電気自動車向けオフグリッド充電 2024-2034年:技術、ベンチマーク、プレーヤー、予測Off-Grid Charging For Electric Vehicles 2024-2034: Technologies, Benchmarking, Players and Forecasts 本レポートでは、オフグリッドEV充電のためのいくつかの技術オプションの評価とベンチマークを行い、この急成長産業における様々なプレーヤーへの詳細な市場取材とインタビューを行っている。BEVの普及が... もっと見る
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サマリー
本レポートでは、オフグリッドEV充電のためのいくつかの技術オプションの評価とベンチマークを行い、この急成長産業における様々なプレーヤーへの詳細な市場取材とインタビューを行っている。BEVの普及が進むにつれ、ユーティリティ・グリッドはますます逼迫しており、配電網の容量がEV充電インフラの必要な展開をサポートできるかという懸念が高まっている。さらに、建設業など新たな分野での電化の拡大は、充電要件に独自の課題と機会をもたらしている。これらの問題に対処するため、グリッドに依存しない充電システムの開発と導入が進められており、IDTechExのレポートでは技術とプレイヤーを幅広くカバーし分析している。
オフグリッド バッテリーと再生可能エネルギーの統合
自然エネルギーを利用した充電の重要な側面の一つは、間欠性(特に風力と太陽光)の問題に対処することである。これは通常、オンサイト・バッテリーを統合することで行われ、システムのエネルギー容量が増加し、充電率が向上する。これはハイブリッド・システムに拡張することも可能で、発電量が過剰な時や、充電の必要性から送電網から引き出せる電力が増える時に、エネルギーを送電網に戻すことができる。
太陽光発電キャノピーと水素発電機が選ばれる自然エネルギー
さまざまなエネルギー源を動力源とする、完全なオフグリッドやハイブリッドの幅広いソリューションが市場に登場している。ソーラーキャノピー充電器は現在最も成熟した市場であり、インフラを必要とせずに100%再生可能な電力を供給する。水素燃料電池技術は、分散型発電においてますます普及しており、多くの支持者が、汚染と炭素集約的なディーゼル発電機に代わるグリーンな発電機と見なしている。水素発電機は、一時的で高出力の出力を提供し、IDTechExは、増加する建設用電気自動車に強力な価値提案を提供すると考えている。
代替エネルギー源 - AWE、LNG、そしてその先へ
IDTechExのレポートは、空中風力エネルギー(AWE)、従来型風力、化石燃料など、さまざまな代替エネルギー源もカバーしている。IDTechExのベンチマークでは、単位面積当たりの出力、OPEX、CAPEX、設置の複雑さ、電力の安定性などの側面を考慮し、本レポート内で各技術の相対的な長所と短所を評価しています。この分析結果は、本レポートに掲載されている。
最終用途部門-建設とフリート
IDTechExの調査によると、車両の電動化を目指すフリート事業者は、その運行燃料となる十分な電力を調達する上で増大する課題に直面している。端的に言えば、これらの場所は車両を充電するために電力を必要とするようには建設されていないのです。また、送電網のアップグレードには時間がかかり、法外なコストがかかる。米国では送電網への接続に平均4年近くかかるという。ネット・ゼロ目標がより厳しくなり、電化の推進が高まるにつれ、送電網の整備よりもインフラ整備の方がはるかに早く必要になることが予想される。その中で、オフグリッド充電は、二酸化炭素を大量に排出するディーゼル発電機に頼ることなく電力を供給する有力な候補となる。ディーゼルでBEVに電力を供給することは、効率が悪いだけでなく、ICEに代わるクリーンな選択肢としてのEVの評判を損なう可能性がある。ほとんどの場合、グリッド電力はオンサイトの再生可能エネルギー発電よりも常に安価で安定しているが、さまざまなエネルギー源をハイブリッド的に統合することで、既存のグリッド接続を「補強」することができる。IDTechExが調査の中で遭遇した一般的な例は、グリッド接続が限られているが、より高速でより多くのアウトレットを可能にしたいと望んでいるフリートや公道事業者であった。送電網のアップグレードには数年かかることがありますが、ハイブリッド充電システムを統合することで、必要な電力を供給することができます。これは、潜在的な停電から遮断されることを望む、ミッション・クリティカルな車両に応用できる。系統電力、再生可能エネルギーで充電されたバッテリー、非常用燃料電池を組み合わせて充電することで、エネルギーの安全性を高めることができる。
ディーゼル発電機が段階的に廃止される建設業界
IDTechExは、オフグリッド充電ハードウェアの重要な機会として、建設業界の電化を挙げている。大型でパワフルな車両は、大量の電気エネルギーと、急速充電と車両のダウンタイムを最小限に抑えるための高出力出力を必要とする。建設現場はその性質上、未開発の地域にあることが多いため、グリッド電力の調達は困難である可能性が高く、特にこのような現場は一時的なものであるため、グリッド容量を構築する価値がない。このような状況において、水素発電ユニットは、高出力、一時的な設置、燃料量の拡張性を兼ね備えている。ディーゼル発電機は騒音と粒子状汚染物質(NOx)も排出するため、特に都市部では規制が厳しくなることが予想される。このためIDTechExでは、オフグリッド充電が建設用電気自動車の選択ソリューションとして台頭する大きな機会があると予想している。
本レポートは、台頭しつつあるオフグリッドEV充電市場に関する技術分析とビジネスインテリジェンスを提供します。その内容は以下の通りです:
オフグリッドEV充電の背景、老朽化し疲弊したユーティリティグリッドのレビュー
市場プレーヤーや主要供給制約を含む、主要地域別のユーティリティグリッドの状態の評価。BEVの普及がもたらすであろう影響と、現在提案されているグリッド負荷管理戦略の評価。
送電網コンポーネントのアップグレード予定、地域別送電網成長における年間支出。
主要なオフグリッド技術、ソーラー水素、風力の技術分析とベンチマーク。
Beam Global社、Paired Power社、AFC Energy社、GeoPura社、GenCell社、KitePower社、その他多数の企業を網羅。
さまざまなソリューションの相対的な強み、弱み、機会、脅威を、独立した技術者が詳細に評価。設置の規模や複雑さ、CAPEX、OPEX、安定性、グリーン・クレデンシャル、その他のパラメーターを考慮。
セクター別、地域別のきめ細かな10年予測
建設、フリートオペレーター、公共など、さまざまな最終用途セクターにわたる詳細できめ細かな予測。地域別には、欧州(さらに詳細な内訳を含む)、米国、中国、RoWなどの主要地域を含む。10年間の設置台数、市場収益、水素必要量(Mtpa単位)。
目次
Summary
この調査レポートでは、電気自動車向けオフグリッド充電のためのいくつかの技術オプションの評価とベンチマークを行っています。
主な掲載内容(目次より抜粋)
Report Summary
This report assesses and benchmarks several technology options for off-grid EV charging and provides in-depth market coverage and interviews of a range of players in this rapidly growing industry. As BEV uptake increases, utility grids are becoming increasingly strained, leading to growing concerns about the capacity of distribution networks being able to support the necessary roll-out of EV charging infrastructure. Additionally, the expansion of electrification in new sectors such as construction presents unique challenges and opportunities in charging requirements. To address these issues, grid-independent charging systems are being developed and deployed, and IDTechEx's report contains extensive coverage and analysis of technology and players.
Off-grid: Battery and Renewables Integration
One of the key aspects of any renewables-based charging is dealing with the problem of intermittency (wind and solar in particular). This is usually done via integrating an on-site battery, which increases the energy capacity of the system and thus possible charging rates. This can be extended into hybrid systems, where energy can be distributed back to the grid in times of excess generation, or when the charging requirements increase the power that can be drawn from the grid.
Photovoltaic Canopies and Hydrogen Generators are the renewables of choice
A wide range of fully off-grid and hybrid solutions are emerging to the market, powered by a range of energy sources. Solar canopy chargers are currently the most mature market and offer 100% renewable electricity without any infrastructure required. Hydrogen fuel cell technology is increasingly prevalent in distributed generation and is seen by many advocates as a green alternative to polluting and carbon-intensive diesel generators. Hydrogen generators offer temporary and high-powered outputs, which IDTechEx believes offers strong value propositions to the growing numbers of electric construction vehicles.
Alternative Energy Sources - AWE, LNG and beyond
IDTechEx's report also covers a range of alternative energy sources, such as airborne wind energy (AWE), conventional wind, and fossil fuels. IDTechEx benchmarking assesses the relative strengths and weaknesses of each technology within this report, considering aspects such as power per unit area, OPEX, CAPEX, complexity of installation, stability of power and more. The results of this analysis are disseminated in this report.
End Use Sectors - Construction and Fleet
IDTechEx research indicates that fleet operators seeking to electrify their vehicles are facing increasing challenges in sourcing sufficient electrical power to fuel their operations. This problem is often exacerbated by the lack of available infrastructure in their depts - put simply, these locations were never built to require electricity to charge vehicles. Grid upgrades are also slow and prohibitively expensive, with the average wait time to get a grid connection in the US approaching 4 years. As net-zero targets get stricter and the push for electrification grows, infrastructure is expected to be required much quicker than the grid can be built out. In this context, off-grid charging presents itself as a strong candidate for supplying this power without having to resort to carbon-intensive diesel generators. Powering BEVs with diesel is not only inefficient but potentially damaging to the EV reputation as a cleaner alternative to ICEs. In most cases grid electricity will always be cheaper and more stable than on-site renewable generation, however hybridized integration of a range of energy sources can 'augment' the existing grid connection. A common example IDTechEx encountered in its research was fleet and public highway operators how had a limited grid connection but wished to enable faster and more outlets. A grid upgrade can take up to several years, but integration of hybrid charging systems can provide the necessary power boost, potentially on a temporary basis whilst improvement works are carried out. This has applications for mission critical fleets, who wish to be insulated from potential power outages. By charging from a combination of grid power, renewables charged batteries, and an emergency fuel-cell, energy security can be enhanced.
As construction goes electric diesel generators are phased out
IDTechEx identifies the electrification of the construction industry as a key opportunity for off-grid charging hardware. The larger and more powerful vehicles will require large quantities of electrical energy, and high-power outputs to charge quickly and minimize vehicle downtime. As construction sites are by their nature often in undeveloped areas, sourcing grid power is likely to be a challenge, especially as the temporary nature of these sites negates the value of building out grid capacity. In this context, hydrogen generator units offer a combination of high-power outputs, temporary installation and scalable amounts of fuel. Diesel generators also emit noise and particulate pollution (NOx), and it is expected that regulations, especially in urban areas will become tougher. IDTechEx therefore expects there to be a significant opportunity for off-grid charging to emerge as the choice solution for electric construction vehicles.
This report provides technical analysis and business intelligence about the emerging off-grid EV charging market. This includes:
A review of the context of off-grid EV charging, a ageing and strained utility grid
Assessment of the state of utility grids by key regions, including market players and key supply constraints. An assessment of the likely impacts of BEV uptake, as well as current and proposed grid load management strategies.
Grid component upgrade timelines, annual expenditure in grid growth by region.
Technical analysis and benchmarking of key off-grid technologies, solar hydrogen and wind
Player coverage including Beam Global, Paired Power, AFC Energy, GeoPura, GenCell, KitePower and many more.
In depth independent technical assessment of relative strengths, weaknesses, opportunities and threats of the differing solutions. Considerations include installation size and complexity, CAPEX, OPEX, stability, green credentials and other parameters.
Granular 10-year forecasts by sector and region
In-depth and granular forecasts across various end-use sectors including construction, fleet operators, and public. Regional resolution includes key regions such as Europe (further breakdowns included), USA, China and RoW. Unit installations, market revenues, and hydrogen requirements in Mtpa over 10 years.
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