最热门的媒体话题之一是电动汽车（EV），但每个发声群体通常都只关注一个领域，而不综合考虑包括发电、输电、车辆充电和环境影响的整个系统动态。这是本末倒置。成功的实施需要系统的方法，而不是独立地设计、销售和推广每一个产品。自动化专家是构建、设计和部署系统以实现全世界电动汽车的可靠性、可用性和质量计划的重要贡献者。

电动汽车（EV）是几十年来最重要的交通革命，需要可靠的充电电源供应才能获得公众的认可。电动交通与可再生能源发电相结合，可以显著降低全球二氧化碳排放量，减少污染和噪音，对健康和舒适度产生积极影响。

如今，美国道路上只有不到1%的车辆是电动的。电动汽车的快速增长预计将加快。根据德勤公司的预测，全球电动汽车销量将从2020年的250万辆跃升至2030年的3110万辆。许多人相信并提倡这样一种观点，即在不了解系统动力学的情况下，为数百万辆新车提供电力是完全可行的。

发电量

例如，在美国，司机每年行驶约3万亿英里，在此过程中消耗了超过1700亿加仑的汽油和柴油。将所有这些公路里程转换为电力将对国家的电力生产和输送系统提出新的要求。电动汽车使用量的指数增长将对电力生产和销售的公用事业产生巨大影响。与此同时，包括太阳能和风能在内的替代能源的增加需要进一步的系统分析和电网管理。在没有具体计划增加发电量以满足需求、实现配电现代化并提高其容量的情况下，人们非常关注建设可广泛使用且方便的充电站。

电能存储

电能存储，特别是来自风能和太阳能等间歇性替代能源，在大多数情况下需要集成到整个电力基础设施系统中，并进行动态管理。这包括固定蓄电池组和在不用于运输时使用车辆电池的概念，这是一个独特的动态分布式控制挑战。电池储能具有挑战性，随着时间的推移，储能退化取决于使用、生命周期温度条件和快速充电频率。由于退化，储能容量不断变化，必须将其纳入系统管理。相比之下，发电厂具有已知的发电输出能力特性。

可靠性和可用性

考虑电动汽车的可靠性和可用性之间的区别是很重要的。可用性是以电动车辆充电站的可用时间百分比来衡量的。这取决于系统的总可用性，包括发电源、传输和充电站设备的使用点。可靠性是指电动汽车充电站提供的稳定的高质量电力，它依赖于从能源产生点到电动汽车电池的系统。整体系统架构和设计需要完成可用性和可靠性目标。人们期望汽车具有高可靠性和可用性。在最坏的情况下，质量差可能会成为电动汽车制造商的责任问题，例如在连接或断开充电电缆时出现电弧闪光。

网络安全

新的高度分布式动态电力系统需要分布式数据通信、传感、控制和处理，以及大型网络安全攻击面。这是一个工业自动化专家熟悉的问题，他们精通ISA/IEC 62443（用于实施和维护电子安全分布式系统的系列标准和流程）的应用，该标准经过了20年的改进。这是一种定义明确、公认的分布式系统网络安全整体方法。

充电站

为了使电动汽车成为主流，充电站要求广泛的可访问性和方便性，从而创建一个需要管理和监控的高度分布式系统。这将需要对电力传输系统进行大规模升级，包括自动化控制、升级的通信和新的输电线路。

升级电力基础设施

分析人士估计，如果每个美国人都改用电动乘用车，美国最终用电量可能会比现在多25%以上。公用事业将需要建造新的发电厂并升级其输电网络。美国能源部在2015年的最后一次网络基础设施审查中发现，美国70%的输电线路使用年限超过25年。管线的使用寿命通常为50年。处理美国90%电力流量的大型电力变压器的平均寿命超过40年。根据保险提供商瑞士再保险公司的研究，变压器故障在大约40年后趋于明显。

波士顿咨询集团（Boston Consulting Group）表示，到2030年，一家拥有200万至300万客户的示范公用事业公司需要为每辆电动汽车的电网升级投资1700至5800美元。假设有4000万辆电动汽车上路，投资将达到2000亿美元。

自动化专业角人员

电动汽车（EV）的发展将需要自动化专家来管理发电、配电和发电资源（包括太阳能、风能和传统能源）之间的协调。普通人，特别是发达国家的普通人，在不了解发电和输送可靠电力所需的工程和系统的情况下，认为电力的即时可用性是理所当然的。电动汽车平均行驶100英里需要30千瓦时，相当于美国家庭每天运行电器、电脑、电灯、暖气和空调所需的电量。自动化专家将在设计、建造、编程、网络保护、调试配电和发电自动化控制系统等方面发挥关键作用，以提高效率、优化和满足需求。

电动汽车和基础设施投资必须与整个生态系统中智能的自动化系统设计相结合，以实现降低全球二氧化碳排放和能源效率的目标。