Økonomien i boligerEV opladningafhænger af variabler, der interagerer på måder, producenter sjældent forklarer. Elektricitetstakststrukturer, tab af opladningshardwares effektivitet, installationskompleksitet og køretøjsspecifikke afgiftsacceptsatser er alt sammen sammensat til at producere faktiske omkostninger, der afviger-nogle gange væsentligt-fra de simple "multiplicer din kWh med din sats", som dominerer forbruger-rettet litteratur. Denne vejledning adresserer disse huller med data hentet fra forsyningsarkiver, DOE-effektivitetsstandarder og feltmålinger fra boliginstallationer på tværs af forskellige klimazoner.
Din elregning lyver for dig (en slags)
Jeg brugte to måneder på at spore mine faktiske opladningsomkostninger, før jeg indså, at nummeret på min elregning næsten var meningsløst for at forstå, hvad min bil kostede mig.
Her er problemet. De fleste privatkunder i USA betaler differentieret takster. Dine første 500 kWh koster måske 0,08 USD. De næste 500 koster $0,12. Alt over 1.000 kWh kører $0,18 eller mere. Så når nogen spørger "hvad er din elpris?" det ærlige svar er "afhænger af, om min kone kørte AC i går."
Tilføjelse af en elbil til en husstand, der allerede er på anden eller tredje niveau, betyder, at hver eneste kWh, du sætter i den bil, kommer til dinmarginal-bedømme-den højeste, du betaler. En kollega i San Diego opdagede, at hans "billige" hjemmeopladning faktisk kostede $0,42/kWh, fordi SDG&E's øverste niveau er brutalt, og hans poolpumpe allerede havde skubbet ham derhen.
Tids-af-brugsplaner (TOU) ændrer denne beregning fuldstændigt. Under TOU betaler du forskellige takster alt efter hvornår du bruger strøm. Spidshastigheder (typisk 4-21.00) kan ramme 0,35-0,55 USD/kWh i Californien. Off-peak (normalt 23:00 til 06:00) falder til $0,08-0,15. Arbitragemuligheden er indlysende: oplad natten over, betal en tredjedel af, hvad opladning i dagtimerne ville koste.
Men-og ingen nævner, at-at skifte til brugsbetingelser påvirker dinhele husstanden. Den mængde vasketøj klokken 17? Nu er det tre gange dyrere. Opvaskemaskinen efter aftensmaden? Samme. Jeg har set familier skifte til TOU for deres EV og ender med at betalemeregenerelt fordi de ikke tilpassede deres andre vaner.
Flytningen, der rent faktisk virker: Få en separat måler til EV-opladning, hvis dit værk tilbyder det. PG&E's EV-B-sats giver for eksempel en dedikeret måler til en flad 0,22 USD/kWh-sats uanset tid. Ingen spil, ingen skiftende vaskeplaner, ingen overraskelser. Installationen kører $200-400 gennem hjælpeprogrammet. Det værd.
De 15 %, ingen taler om
Din bils display viser, at du har tilføjet 50 kWh. Din elmåler registrerede 58 kWh. Hvor blev de andre 8 kWh af?
Opladningstab. De er ægte, de er uundgåelige, og de er større, end de fleste forventer.
Fysikken: AC-strøm fra din væg skal konverteres til DC for at oplade batteriet. Den omdannelse genererer varme. Batteriet selv genererer varme, mens det accepterer opladning. Bilens termiske styringssystem kører blæsere og pumper for at styre denne varme. Alt dette forbruger strøm, der aldrig når dit batteri.
Idaho National Laboratorys test viste, at niveau 2-opladningseffektiviteten varierer fra 85-94 %, meget afhængigt af den omgivende temperatur. Koldt vejr er dræberen - ved 20 grader F, tab kan overstige 20%, fordi bilen skal opvarme batteriet for at modtage opladning effektivt. Jeg lærte dette på den hårde måde i løbet af en Minnesota februar, hvor min "fulde opladning" natten over kun var 85 %, fordi bilen brugte en time på at opvarme pakningen, før den ville acceptere strøm.
Teslas køretøjer tenderer mod den højere ende af effektivitet (90-94%) takket være overlegen termisk styring. Ældre Nissan Leafs med passiv køling sidder i den lave ende. De fleste moderne elbiler samler sig omkring 88-90 % under tempererede forhold.
Hvad det betyder for din pengepung: Hvis elektricitet koster 0,12 USD/kWh, og din bils effektivitet er 88 %, vil dineffektivpris er $0,136/kWh. På et 75 kWh batteri er det 1,20 USD ekstra for hver fuld opladning. Over et års regelmæssig opladning taler vi om $150-200 i usynlige tab. Ikke katastrofalt, men ikke noget.
Reelle tal fra rigtige chauffører
Jeg undersøgte 47 elbilejere i min lokale ejerklub. Her er, hvad de rent faktisk betaler:
Hjemmeopladning (uden for-peak TOU):$0,03-0,05 per mil. Den lave ende er en Model 3-ejer i Nevada med en fremragende NV Energy rate. Den høje ende er typisk for forsyningsselskaber i Californien.
Hjemmeopladning (fast pris):$0,04-0,08 per mil. Midtveststater med billig elektricitet dominerer den lave ende. Nordøstlige korridorer med deres gamle netinfrastruktur skubber til den høje ende.
Opladning på arbejdspladsen:0,00 USD-0,04 per mil. Ja, der findes gratis opladning på arbejdspladsen. Det bliver sjældnere, efterhånden som virksomheder indser de elektriske omkostninger, men teknologiske campusser og nogle fremsynede arbejdsgivere tilbyder det stadig.
Offentlig DC hurtig opladning:$0,12-0,25 per mil. Det er her, det bliver dyrt. Electrify America opkræver $0,43/kWh på mange markeder. En roadtrip kan nemt koste mere per mil end en hybrid.
Den afvigende, der overraskede mig: en ejer opkræver udelukkende ved gratis ChargePoint-stationer i sin købmand. Han gange sine indkøbsture, så de falder sammen med opladning, får måske 15-20 miles rækkevidde pr. tur og hævder, at han ikke har betalt for elektricitet i sin bil i otte måneder. Det er forpligtelse til sparsommelighed, jeg ikke kan matche.
Installationsomkostninger: Hvor matematikken bliver grim
Selve opladeren er billig. En solid 40-amp niveau 2 enhed kører $400-600. Installationen? Det er der, tingene bliver komplicerede.
Jeg talte med fire elektrikere, før jeg fandt en, der ikke ville opkræve mig $1.800 for en "standard" installation. Det vindende bud kom ind på $650 fra en fyr, der havde udført 200+ el-opladerinstallationer og vidste præcis, hvad han lavede. De tabende bud var fra almindelige elektrikere, som tydeligvis var polstrede for usikkerhed.
Faktorer, der faktisk bestemmer omkostningerne:
- Panelkapacitet.Dette er den store. Et 100-amp panel, der allerede kører central AC, en elektrisk tørretumbler og et par andre 240V-belastninger har muligvis ikke plads til et 40-amp EV-kredsløb. Panelopgraderinger til 200 ampere koster $2.000-4.500 afhængigt af dit værks krav og lokale arbejdspriser. Jeg har hørt rædselshistorier om $6,000+ i ældre hjem, hvor hele serviceindgangen skulle udskiftes.
- Afstand fra panel til oplader.Hver fod af tråd øger omkostningerne. Mit 25 fods løb kostede omkring 150 $ i materialer. En 100 fods løbetur til en fritliggende garage? Det tredobbelte plus arbejdet med at grave eller køre rør.
- Tilladelseskrav.Nogle jurisdiktioner kræver tilladelser og inspektioner for nye 240V-kredsløb. Andre gør ikke. Selve tilladelsen er normalt $50-150, men inspektionsplanlægningen kan tilføje uger til din tidslinje.
- Eksisterende infrastruktur.Har du allerede en 240V stikkontakt i nærheden af din parkeringsplads-måske til en svejser eller et gammelt spabad? Du kan muligvis bare tilslutte en bærbar EVSE og springe den fastkablede installation helt over. Jeg kender en, der kører en Tesla Mobile Connector på et genbrugt tørreudtag. Fungerer fint.
Et mærkeligt trick, der sparede min nabo $800: han installerede opladeren selv (det er bare at montere en boks og forbinde tre ledninger) og fik elektrikeren til kun at lave panelarbejdet og føre kablet. Elektrikere opkræver en præmie for "fuld installation", selvom det tager ti minutter at hænge EVSE'en.
Tilbagebetalingsperiode: Beregningen, som alle tager fejl
Jeg har set EV-fortalere hævde, at en hjemmeoplader "betaler sig selv på seks måneder." Jeg har set skeptikere hævde, at det "aldrig giver økonomisk mening." Begge regner forkert.
Den korrekte sammenligning er ikke "hjemmeopladning vs. benzin." Det er "hjemmeopladning i forhold til hvad du ellers ville gøre." Hvis du alligevel ville oplade ved gratis arbejdspladsopladere, er en hjemmeoplader ren udgift. Hvis du ville bruge 0,43 USD/kWh Electrify America-stationer, betaler en hjemmeoplader tilbage næsten med det samme.
Min egen beregning, da folk altid spørger:
Opladerpris: 500 USD (Grizzl-E, fastkablet)
Installation: $650 (fik et godt tilbud)
Samlet investering: $1.150
Årlig kørsel: ~12.000 miles. Bileffektivitet: 3,5 miles/kWh. Det er 3.430 kWh/år.
Hjemmeopladningsomkostninger: 0,11 USD/kWh × 3,430=377 USD/år
Offentlig opladningsalternativ: $0,35/kWh × 3,430=$1.200/år
Årlig besparelse: $823. Tilbagebetaling: 1,4 år.
Sammenlign nu med benzin. Min gamle bil fik 32 mpg. Ved $3,50/gallon koster 12.000 miles $1.312. EV-hjemmepriserne koster $377. Det er 935 USD om året i brændstofbesparelser-men "tilbagebetalings"-rammen bliver mærkelig, fordi du sammenligner på tværs af køretøjskøb, ikke kun opladningsløsninger.
Det ærlige svar: Hvis du kører nok kilometer og har rimelige elpriser, giver hjemmeopladning overvældende økonomisk mening sammenlignet med ethvert alternativ. Hvis du kører 5.000 miles om året og har adgang til gratis opladning andre steder, betaler en hjemmeopsætning måske aldrig tilbage.
Sæsonvariationer og andre gener
Ingen advarede mig om, at min vinter-elregning ville stige med 40 %, selvom jeg kørte de samme kilometer.
Tre faktorer konvergerer i koldt vejr. For det første falder batterieffektiviteten-lithium-ionkemien fungerer bare ikke så godt under 40 grader F. Min sommereffektivitet på 4,0 mi/kWh bliver 2,8 mi/kWh i januar. For det andet er kabineopvarmning i en elbil en elektrisk belastning, ikke spildvarme fra en motor. Hvis varmeren kører på fuld udblæsning, kan det reducere rækkevidden med 25-35%. For det tredje stiger opladningstabene, fordi bilen skal varme batteriet op, før den accepterer opladning.
Tallene i praksis: min elpris i august til bilen var omkring $28. Januar var $52. Samme pendling, samme kørestil, samme bil. Kun fysik, der arbejder imod mig.
Sommeren har sin egen straf i varme klimaer. AC-belastning er mindre brutal end opvarmning, men det er ikke gratis. Og hvis du parkerer i direkte sol, kører den termiske batteristyring, selv mens bilen står, og den dræner langsomt opladningen (og koster dig penge, du bliver nødt til at udskifte).
Forkonditionering hjælper. De fleste elbiler lader dig varme eller afkøle bilen, mens den stadig er tilsluttet, så energien kommer fra nettet i stedet for batteriet. Dette bevarer rækkevidden til kørsel. Jeg har fået for vane at udløse dette fra appen 15 minutter før jeg tager afsted på kolde morgener.
Hvad jeg ville fortælle en ven
En på arbejdet har lige købt en Hyundai Ioniq 6 og spurgt mig om råd om opladning. Her er omtrent hvad jeg sagde:
Forhast ikke installationen af hjemmeopladeren. Lev med 120V vedligeholdelsesopladeren i en måned. Se, hvordan dine faktiske køremønstre fungerer. Du vil måske opdage, at niveau 1-opladning om natten faktisk er tilstrækkeligt til dine behov-mange mennesker, der kører 30-40 miles dagligt klarer det fint, og du har lige sparet $1,000+.
Hvis du har brug for niveau 2, indhent minimum tre tilbud. Afvigelsen i el-entreprenørens priser er absurd. Spørg også dit værktøj om eventuelle rabatter-mange tilbyder 500-1.000 USD til EVSE-installation, som folk lader stå på bordet, fordi de ikke ved at spørge.
Se nærmere på dine elpriserførdu begynder at oplade regelmæssigt. Forskellen mellem en standardpris for boliger og en EV-optimeret TOU-takst kan være 50 USD/måned. Men du skal proaktivt anmode om, at satsændrings-værktøjerne ikke skifter dig automatisk.
Spring den WiFi-aktiverede oplader over, medmindre du virkelig har brug for planlagt opladning for TOU-priser. De "smarte" funktioner er for det meste gimmicks. En dum oplader til USD 400 fra Grizzl-E eller Lectron vil tjene dig såvel som en tilsluttet enhed til USD 800 til de fleste tilfælde.
Og endelig: Lad være med at stresse med at optimere hver eneste krone. Ja, opladning kl. 23.00 i stedet for kl. 20.00 sparer penge på TOU-priser. Men hvis du af og til glemmer det og opkræver på toppen, går du ikke konkurs. Den overordnede økonomi ved opladning af elbiler er så gunstig sammenlignet med benzin, at perfektionisme ikke er påkrævet. Oplad, når det er praktisk. Betal lidt mere nogle gange. Det er fint.
Den nederste linje, da jeg ved, at det er det, du scroller efter:de fleste EV-ejere med hjemmeopladning betaler 0,03-0,06 USD per mil i elektricitet. Det er en tredjedel til en fjerdedel af, hvad benzin koster. Installation og udstyr koster $800-2.500 afhængigt af din elektriske situation. Tilbagebetalingen tager 1-3 år for typiske chauffører. Derefter sparer du bare penge hver eneste kilometer.
Matematikken virker. Det er ikke engang tæt på, ærligt talt. Kompleksiteten ligger i detaljerne-hvilken prisplan, hvilken oplader, hvilken installatør-men den grundlæggende økonomi favoriserer opladning af elbiler i hjemmet med en bred margin for alle, der kører mere end omkring 8.000 miles om året.
Er det så billigt, som nogle fortalere hævder? Nej, når du tager højde for effektivitetstab og realistiske satsstrukturer. Er det dyrere end skeptikerne foreslår? Også nej. Sandheden er kedeligt moderat: den er betydeligt billigere end benzin, meningsfuldt billigere end offentlig opladning, og den forudgående investering er rimelig. Det er ikke en sexet konklusion, men det er den nøjagtige.