استفاده از خودروهای الکتریکی (EV) در سطح جهانی در حال افزایش است و فرودگاه‌ها به عنوان یکی از مهم‌ترین مراکز حمل‌ونقل، باید خود را با این تغییرات تطبیق دهند. آمارها نشان می‌دهد که تعداد خودروهای الکتریکی در ایالات متحده از حدود ۱۰۰ هزار دستگاه در سال ۲۰۱۳ به بیش از یک میلیون دستگاه در سال ۲۰۲۳ افزایش یافته است.این افزایش باعث شده که فرودگاه‌ها نیز اقدام به نصب ایستگاه‌های شارژ برای تأمین نیازهای مسافران کنند. در سال ۲۰۱۴، تنها ۳۷ فرودگاه در آمریکا دارای شارژرهای الکتریکی بودند، اما در حال حاضر حداقل ۹۳ فرودگاه دارای این فناوری هستند.
چالش ها در نصب و مدیریت ایستگاه های شارژ خودروهای الکتریکی در فرودگاه ها
در حال حاضر، فرودگاه‌های بسیاری در ایالات متحده و سراسر جهان در حال توسعه زیرساخت‌های شارژ خودروهای الکتریکی هستند تا به نیازهای رو به رشد مسافران و شرکت‌های حمل‌ونقل پاسخ دهند. اما اجرای این پروژه‌ها با چالش‌های متعددی روبه‌روست که در ادامه توضیح داده می‌شود.
1- انتخاب نوع شارژر (سطح ۱، ۲ یا ۳) و محدودیت‌های آن‌ها
یکی از مهم‌ترین چالش‌های فرودگاه‌ها، انتخاب سطح مناسب برای ایستگاه‌های شارژ است. هر سطح از شارژرها زمان شارژ، هزینه نصب، و میزان تقاضای الکتریکی متفاوتی دارد.
محدودیت‌های هر سطح:
سطح ۱ بسیار کند است و ممکن است برای مسافران کافی نباشد.
سطح ۲ متعادل است اما برای مسافران با توقف کوتاه خیلی کند است.
سطح ۳ به زیرساخت‌های پرهزینه نیاز دارد و فشار زیادی به شبکه برق وارد می‌کند.
بنابراین، فرودگاه‌ها باید بسته به نوع پارکینگ (کوتاه‌مدت یا بلندمدت) ترکیبی از این شارژرها را به‌کار گیرند.
2- مدیریت تقاضا و مکان‌یابی ایستگاه‌های شارژ
سوالاتی که فرودگاه ها باید پاسخگو باشند می تواند شامل این مواد باشند: کدام مناطق فرودگاه برای نصب ایستگاه‌های شارژ مناسب‌ترند؟چه تعداد شارژر نیاز است؟آیا شارژ باید رایگان باشد یا با هزینه؟
برخی از چالش‌های اصلی در مکان‌یابی شارژرها عبارتند از:
– مسافران بلندمدت (Long-Term Parking):
معمولاً چند روز یا چند هفته خودرو را در فرودگاه می‌گذارند.
سطح ۱ یا ۲ برای آن‌ها کافی است، اما تعداد ایستگاه‌های موردنیاز زیاد است.
– مسافران کوتاه‌مدت (Short-Term Parking):
نیاز به شارژ سریع (DCFC) دارند، اما این شارژرها گران هستند.
– تاکسی‌های اینترنتی و خودروهای کرایه‌ای:
باید در نزدیک‌ترین نقطه به درب خروجی یا محوطه کرایه خودرو باشند.
معمولاً از شارژرهای سریع سطح ۳ استفاده می‌کنند که بار زیادی به شبکه برق وارد می‌کند.
برای درک بهتر وضعیت نصب و مدیریت ایستگاه‌های شارژ در فرودگاه‌ها، از ۱۲۳ فرودگاه در ایالات متحده نظرسنجی انجام شد که ۳۷ فرودگاه (۳۰٪ از کل) به آن پاسخ دادند. این نتایج اطلاعاتی ارزشمند درباره وضعیت فعلی، چالش‌های اجرایی، و تجربیات فرودگاه‌ها در ارائه خدمات شارژ به مسافران ارائه می‌دهد.
تعداد و نوع ایستگاه‌های شارژ موجود در فرودگاه‌ها
در سال ۲۰۱۴، تنها ۳۷ فرودگاه در ایالات متحده دارای ایستگاه‌های شارژ بودند. اما در حال حاضر، حداقل ۹۳ فرودگاه شارژرهای عمومی را برای مسافران ارائه می‌دهند.
درخصوص ترکیب سطوح مختلف شارژرها80 درصد از فرودگاه‌های پاسخ‌دهنده، شارژرهای سطح ۲ را به عنوان گزینه اصلی ارائه می‌دهند. تنها ۲۰٪ از فرودگاه‌ها دارای شارژرهای سطح ۳ (DCFC) هستند، زیرا این نوع شارژرها هزینه نصب و مصرف برق بالایی دارند.
برخی از فرودگاه‌های کوچک‌تر، سطح ۱ را در پارکینگ‌های بلندمدت نصب کرده‌اند زیرا هزینه کمتری دارد و برای مسافران با اقامت طولانی مناسب است.
دلایل انتخاب سطح ۲ به عنوان گزینه اصلی را می توان شامل هزینه کمتر نصب نسبت به شارژرهای سریع سطح ۳، مناسب بودن برای پارکینگ‌های روزانه و بلندمدت، عدم نیاز به ارتقاء گسترده زیرساخت‌های برق دانست.
در بررسی مدل‌های تأمین مالی پروژه گزارشات نشان داد که 45 درصد از فرودگاه‌ها از منابع مالی داخلی برای نصب شارژرها استفاده کرده‌اند. و35 درصد از فرودگاه‌ها از کمک‌های دولتی یا بودجه‌های ایالتی بهره گرفته‌اند. و تنها 20درصد از فرودگاه‌ها با شرکت‌های خصوصی یا برندهای ارائه‌دهنده شارژ همکاری کرده‌اند.
هزینه‌های متوسط نصب و بهره‌برداری:
شارژرهای سطح ۲: بین ۱،۰۰۰ تا ۱۰،۰۰۰ دلار برای هر واحد
شارژرهای سطح ۳ (DCFC): بین ۵،۰۰۰ تا ۵۰،۰۰۰ دلار برای هر واحد
هزینه نگهداری: بین ۲۵۰ تا ۴۰۰ دلار در سال برای هر ایستگاه شارژ
برای جبران هزینه‌ها از روش های ذیل استفاده شد:
۷۰٪ از فرودگاه‌ها هزینه‌ای برای استفاده از شارژرها دریافت نمی‌کنند.
۳۰٪ از فرودگاه‌ها مبلغی را بابت استفاده از شارژرها دریافت می‌کنند (بین ۰.۲۰ تا ۰.۴۰ دلار به ازای هر کیلووات ساعت).
برخی فرودگاه‌ها مدل اشتراک ماهانه یا تعرفه ویژه برای تاکسی‌های اینترنتی و اجاره‌ای دارند.
چالش‌های گزارش‌شده توسط فرودگاه‌ها
براساس تجمیع گزارش های ارسالی چالش‌های اصلی در نصب و بهره‌برداری از شارژرها شامل این موارد می شود:
65 درصد هزینه‌های بالای نصب و نگهداری- 50درصد کمبود ظرفیت برق در برخی بخش‌های فرودگاه- 45 درصد کمبود داده و تحلیل درباره میزان استفاده از شارژرها- 30 درصد عدم اطلاع‌رسانی مناسب به مسافران درباره محل شارژرها- 25 درصد مشکلات هماهنگی با شرکت‌های برق برای مدیریت بار شبکه .
مشکل اصلی: هزینه‌های زیرساختی و هماهنگی با شبکه برق
برخی فرودگاه‌ها نیاز به ارتقای شبکه برق دارند، که فرآیندی زمان‌بر و پرهزینه است. و برخی دیگر از فرودگاه‌ها با مشکل افزایش ناگهانی بار شبکه (Demand Charge) مواجه هستند، به‌خصوص هنگام استفاده همزمان از چند شارژر سطح ۳.
مشکل دیگر: مدیریت پارکینگ و جلوگیری از سوءاستفاده از شارژرها
برخی خودروها پس از شارژ کامل، جایگاه را اشغال می‌کنند.بعضی از مسافران، خودروهای غیرالکتریکی را در جایگاه‌های شارژ پارک می‌کنند.برخی فرودگاه‌ها نیازمند نصب سنسورها و سیستم‌های رزرو آنلاین هستند تا استفاده بهینه از شارژرها را تضمین کنند.
دیدگاه فرودگاه‌ها درباره آینده شارژ خودروهای الکتریکی
۹۰٪ از فرودگاه‌ها پیش‌بینی می‌کنند که تقاضا برای شارژ خودروهای الکتریکی در پنج سال آینده افزایش یابد.
۶۵٪ از فرودگاه‌ها قصد دارند تعداد شارژرهای خود را در ۳ تا ۵ سال آینده افزایش دهند.
۴۵٪ از فرودگاه‌ها در حال بررسی امکان همکاری با شرکت‌های خصوصی برای راه‌اندازی ایستگاه‌های شارژ پیشرفته هستند.
برخی فرودگاه‌ها مانند فرودگاه بین‌المللی سانفرانسیسکو (SFO) در حال آزمایش ایستگاه‌های شارژ خورشیدی و سیستم‌های مدیریت بار هوشمند هستند.
جمعبندی گزارش در خصوص وضعیت کنونی فرودگاه‌ها و برنامه‌های آینده نشان می دهد:
– شارژرهای سطح ۲ به دلیل هزینه مناسب و کاربرد گسترده، بیشترین استفاده را در فرودگاه‌ها دارند.
– تأمین مالی این ایستگاه‌ها هنوز چالش‌برانگیز است و بسیاری از فرودگاه‌ها از کمک‌های دولتی و همکاری با شرکت‌های خصوصی استفاده می‌کنند.
– برخی چالش‌های اساسی شامل هزینه‌های نصب، افزایش بار شبکه برق، و عدم مدیریت بهینه فضای پارکینگ است.
– اکثر فرودگاه‌ها معتقدند که در آینده نزدیک باید تعداد شارژرها را افزایش دهند و مدل‌های جدیدی برای مدیریت و تأمین مالی این ایستگاه‌ها اتخاذ کنند.
تجربیات فرودگاه‌های منتخب در راه‌اندازی و مدیریت ایستگاه‌های شارژ خودروهای الکتریکی
برای درک بهتر چالش‌ها و فرصت‌های مربوط به راه‌اندازی ایستگاه‌های شارژ در فرودگاه‌ها در این تحقیق، ۶ فرودگاه از اندازه‌های مختلف (۳ فرودگاه کوچک، ۱ فرودگاه متوسط، و ۲ فرودگاه بزرگ) مورد بررسی قرار گرفتند. و تجربیات هر فرودگاه در مورد برنامه‌ریزی، نصب، مدیریت، و بهینه‌سازی ایستگاه‌های شارژ بررسی شد.
و نتیجه‌گیری کلی از تجربیات فرودگاه‌های منتخب به شرح ذیل اعلام شد:
-فرودگاه‌هایی که برنامه‌ریزی دقیق داشتند (مانند SLC و SFO)، موفق‌تر بودند و هزینه‌های کمتری متحمل شدند.
– عدم برنامه‌ریزی و نصب نامنظم شارژرها مانند( PWM )باعث ایجاد چالش‌هایی در نگهداری و ارتقای سیستم شد.
– فرودگاه‌های بزرگ در حال سرمایه‌گذاری روی شارژ سریع و مدیریت هوشمند بار الکتریکی هستند.
– آینده شارژرهای فرودگاهی شامل استفاده از انرژی خورشیدی، مدیریت بار هوشمند، و ایستگاه‌های شارژ بی‌سیم خواهد بود.
این تجربیات نشان می‌دهد که فرودگاه‌ها باید از ابتدا یک استراتژی جامع برای نصب و مدیریت شارژرها داشته باشند تا از هزینه‌های اضافی جلوگیری کنند و خدمات بهتری به مسافران ارائه دهند.
راهکارها و فرصت‌ها برای بهبود ایستگاه‌های شارژ در فرودگاه‌ها
با توجه به چالش‌ها و تجربیات فرودگاه‌های منتخب، چندین راهکار و فرصت کلیدی برای بهینه‌سازی ایستگاه‌های شارژ خودروهای الکتریکی در فرودگاه‌ها پیشنهاد شده است. این راهکارها به فرودگاه‌ها کمک می‌کنند تا خدمات بهتری ارائه دهند، هزینه‌های عملیاتی را کاهش دهند و زیرساخت‌های شارژ خود را برای آینده بهینه‌سازی کنند.
– بهینه‌سازی مکان‌یابی ایستگاه‌های شارژ
– استفاده از داده‌های شبکه‌ای و مدیریت هوشمند شارژرها
– سرمایه‌گذاری در مدیریت بار الکتریکی و هماهنگی با شرکت‌های برق
– مدل‌های تأمین مالی و دریافت حمایت‌های مالی
– استفاده از فناوری‌های جدید و راهکارهای نوآورانه
نتایج نشان داد با افزایش تعداد خودروهای الکتریکی، نیاز به ایستگاه‌های شارژ را افزایش خواهد یافت.
فرودگاه‌ها باید برای آینده برنامه‌ریزی کنند و از راهکارهای نوآورانه مانند مدیریت هوشمند شارژ، انرژی‌های تجدیدپذیر، و سیستم‌های شارژ بی‌سیم استفاده کنند.
همکاری با شرکت‌های خصوصی و دریافت حمایت‌های مالی دولتی می‌تواند به تأمین هزینه‌های توسعه شارژرها کمک کند.
برخی فرودگاه‌ها مانند SFO و LAX در حال تبدیل شدن به مراکز پیشرفته شارژ خودروهای الکتریکی هستند که می‌تواند الگوی سایر فرودگاه‌ها باشد.
بنابراین فرودگاه‌ها باید با استراتژی دقیق، مدیریت هوشمند انرژی، و استفاده از فناوری‌های جدید به سمت توسعه پایدار شارژرهای الکتریکی حرکت کنند تا بتوانند هم نیاز مسافران را برآورده کنند و هم هزینه‌های عملیاتی خود را کاهش دهند.
با رشد فروش خودروهای الکتریکی در سراسر جهان، تقاضا برای ایستگاه‌های شارژ در فرودگاه‌ها به طور مداوم در حال افزایش است.
بسیاری از مسافران اکنون انتظار دارند که در هنگام پارک طولانی‌مدت یا کوتاه‌مدت در فرودگاه، امکان شارژ خودروی خود را داشته باشند.
رشد تعداد خودروهای الکتریکی، فرودگاه‌ها را مجبور می‌کند تا استراتژی‌های هوشمندانه‌ای برای توسعه ایستگاه‌های شارژ اتخاذ کنند.
فرودگاه‌هایی که از روش‌های نوین مانند مدیریت هوشمند بار، تحلیل داده‌های مسافران، و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر بهره ببرند، در آینده موفق‌تر خواهند بود.
تحقیقات آینده باید بر روی تحلیل تقاضا، مدل‌های تأمین مالی، فناوری‌های نوظهور، و سیاست‌های دولتی متمرکز شود تا به فرودگاه‌ها در تصمیم‌گیری بهتر کمک کند.در نهایت، همکاری بین فرودگاه‌ها، شرکت‌های خصوصی، و دولت‌ها می‌تواند به توسعه سریع‌تر و کم‌هزینه‌تر ایستگاه‌های شارژ در فرودگاه‌های سراسر جهان منجر شود.
Electric vehicle charging stations at airports
The use of electric vehicles (EVs) is increasing globally, and airports, as one of the most important transportation hubs, must adapt to these changes. Statistics show that the number of electric vehicles in the United States has risen from around 100,000 in 2013 to over one million in 2023. This increase has led airports to install charging stations to meet the needs of travelers. In 2014, only 37 airports in the U.S. had electric chargers, but now at least 93 airports are equipped with this technology.
Challenges in Installing and Managing EV Charging Stations at Airports
Currently, many airports in the United States and around the world are developing EV charging infrastructure to meet the growing needs of travelers and transportation companies. However, implementing these projects comes with multiple challenges, which are discussed below.
Choosing the Right Charger Type (Level 1, 2, or 3) and Their Limitations
One of the biggest challenges for airports is selecting the appropriate charging level for their stations. Each level of charger varies in charging time, installation cost, and power demand.
Limitations of Each Level:
Level 1 is very slow and may not be sufficient for travelers.
Level 2 offers a balanced solution but is too slow for short-term travelers.
Level 3 (DC Fast Charging) requires expensive infrastructure and puts a heavy load on the power grid.
Therefore, airports must use a combination of these chargers based on parking type (short-term vs. long-term).
Demand Management and Charging Station Placement
Airports must answer key questions such as:
Which areas of the airport are best suited for charging stations
How many chargers are needed
Should charging be free or paid
Key Challenges in Charger Placement:
Long-Term Parking Travelers:
Typically leave their cars for several days or weeks.
Level 1 or Level 2 chargers are sufficient, but a large number of stations are needed.
Short-Term Parking Travelers:
Require fast charging (DCFC), but these chargers are expensive.
Rideshare and Rental Cars:
Should be placed near exit gates or rental car areas.
Usually rely on Level 3 fast chargers, which put high demand on the power grid.
Survey Results on EV Charging Stations at Airports
To better understand the installation and management of EV charging stations at airports, a survey was conducted among 123 airports in the United States. A total of 37 airports (30% of the total) responded. These results provide valuable insights into the current status, operational challenges, and experiences of airports in offering EV charging services to travelers.
The number and types of charging stations available at airports
In 2014, only 37 airports in the United States had charging stations. However, currently, at least 93 airports provide public chargers for travelers.
Composition of Different Charging Levels
Among the surveyed airports, 80% offer Level 2 chargers as the primary option. Only 20% of airports have Level 3 (DCFC) chargers due to their high installation and electricity costs.
Some smaller airports have installed Level 1 chargers in long-term parking areas since they are more cost-effective and suitable for travelers with extended stays.
The reasons for selecting Level 2 as the primary option include:
Lower installation costs compared to Level 3 fast chargers
Suitability for daily and long-term parking
No need for extensive electrical infrastructure upgrades
Financial Models for Charging Station Projects
Reports on financing models showed that:
45% of airports used internal funds for charger installation
35% of airports relied on government grants or state funding
Only 20% partnered with private companies or charging service providers
Average Installation and Operating Costs
Level 2 chargers: $1,000 – $10,000 per unit
Level 3 (DCFC) chargers: $5,000 – $50,000 per unit
Maintenance costs: $250 – $400 per year per charging station
Cost Recovery Methods
70% of airports do not charge for using the chargers
30% of airports charge a fee, ranging from $0.20 to $0.40 per kWh
Some airports have introduced monthly subscription models or special tariffs for ride-hailing and rental services
Challenges Reported by Airports
Based on aggregated reports, the main challenges in installing and operating chargers include:
65% High installation and maintenance costs
50% Limited electrical capacity in certain airport areas
45% Lack of data and analysis on charger usage
30% Inadequate information for travelers about charger locations
25% Difficulties coordinating with power companies to manage grid load
Key Issue: Infrastructure Costs and Power Grid Coordination
Some airports require electrical grid upgrades, which is a costly and time-consuming process. Others face sudden demand surges when multiple Level 3 chargers are used simultaneously.
Another Issue: Parking Management and Charger Misuse
Some vehicles occupy charging spots even after charging is complete
Non-electric vehicles sometimes park in EV charging spots
Some airports are considering installing sensors and online reservation systems to ensure efficient charger use
Airports’ Perspective on the Future of EV Charging
90% of airports predict an increase in demand for EV charging over the next five years
65% plan to expand their charging infrastructure within the next 3–5 years
45% are exploring partnerships with private companies to develop advanced charging stations
Some airports, such as San Francisco International Airport (SFO), are testing solar-powered charging stations and smart load management systems
Conclusion: Current Status and Future Plans
Level 2 chargers are the most widely used due to their affordability and practicality
Funding remains a challenge, with many airports relying on government support and private-sector collaboration
Major challenges include installation costs, power grid strain, and inefficient parking management
Most airports believe they need to expand charging infrastructure and adopt new financial and management models in the near future
Experiences of Selected Airports in Establishing and Managing EV Charging Stations
To better understand the challenges and opportunities related to setting up charging stations at airports, this study examined six airports of different sizes (three small airports, one medium-sized airport, and two large airports). The experiences of each airport regarding planning, installation, management, and optimization of charging stations were analyzed.
Key Findings from Selected Airports
Airports that had precise planning (such as SLC and SFO) were more successful and incurred lower costs.
Lack of planning and unorganized charger installations (as seen in PWM) led to maintenance challenges and system upgrade issues.
Large airports are investing in fast charging and smart load management systems.
The future of airport charging stations will likely involve solar energy, smart load management, and wireless charging technology.
These experiences highlight the importance of a comprehensive strategy from the outset for installing and managing EV chargers. A well-planned approach can prevent unnecessary costs and improve service quality for travelers.
Solutions and Opportunities for Improving EV Charging Stations at Airports
Based on the challenges and experiences of the selected airports, several key solutions and opportunities have been proposed to optimize EV charging infrastructure at airports. These strategies can help airports enhance service quality, reduce operational costs, and future-proof their charging networks.
Key Strategies:
Optimizing the location of charging stations
Using network data and smart charger management
Investing in load management and coordination with power companies
Exploring financial models and securing funding support
Implementing new technologies and innovative solutions
The results indicate that as the number of EVs grows, the demand for charging stations will increase significantly. Airports must plan for the future and adopt innovative solutions such as smart charging management, renewable energy integration, and wireless charging systems.
Collaboration with private companies and government financial support can help cover the costs of expanding EV charging infrastructure. Some airports, such as SFO and LAX, are becoming advanced EV charging hubs, setting an example for other airports to follow.
Future Outlook: Smart Strategies for Sustainable EV Charging at Airports
Airports need a well-defined strategy, smart energy management, and advanced technologies to develop sustainable EV charging infrastructure that meets traveler demands while reducing operational costs.
With the global rise in EV sales, demand for charging stations at airports is continuously increasing. Many travelers now expect access to charging facilities during both short-term and long-term parking.
This growing trend requires airports to implement intelligent strategies for developing charging stations. Airports that leverage smart load management, passenger data analysis, and renewable energy sources will have a competitive advantage in the future.
Future research should focus on:
Demand analysis
Financial models
Emerging technologies
Government policies
Collaboration between airports, private companies, and governments can accelerate the cost-effective and widespread development of EV charging stations across airports worldwide.
منبع:
National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. (2025). Electric vehicle charging stations at airport passenger parking facilities. The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/28593
