Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Framtiden för snabbladdning och marknadsaktörerna inom eMobilitys syn på laddinfrastruktur
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology.
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology.
2013 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The electric vehicle market has potential to contribute to Sweden’s national goal to have a fossil fuel independent transport sector by 2030. However, the market answers to a lot of challenges making it difficult for the market to fully reach its potential. The volume of electric vehicles has seen a steady increase during the last year (2012), although many of these vehicles are mostly for PR purposes or bought by the public sector that wants to lead by example. Still, barriers in the form of high purchase costs, an anxiety for the limited battery capacity and the lack of standardisation are some of the problems that the market is struggling to solve. Today it is expensive to invest in fast chargers, making it hard for the commercial agents to make investments. Also, the difficulty to find a profitable business model that enables the agents to retain the investment by charging the customer for the electricity makes it even harder. Therefore, the commercial agents claim not to be able to do this until the market grows bigger, but the potential electric car owners hesitate due to the lack of infrastructure. In this sense the market answers to a catch 22; in order to make the prices decrease a higher volume is needed, but to reach a higher volume infrastructure is required. This project, which was conducted in collaboration with ABB, origins from this problem and explored how the infrastructure would help to create a market for electrical vehicles, both regarding commercial car fleets and private car owners.

The questions at issue therefore regarded which agents that would have an interest for charging infrastructure and how they look at the potential of electrical vehicles and what strategies they have. To be able to answer these questions a market survey with 26 semi-structured interviews were conducted. After analysing the material a tendency concerning fast charging could be identified, as the agents had a shattered opinion about the need for these. Many agents thought that they were unnecessary, as most car owners travel less than forty kilometres per day, a distance which can be covered by an over-night charge. Hence, a number of additional questions were added to the project concerning the need for fast chargers and if necessary, how many that would be needed. However, this also depends on what kind of scenario that is sought, as the number of chargers for a private car owner scenario differs from a scenario where taxi fleets will be able to run on electricity.

Which agents that were interested in infrastructure for electrical vehicles, as operators or owners, could be identified with the help of the market survey and with support from ABB. To answer the questions added after the market survey, a model was constructed using Poisson distribution. This aimed to calculate the amount of fast charging poles that would be needed given the different scenarios and with a 90 % probability that the pole would be free to use. A tool was also constructed to be able to calculate the amount of charging poles that would be demanded along highways, depending on the traffic. This aimed to be a tool for decision makers when planning infrastructure in between cities and along highways.  

The result from the model was a wide range of number of charging poles, depending on the scenario and the amount of charging opportunities provided by one pole. However, many of the parameters used in the model were also hard to predict, mainly due to lack of statistics, meaning that the sensitivity of the result is rather profound.

The conclusion was that the market is in an introductory phase, since major challenges of standardisation and security remain. Also, market agents have no direct strategy for the charging infrastructure. Because of the small size of the market and the fact that the market is only in an introductory phase, commercial agents on the market will not be able to invest in fast charging infrastructure on their own. Hence, they will wait until a large enough market demands this before investigating this possibility again. This means that the marked either has to evolve with the help of slow charging, a development that will be slower than if fast chargers were present to solve the problem with the battery capacity anxiety. Without the investment from tax-funded activities the market will not be able to electrify commercial vehicle fleets in the near future. Weather or not the public sector should invest depends on how they value the benefits of this market in comparison to other projects and on the market and time horizon that is being pursued. 

Abstract [sv]

Elfordonsmarknaden har potential att bidra till att det nationella målet om en fossilbränsleoberoende transportsektor till år 2030 möts. Marknaden står dock inför ett antal hinder som gör att den ännu inte har slagit igenom. Antalet elbilar ökar trots detta sakta i Sverige, även om dessa idag främst köps i PR-syfte eller av kommunala aktörer som vill föregå med gott exempel. Hinder i form av höga inköpskostnader, oro över räckvidd och brist på standardisering är några av de barriärer som marknaden ännu måste överbrygga. Det är idag dyrt att investera i snabbladdning, något som gör det svårt för en kommersiell aktör att ensam ta denna investering. Att det dessutom ännu är svårt att få en fungerande affärsmodell för hur man ska ta betalt för använd el för att kunna få tillbaka de investerade pengarna är en av anledningarna till varför kommersiella aktörer har svårt att motivera investeringar. Dessa säger därför att de är villiga att investera när marknaden efterfrågar detta, men potentiella bilägare tvekar på grund av bristen på infrastruktur. På så sätt har ett cirkelresonemang uppstått på denna marknad: för att priserna på elbilar ska falla krävs det en större marknad, men för att en marknad ska uppkomma behövs det infrastruktur. Detta projekt, som genomfördes i samarbete med ABB, tog avstamp i denna problematik och undersökte hur infrastrukturen skulle kunna främja elbilsmarknaden, både gällande kommersiella bilflottor och privatpersoner.

Frågeställningarna berörde därför vilka de aktörer som kan ha ett intresse för laddinfrastruktur är och hur de ser på elfordons potential samt vilka strategier de har för att ta vara på detta. En marknads-undersökning med 26 semistrukturerade intervjuer genomfördes med syfte att besvara frågeställningarna. Efter att ha analyserat detta material kunde en problematik gällande snabbladdning identifieras, då aktörerna tenderade att tycka mycket olika gällande detta. Flertalet aktörer ansåg att det är onödigt, då de flesta bilister åker mindre än fyra mil per dag, något som täcks av en nattladdning. Därför lades ett antal frågeställningar kring detta till för att ta reda på huruvida det är nödvändigt med snabbladdning och om ja, hur många som i så fall skulle behövas. Detta beror dock på vilket scenario som eftersträvas; det skiljer sig åt om målet är att få privatpersoner att köpa fler elbilar, eller om man vill möjliggöra för kommersiella bilflottor att använda elbilar i sin verksamhet.   

Vilka aktörer som var intressanta för laddinfrastruktur, som driftare eller ägare, kunde identifieras med hjälp av marknadsundersökningen och med hjälp av ABB. För att besvara de frågeställningar som lades till efter marknadsundersökningen gjordes en modell med hjälp av en Poisson-fördelning. Denna syftade till att beräkna hur många laddstolpar som skulle behövas givet hur stor del av personbilsflottan respektive taxibilsflottan som skulle elektrifieras samt om Sveriges motorvägar skulle få snabbladdningsstationer. Dessa scenarier grundades på antagandet att det med 90 % sannolikhet skulle vara ledigt att ladda vid snabbladdningsstationerna. Ett verktyg togs även fram för att kunna beräkna hur många laddstolpar som krävs längs med motorvägar, givet dess trafiktäthet. Detta syftar till att användas av beslutsfattare vid planering av infrastruktur.

Resultatet var att antalet laddstolpar som skulle behövas varierade i ett mycket stort spann eftersom detta antal även beror på antalet laddmöjligheter per stolpe. Flertalet av modellens inparametrar var även mycket svåra att uppskatta, främst på grund av brist på tillgänglig statistik, vilket gjorde att känslighets-analysen visade att resultatet var mycket känsligt.

Slutsatsen var att marknaden befinner sig i en introduktionsfas, då de stora utmaningarna kring standardisering och trygghet kvarstår. Marknadsaktörerna har ingen direkt strategi kring laddinfrastruktur utan väntar på att marknaden ska efterfråga detta. På grund av den lilla marknadsstorleken och det faktum att marknaden endast befinner sig i en introduktionsfas kommer de inte själva kunna göra investeringar i snabbladdning. Detta innebär att marknaden antingen får växa fram främst med hjälp av långsamladdning, en långsammare utveckling än om snabbladdare skulle finnas för att dämpa räckviddsoron, alternativt växa fram med hjälp av ekonomiska incitament från statliga instanser. Huruvida staten bör gå in och investera beror därför på vilken marknad och tidshorisont som eftersträvas, samt hur mycket denna värderas i jämförelse med investeringar i andra projekt. 

Place, publisher, year, edition, pages
2013.
Keyword [sv]
elbil, snabbladdning, eMobility
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-124785OAI: oai:DiVA.org:kth-124785DiVA: diva2:638616
External cooperation
ABB AB
Educational program
Master of Science in Engineering - Industrial Engineering and Management
Presentation
2013-06-18, Stockholm, 22:21 (Swedish)
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-09-11 Created: 2013-07-31 Last updated: 2013-09-11Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Framtiden för snabbladdning och marknadsaktörerna inom eMobilitys syn på laddinfrastruktur(5749 kB)438 downloads
File information
File name FULLTEXT03.pdfFile size 5749 kBChecksum SHA-512
c6ad6ddb497691f51f888f3b39de93d6b3601f94052eccbc0e9a5b14f565e5e3ec28270222a2d69623e6d860021ff1af6b3c16b506a67e2006484cc863532f70
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Energy Technology
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 438 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 354 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf