研究分析了全国范围内的电动汽车充电站使用模式

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电动汽车 (EV) 是一种很有前途的交通方式，可以帮助美国减少碳排放。但安装和使用电动汽车充电站 (EVCS) 的成本高昂、无法满足新兴需求以及全国各地分布不均等障碍限制了许多美国人的使用。
马里兰大学的研究人员正在使用超级计算机和机器学习方法来分析从全国 50,000 多个公共充电站的各个电动汽车充电口收集的全年实时数据。这项研究的主要重点是估算电动汽车充电站的需求和高峰时间。
土木工程博士候选人 Safoura Safari 表示：“了解电动汽车用户的充电行为将为他们的需求提供宝贵的见解，使我们能够有效地部署电动汽车充电基础设施，以满足新兴需求。”她将于 12 月在德克萨斯州奥斯汀举行的风险分析学会年会上介绍该团队的初步研究结果。
该研究由马里兰大学全球可持续发展中心和灾害恢复中心的科学家领导，利用位于三个电网区域（加利福尼亚州、德克萨斯州和东北部）的 54,000 个充电站每 10 分钟记录一次的单个充电端口状态。这是首次使用实时充电端口数据来了解不同时间间隔内的充电行为的研究。
机器学习用于从数据中提取“集群”或行为组。在分析中，研究人员寻找每日、每月和季度范围内的充电模式变化——考虑到温度对电池续航能力的影响（这会影响充电决策）。
第一轮分析基于 2023 年 8 月的数据，揭示了三个区域的工作时间模式，但充电行为和电力需求存在差异：
在加州地区，约 45% 的充电站采用工作时间充电模式（上午 6 点至下午 6 点），高峰利用率在这段时间内达到充电站总充电容量的 80%。这表明，该地区的充电站在发生灾难或断电时可能特别容易受到影响，公共充电站可能会出现车辆排队的情况。
在德克萨斯州区域，约有 30% 的车站呈现出类似的工作日模式（上午 9 点到下午 4 点之间），高峰利用率在此期间平均达到总容量的 60%。
在东北地区（包括六个州），28%的加油站采用工作时间模式（上午 8 点至下午 6 点），这段时间的峰值利用率为 55%。
Safari 指出，不同区域充电行为的差异可能由多种因素造成：电价差异、公共充电站对电动汽车车主的可用性，以及鼓励车主在非高峰时段充电的激励计划。
随着他们继续在超级计算机上处​​理一年的数据，该团队希望找到电动汽车充电站使用情况的其他“聚集”模式——例如，在夜间、节假日、地方和国家活动以及与天气有关的灾害期间。他们希望电网运营商能够利用他们的分析结果来有效地定价电力，投资开发新的充电站或扩建现有的充电站，并平衡供需——确保充电端口可用并减少等待时间。
该研究的第二个重点是探索全国范围内电动汽车充电站使用和使用方面的潜在不平等现象。“我们的研究结果可以为未来研究不同社会经济状况的社区公平使用电动汽车充电设施奠定基础，”马里兰大学助理教授、全球可持续发展中心助理研究主任楼杰宏说。
在之前发表的一项研究中，楼和同事发现，无论在城市还是农村，低收入家庭都难以获得公共电动汽车基础设施。
根据皮尤研究中心的报告，截至 2024 年 2 月，美国共有超过 61,000 个公共充电站。专家发现，未来还需要更多的充电站来满足电动汽车的需求。报告称，电动汽车充电站大多供城市居民使用，只有 17% 位于农村地区。