EV 充電インフラを計画するときに誰もが最初に直面する最も重要な決定の 1 つは、レベル 2 充電器と DC 急速充電器のどちらを選択するかです。これら 2 つの充電器タイプは基本的に異なる目的を果たし、コストと設置要件が大きく異なり、さまざまな使用例に適しています。充電への投資から最大限の価値を得るには、正しい選択をすることが不可欠です。
あなたが不動産管理者、事業主、施設管理者、車両管理者のいずれであっても、このガイドは、EV 充電プロジェクトの最も重要な側面の 1 つについて十分な情報に基づいた意思決定を行うために必要な情報を提供します。
レベル 2 および DC 急速充電器の仕組み
レベル 2 AC 充電
レベル 2 の充電では、標準の家庭用コンセントよりも高い電力の交流 (AC) を使用します。世界のほとんどの地域では、レベル 2 の充電は 240V 単相または 400V 三相で動作し、通常、コネクタあたりの電力レベルは 3.7 kW ～ 22 kW です。
レベル 2 の充電について理解しておくべき重要な点は、AC から DC (バッテリーが必要とするもの) への実際の変換は、車載充電器 (OBC) を使用して車内で行われるということです。壁にある充電器ユニット (電気自動車供給装置 (EVSE) と呼ばれることが多い) は、基本的に、通信および安全機能とともに、安全に切り替えられる AC 電源を車両に提供します。それ自体は電力変換を実行しません。
レベル 2 充電器には、コンパクトな壁掛けユニットから台座に取り付けられたデュアル充電器ステーションまで、さまざまなフォーム ファクターがあります。市販のレベル 2 充電器のほとんどは、負荷管理、アクセス制御、請求、リモート監視などの機能を備えたネットワーク接続のスマート充電器です。
DC急速充電
DC急速充電は動作が異なります。 DC 急速充電器は、車両の車載充電器に AC 電力を供給する代わりに、充電器ユニット内で AC 電力を DC 電力に直接変換し、車載充電器をバイパスして車両のバッテリーに直接供給します。
充電速度の比較
充電時間あたりのマイル数
充電速度を比較する便利な方法は、1 時間の充電あたりに追加される航続距離です。この指標は、充電器の電力と車両の効率の両方を考慮します。
一般的な電気自動車の場合、kWh あたり約 3 ～ 4 マイルを消費します。
- 7 kW のレベル 2: 時速約 21 ～ 28 マイルの航続距離
- 11 kW のレベル 2: 時速約 33 ～ 44 マイルの航続距離
- 22 kW でのレベル 2: 時速約 66 ～ 88 マイルの航続距離 (車両が 22 kW の充電をサポートしている場合)
- 150 kW の DC 高速: 時速約 450 ～ 600 マイルの航続距離 (ピーク充電速度時)
- 350 kW の DC 高速: 時速約 1050 ～ 1400 マイルの航続距離 (ピーク時、この電力を受け入れることができる車両の場合)
ほとんどの EV では、レベル 2 の充電により、かなりの航続距離を延ばすことができます。時速 20 ～ 40 マイル以上の走行距離は、数時間で通常の 1 日の運転を充電するのに十分です。しかし、ロードトリップ中に数百マイルの航続距離をすばやく延長するには、DC 急速充電が不可欠です。
一般的な充電セッション時間
レベル 2 と DC 急速充電器の比較を確認するもう 1 つの方法は、さまざまな使用例の一般的なセッション期間を通じて行うことです。
- 夜間の家庭充電 (8 ～ 10 時間): 7 ～ 11 kW のレベル 2 は、夜間にあらゆる EV を完全に充電するのに十分です。この使用例では、DC 急速充電は不要です (そして不必要に高価です)。
- 職場での充電 (6 ～ 8 時間): ほとんどの人は 1 日の通勤でバッテリー範囲全体を使用しないため、7 ～ 11 kW のレベル 2 でほとんどの従業員の毎日の充電ニーズには十分です。
- 小売/30 ～ 60 分の停止: レベル 2 では、30 ～ 60 分の停止で 10 ～ 45 マイルの航続距離が追加されます。これは補充には役立つかもしれませんが、フル充電には十分ではありません。 DC 急速充電では、同時に 100 ～ 250 マイル以上の走行距離を追加できます。
コスト比較
設備の初期費用
レベル 2 と DC 急速充電器の最も大きな違いはコストです。レベル 2 充電器は比較的安価ですが、DC 急速充電器は多額の設備投資を要します。
DC 急速充電器は非常に高価で、電力定格と構成に応じて、通常は 1 台あたり 15,000 ドルから 150,000 ドル以上の範囲になります。 50 kW の DC 急速充電器の価格は 15,000 ドルから 30,000 ドル、150 kW のユニットは 30,000 ドルから 80,000 ドル、350 kW の高出力充電器の価格は 80,000 ドルから 150,000 ドル以上になる可能性があります。モジュール式パワーエレクトロニクス、冷却システム、堅牢な筐体、複雑な制御はすべてコストを増加させます。
これは、レベル 2 と DC 急速充電の機器コストのおよそ 10 ～ 50 倍の違いであり、ほとんどの充電投資の決定において最も重要な要素です。
設置費用
設置コストも大幅に異なりますが、サイト固有の要因 (電力供給までの距離、サイト条件など) が大きく影響するため、その差は機器の場合よりも小さくなります。
DC 急速充電器の設置ははるかに高価で、多くの場合 1 台あたり 20,000 ドルから 100,000 ドル以上かかります (機器自体のコストを超える場合もあります)。電気要件は大幅に高くなります。1 つの 150 kW DCFC は 480 V 三相で 200 以上のアンペアを消費し、多くの設備には複数のユニットがあります。多くの場合、設置にはサービスのアップグレード、変圧器のアップグレード、新しい配電機器、および大規模な電気工事が必要になります。構造工事（基礎、ボラード、キャノピーサポート）もコストに追加されます。
インストールとインフラストラクチャの要件
電気容量
電気容量要件は、EV 充電器タイプの選択ガイドにおいて重要な考慮事項です。レベル 2 急速充電器と DC 急速充電器では、電力需要が大きく異なります。
単一のレベル 2 充電器は通常、208 ～ 240 V (単相または三相) で 16 ～ 80 アンペアを消費します。多くの商業ビルには、大規模なアップグレードを行わなくても、複数のレベル 2 充電器を収容できる十分な電気容量があります。負荷管理を使用すると、特定の電力サービスでさらに多くの充電器をサポートできます。
物理的なスペースと敷地の要件
レベル 2 の充電器はコンパクトで、ほとんどが壁に取り付けられた、または非常にスペースをとらない小型の台座ユニットです。駐車場内の既存の壁、柱、小さな柱に取り付けることができます。通常、ハードウェアの取り付け以外に特別な基礎や構造作業は必要ありません。
複数のユニットを備えた DC 急速充電ハブの場合、スペース要件はさらに重要になります。電源キャビネット、ディスペンサー、冷却システム、電気インフラストラクチャはすべてスペースを必要とします。車両の適切なアクセスと循環を計画することも重要です。
ネットワークと接続性
商用環境におけるレベル 2 急速充電器と DC 急速充電器はどちらも、通常はネットワーク接続されたスマート充電器です。接続要件も同様で、充電ネットワーク プラットフォームへの Wi-Fi、携帯電話、またはイーサネット接続が必要です。
DC 急速充電器は、より多くのデータとより複雑な充電セッション管理を処理するため、接続要件が若干厳しくなる場合があります。しかし実際には、どちらのタイプの充電器も同様の通信テクノロジーを使用しており、同様の接続ニーズがあります。
ユースケース: どの充電器タイプが適合するか
住宅および集合住宅
アパート、マンション、その他の集合住宅の場合、状況はさらに微妙です。レベル 2 充電器は、手頃な価格で夜間または終日の充電に適しているため、共有駐車場の主要なソリューションです。一部の大規模開発では、訪問者や簡単な充電用のアメニティとして DC 急速充電器を数台設置する場合もありますが、居住者の充電には依然としてレベル 2 が主要なソリューションです。レベル 2 と DC 急速充電器の比較で全体像を見たとき、正しい選択は、充電器がどのように使用されるか、誰が使用するか、および予算とスケジュールによって決まります。
職場の充電
職場によっては、訪問者、社外会議のために早退する必要がある従業員、または車両用に少数の DC 急速充電器を追加しています。しかし、職場でのコアとなる充電ソリューションはレベル 2 です。
小売、ホスピタリティ、目的地での充電
小売店、レストラン、ホテル、ドライバーが 30 分から数時間駐車するその他の目的地の場合、選択はより微妙であり、滞在時間によって異なります。
多くの目的地では、長期滞在の訪問者向けに多数のレベル 2 充電器に加えて、迅速な充電やより多くの航続距離が必要な訪問者向けに数台の DC 急速充電器を組み合わせることで、最適なサービスを提供できます。
高速道路および公共の急速充電
高速道路の急速充電ステーションは通常、各場所に複数のディスペンサーを備えた 50 ～ 350 kW の DC 急速充電器です。これらは、長距離のEV移動を可能にする都市間充電ネットワークのバックボーンです。
フリートおよびデポの充電
フリート運用の場合、適切な充電器のタイプはフリートのデューティ サイクルによって異なります。
- 滞留時間が長い基地への帰還車両（配送用バン、夜間に拠点に戻るバス）: 通常、レベル 2 充電が最もコスト効率の高いソリューションです。車両はエネルギーコストが低い場合は夜間に充電され、車両を 8 時間以上駐車する場合は速度が遅くても関係ありません。
- 迅速なターンアラウンド要件のある車両 (タクシー、配車、複数シフトの配送車両): シフト間または勤務時間中にバッテリーを素早く充電するには、DC 急速充電が必要です。
- 混合デューティ サイクル: 多くのフリートでは、夜間充電用のレベル 2 と日中の機会充電用の DC 急速充電器の組み合わせを使用しています。
フリート充電は、正しい選択を行うためにデューティ サイクルと運用要件の詳細な分析が不可欠な領域の 1 つです。必要以上に速い充電器はお金を無駄にし、遅すぎる充電器は動作に影響を与えます。
信頼性とメンテナンス
レベル 2 の充電器の信頼性
レベル 2 の一般的な問題には次のようなものがあります。
- 頻繁な使用によるコネクタとケーブルの摩耗
- 地絡トリップ
- 接続/ネットワークの問題
- リレーやコンタクタの経年劣化 購入する前に、市販の EV 充電器購入ガイドを参照するか、泉南電気などの経験豊富なサプライヤーと直接連携して、特定のニーズに適した機器を確実に選択することをお勧めします。
ほとんどのレベル 2 充電器は、適切なメンテナンスを行えば 7 ～ 10 年以上の耐用年数があります。年間のメンテナンス費用は通常、初期購入価格のほんの一部です。
DC急速充電器の信頼性
DC 急速充電器はより複雑であるため、潜在的な故障箇所が多くなります。業界データは、DC 急速充電器の稼働率がレベル 2 充電器よりも低いことを一貫して示していますが、これはメーカー、使用年数、メンテナンスの品質によって大きく異なります。
DC 急速充電器では、レベル 2 よりも適切なメンテナンスがさらに重要です。定期的な予防メンテナンス (フィルターの交換、冷却システムのサービス、電気検査、ソフトウェアの更新) は、稼働時間と耐用年数に大きな影響を与えます。
意思決定: フレームワーク
ステップ 1: 目的とユーザーを定義する
まずは、なぜ充電を導入するのか、誰のためのものなのかを明確にすることから始めましょう。聞く：
- 誰が充電器を使用しますか? (従業員、顧客、訪問者、車両、一般人?)
- どのような問題を解決していますか? (従業員の特典、集客、車両の運行、コンプライアンス、収益?)
- 予想される使用量はどれくらいですか? （1日に何台の車が、どのくらいの時間滞在しますか？）
ステップ 2: 滞留時間を評価する
ステップ 3: 予算と電気容量を評価する
予算や電気容量が限られている場合は、レベル 2 の充電から始めて、後で DC 急速充電を追加する計画を立てるのが通常は正しいアプローチです。レベル 2 では、実用的な充電ソリューションが低コストで提供され、需要が増大して容量が利用可能になったときに拡張できます。
ステップ 4: 将来の成長を検討する
可能な限り、将来の拡張を考慮した設計を行ってください。追加の電線管を設置し、パネル容量を確保し、既存の電力サービスでより多くの充電器をサポートできるように負荷管理を検討してください。後で改修するよりも、今すぐ拡張の準備をする方がはるかに安価です。
ステップ 5: 不明な場合はパイロットから始める
まだ不安がある場合は、小さなことから始めてください。いくつかの充電器 (レベル 2、またはレベル 2 と DC 高速の組み合わせ) を設置し、それらがどのように使用されるかを確認します。使用状況、ユーザーからのフィードバック、運用への影響に関するデータを収集します。学んだことを活用して、後でさらに大きな投資を行ってください。
