Hur framtida Tesla-ägare kommer att undvika omfattning ångest

Oavsett hur mycket batteriteknik förbättras, kommer laddning av ett elfordon aldrig att bli lika snabbt som att fylla en tank med gas. Termodynamikens lagar tillåter helt enkelt inte det, inte ens för Elon Musk och Tesla.

Överföringshastigheten kan bara bli så snabb - för bilbatterier, det betyder minst 10 minuter laddningstid. Om du försöker gå snabbare blir laddningen för ineffektiv och genererar en hög värmenivå, vilket betyder förlorad energi.

"Det finns grundläggande gränser för hur snabbt man någonsin kan ladda batterier, säger Venkat Viswanathan, biträdande maskiningenjör vid Carnegie Mellon University, säger Omvänd. "Vi kan aldrig komma till den 30 eller två minuters tidsram du har för att fylla på bränsle."

Men, Viswanathan säger, det är ingen anledning att vara pessimistisk om framtiden för elfordonets resa. Ja, även på långväga resor.

"Att äga en Tesla i Brooklyn fungerar helt" - Kommer http://t.co/yB3KSMAcMN pic.twitter.com/umAB32X67S

- Tesla Motors (@TeslaMotors) 20 mars 2016

Det infrastrukturproblem som åtföljer teknikproblemet

Teslas överlastningsnätverk är det snabbaste och mest avancerade nätverket i USA. Men det är inte överallt och det fungerar bara med Teslas.

Att äga ett elbil är "väldigt mycket som att ha en mobiltelefon som du bara kan ladda på kontoret eller i kaféer", skriver Tesla-ägaren Will Schenk på Tesla-bloggen. "Typ av konstig, tar lite planering, men det kan fungera."

När den relativt lågprissatta Tesla-modellen 3 kommer ut och fler människor kan utnyttja Supercharger-infrastrukturen, måste planeringen baseras cirka 215 mil per laddning. Antalet superladdare (och regelbundna laddare som är lika kapabla, om långsammare) växer varje år, men områden i Mellanvästern har fortfarande långa sträckor för ångestproduktion.

Att helt ladda batteriet tar över en timme. Det är mycket tid att ge upp varje 200 eller så mil, och innan många människor känner sig bekväma att investera i ett elfordon, måste de veta att de kan gå på avstånd.

Människor kommer fortfarande att hålla fast vid stadsgatorna för det billigare, mindre batteriet Modell S på kort sikt.

"Jag tror att genombrottet i laddningstekniken förmodligen kommer att börja efter det att elbilen har ökat, eller efter att vi har större batterier", säger Mehrnaz Ghamami, biträdande professor i teknik vid Michigan State University. Omvänd.

Batteribyte: Snabbhet mot tillförlitlighet

Tesla tittade på ett batteri byt program i de tidiga dagarna av företaget. Vid 2013 tog det bara 90 sekunder, eller ungefär hälften av tiden som krävs för att fylla en tank med gas, för att byta ut ett batteri från en modell S. Trots framstegen övergavs programmet i stor utsträckning senast 2015.

Det beror på att batterier, på ett visst sätt, har ett minne om hur det användes och vilka förhållanden det upplevde tidigare.

"Säg att jag använde ett batteri för 10 000 miles och en annan person använde sitt batteri för 10 000 miles och vi gör ett batteri byte", säger Viswanathan. "Man skulle tro att de är oskiljbara, men de är inte."

Ett batteri som utsätts för kallt väder, varmt väder och tung stop-and-go-trafik kommer att ha mer nedbrytning än ett batteri i tempererat Kalifornien. En 90-sekunders byte kan leda till att du betalar för ett mindre effektivt batteri.

Den bästa användningen av batteribyte, säger Ghamami, är för en elbil med elbil. Så batterbyte är en bra idé om Lyft och GM: s plan att eliminera bilägande helt med en flotta autonoma elektriska Chevy Bolts fungerar. Om inte, är en stor Supercharger-infrastruktur eller någon framtida teknik mer sannolikt att svara på ångest.

Trådlös laddning: Den långsiktiga lösningen

Plugging in är ett modernt besvär. Visst, det är vad du kan kalla ett första världsproblem, men när trådlös laddning går tillräckligt kan det förändras hela vägen som städerna är utformade.

Trådlös laddning blir aldrig lika snabb eller effektiv som att plugga in i en Supercharger. Mer energi går förlorad vid överföringen från laddare till bil. Allmänt förekommande trådlösa laddare kan innebära att man aldrig behöver avsiktligt ta betalt.

Plugless, ett av de främsta företagen som arbetar med trådlös laddning av elfordon, har framgångsrikt arbetat med en mängd olika företag från Google till Hertz-hyra. När tekniken går framåt är det inte svårt att föreställa sig att ha något som Plugless under varje parkeringsplats i staden. Att gå till det lokala vapenuttaget går inte bara på ärenden, det gör din bil redo för nästa resa du tar.

Så småningom kan laddare till och med läggas i vägar för att ladda elektriska fordon medan de kör. Precis som med Superchargers är infrastruktur lika viktig som tekniken. Hur det ska betalas, vilka banor som ska vara dedikerade, och hur det påverkar trafikförhållandena måste alla beaktas. Det är ingen liten uppgift för kommande generationer om den vägen tas.

För närvarande måste elfordonsägare lugna sin räckvidd med riktiga resplaner och undvika platser utan offentliga laddare. Elektriska fordon ligger bara på kanten av vad som är möjligt.

"Vi är inte helt där", säger Viswanathan, "men alla de rätta faktorerna är på plats för att vi ska kunna skapa en infrastruktur för att göra långdistansresor mer sömlösa."