kỳ lạ vì bạn đang so sánh giữa các giao dịch mua xe chứ không chỉ các giải pháp tính phí.
Câu trả lời trung thực: nếu bạn lái xe đủ số dặm và có mức giá điện hợp lý, việc sạc điện tại nhà sẽ mang lại ý nghĩa tài chính vượt trội so với bất kỳ giải pháp thay thế nào. Nếu bạn lái xe 5.000 dặm một năm và có quyền truy cập vào hệ thống sạc miễn phí ở nơi khác, thiết lập tại nhà có thể không bao giờ mang lại hiệu quả.
Sự khác biệt theo mùa và những phiền toái khác
Không ai cảnh báo tôi rằng hóa đơn tiền điện mùa đông của tôi sẽ tăng 40% mặc dù tôi vẫn lái xe cùng quãng đường.
Ba yếu tố hội tụ trong thời tiết lạnh. Đầu tiên, hiệu suất của pin giảm-lithium{2}}hóa học ion không hoạt động tốt ở nhiệt độ dưới 40 độ F. Hiệu suất mùa hè của tôi là 4,0 dặm/kWh sẽ trở thành 2,8 dặm/kWh vào tháng 1. Thứ hai, hệ thống sưởi trong cabin trên xe điện là một tải điện chứ không phải nhiệt thải ra từ động cơ. Chạy máy sưởi hết công suất có thể cắt giảm phạm vi hoạt động khoảng 25-35%. Thứ ba, tổn thất sạc tăng lên do xe phải làm nóng ắc quy trước khi nhận sạc.
Những con số trên thực tế: chi phí điện tháng 8 cho chiếc ô tô của tôi là khoảng 28 USD. Tháng Giêng là $52. Đường đi làm giống nhau, phong cách lái xe giống nhau, xe giống nhau. Chỉ là vật lý đang chống lại tôi.
Mùa hè có hình phạt riêng ở vùng khí hậu nóng. Tải AC ít tàn bạo hơn sưởi ấm, nhưng nó không miễn phí. Và nếu bạn đang đỗ xe dưới ánh nắng trực tiếp, tính năng quản lý nhiệt của pin sẽ hoạt động ngay cả khi xe đang đỗ, khiến pin cạn dần (và bạn sẽ phải tốn tiền thay thế).
Điều kiện tiên quyết giúp ích. Hầu hết các xe điện đều cho phép bạn làm ấm hoặc làm mát ô tô trong khi vẫn cắm điện, do đó năng lượng sẽ lấy từ lưới điện thay vì pin. Điều này bảo toàn phạm vi lái xe. Tôi đã có thói quen kích hoạt tính năng này từ ứng dụng 15 phút trước khi rời đi vào những buổi sáng lạnh giá.
Điều tôi muốn nói với một người bạn
Có người ở cơ quan vừa mua một chiếc Hyundai Ioniq 6 và nhờ tôi tư vấn về sạc. Đây đại khái là những gì tôi đã nói:
Đừng vội cài đặt bộ sạc tại nhà. Sống với bộ sạc nhỏ giọt 120V trong một tháng. Xem mô hình lái xe thực tế của bạn hoạt động như thế nào. Bạn có thể thấy rằng sạc qua đêm Cấp 1 thực sự đủ cho nhu cầu của bạn-rất nhiều người lái xe 30-40 dặm mỗi ngày hài lòng với tính năng này và bạn vừa tiết kiệm được 1 đô la,000+.
Nếu bạn thực sự cần Cấp độ 2, hãy nhận tối thiểu ba báo giá. Sự khác biệt về giá của nhà thầu điện là vô lý. Ngoài ra, hãy hỏi tiện ích của bạn về bất kỳ khoản giảm giá nào-nhiều khoản cung cấp $500-1.000 cho việc lắp đặt EVSE mà mọi người để ngỏ vì họ không biết phải yêu cầu.
Xem xét các lựa chọn giá điện của bạntrướcbạn bắt đầu sạc thường xuyên. Sự khác biệt giữa giá cước dân cư tiêu chuẩn và giá TOU-được tối ưu hóa cho EV có thể là $50/tháng. Nhưng bạn phải chủ động yêu cầu thay đổi giá-các tiện ích sẽ không tự động chuyển đổi cho bạn.
Bỏ qua bộ sạc hỗ trợ Wi-Fi-trừ khi bạn thực sự cần tính phí theo lịch cho mức giá TOU. Các tính năng "thông minh" hầu hết chỉ là mánh lới quảng cáo. Bộ sạc câm trị giá 400 đô la của Grizzl-E hoặc Lectron sẽ phục vụ bạn cũng như bộ sạc được kết nối trị giá 800 đô la cho hầu hết các trường hợp sử dụng.
Và cuối cùng: đừng căng thẳng về việc tối ưu hóa từng xu cuối cùng. Có, sạc lúc 11 giờ tối thay vì 8 giờ tối giúp tiết kiệm tiền TOU. Nhưng nếu thỉnh thoảng bạn quên và tính phí vào lúc cao điểm, bạn sẽ không bị phá sản. Tính kinh tế tổng thể của việc sạc xe điện rất thuận lợi so với xăng nên không cần phải cầu toàn. Sạc khi thuận tiện. Đôi khi trả nhiều hơn một chút. Không sao đâu.
Điểm mấu chốt, vì tôi biết đó là những gì bạn đang tìm kiếm:hầu hết chủ sở hữu xe điện có sạc tại nhà đều phải trả 0,03-0,06 USD tiền điện cho mỗi dặm. Đó là một phần ba đến một phần tư chi phí xăng dầu. Chi phí lắp đặt và thiết bị có giá từ 800-2.500 USD tùy thuộc vào tình trạng điện của bạn. Thời gian hoàn vốn mất 1-3 năm đối với người lái xe thông thường. Sau đó, bạn chỉ tiết kiệm được tiền sau mỗi dặm đường.
Toán học hoạt động. Thành thật mà nói, nó thậm chí còn không gần gũi lắm. Sự phức tạp nằm ở chi tiết-gói giá nào, bộ sạc nào, bộ cài đặt nào-nhưng nền kinh tế cơ bản ủng hộ việc sạc xe điện tại nhà với một biên độ rộng cho bất kỳ ai lái xe hơn khoảng 8.000 dặm mỗi năm.
Nó có rẻ như một số người ủng hộ tuyên bố không? Không, sau khi bạn tính đến những tổn thất về hiệu quả và cơ cấu tỷ giá thực tế. Nó có đắt hơn những gì những người hoài nghi đề xuất không? Cũng không. Sự thật là vừa phải một cách nhàm chán: nó rẻ hơn đáng kể so với xăng, rẻ hơn đáng kể so với sạc công cộng và khoản đầu tư trả trước là hợp lý. Đó không phải là một kết luận hấp dẫn, nhưng nó là một kết luận chính xác.