Οι πωλήσεις ηλεκτρικών οχημάτων ανεβαίνουν χρόνο με το χρόνο, όπως περιμέναμε, αν και απέχουν ακόμη πολύ από την επίτευξη των κλιματικών στόχων. Αλλά μπορούμε ακόμα να πιστεύουμε αισιόδοξα σε αυτήν την πρόβλεψη δεδομένων – μέχρι το 2030, ο αριθμός των EV παγκοσμίως αναμένεται να ξεπεράσει τα 125 εκατομμύρια. Η έκθεση διαπίστωσε ότι από τις εταιρείες που ερωτήθηκαν παγκοσμίως και δεν σκέφτονται ακόμη να χρησιμοποιήσουν BEV, το 33% ανέφερε τον αριθμό των δημόσιων σημείων φόρτισης ως σημαντικό εμπόδιο για την επίτευξη αυτού του στόχου. Η φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων είναι πάντα μια σημαντική ανησυχία.
Η φόρτιση EV έχει εξελιχθεί από την εξαιρετικά αναποτελεσματικήΦορτιστές LEVEL 1 στοΦορτιστές ΕΠΙΠΕΔΟΥ 2πλέον συνηθισμένο στις κατοικίες, κάτι που μας δίνει περισσότερη ελευθερία και αυτοπεποίθηση κατά την οδήγηση. Οι άνθρωποι αρχίζουν να έχουν μεγαλύτερες προσδοκίες για τη φόρτιση EV – υψηλότερο ρεύμα, μεγαλύτερη ισχύ και ταχύτερη και πιο σταθερή φόρτιση. Σε αυτό το άρθρο, θα εξερευνήσουμε μαζί την ανάπτυξη και την πρόοδο της γρήγορης φόρτισης EV.
Πού είναι τα όρια;
Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να κατανοήσουμε το γεγονός ότι η πραγματοποίηση της γρήγορης φόρτισης δεν βασίζεται μόνο στον φορτιστή. Ο μηχανικός σχεδιασμός του ίδιου του οχήματος πρέπει να λαμβάνεται υπόψη και η χωρητικότητα και η ενεργειακή πυκνότητα της μπαταρίας ισχύος είναι εξίσου σημαντικές. Επομένως, η τεχνολογία φόρτισης υπόκειται επίσης στην ανάπτυξη της τεχνολογίας μπαταριών, συμπεριλαμβανομένης της τεχνολογίας εξισορρόπησης πακέτων μπαταριών, και στο πρόβλημα της διάρρηξης της εξασθένησης της ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης των μπαταριών λιθίου που προκαλείται από τη γρήγορη φόρτιση. Αυτό μπορεί να απαιτεί καινοτόμο πρόοδο σε ολόκληρο το σύστημα τροφοδοσίας ηλεκτρικών οχημάτων, σχεδιασμό πακέτων μπαταριών, στοιχεία μπαταρίας, ακόμη και μοριακά υλικά μπαταρίας.
Δεύτερον, το σύστημα BMS του οχήματος και το σύστημα φόρτισης του φορτιστή πρέπει να συνεργάζονται για να παρακολουθούν και να ελέγχουν συνεχώς τη θερμοκρασία της μπαταρίας και του φορτιστή, την τάση φόρτισης, το ρεύμα και το SOC του αυτοκινήτου. Βεβαιωθείτε ότι το υψηλό ρεύμα μπορεί να εισαχθεί στην μπαταρία τροφοδοσίας με ασφάλεια, σταθερότητα και αποτελεσματικότητα, έτσι ώστε ο εξοπλισμός να μπορεί να λειτουργεί με ασφάλεια και αξιοπιστία χωρίς υπερβολική απώλεια θερμότητας.
Μπορεί να φανεί ότι η ανάπτυξη της γρήγορης φόρτισης δεν απαιτεί μόνο την ανάπτυξη της υποδομής φόρτισης, αλλά απαιτεί επίσης καινοτόμες ανακαλύψεις στην τεχνολογία των μπαταριών και την υποστήριξη της τεχνολογίας μετάδοσης και διανομής ηλεκτρικού δικτύου. Θέτει επίσης μια τεράστια πρόκληση για την τεχνολογία απαγωγής θερμότητας.
Περισσότερη ισχύς, περισσότερο ρεύμα:Μεγάλο δίκτυο γρήγορης φόρτισης DC
Η σημερινή δημόσια γρήγορη φόρτιση συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιεί υψηλή τάση και υψηλό ρεύμα και η ευρωπαϊκή και η αμερικανική αγορά επιταχύνουν την ανάπτυξη δικτύων φόρτισης 350 kw. Αυτή είναι μια τεράστια ευκαιρία και πρόκληση για τους κατασκευαστές εξοπλισμού φόρτισης σε όλο τον κόσμο. Απαιτεί ο εξοπλισμός φόρτισης να μπορεί να διαχέει τη θερμότητα κατά τη μετάδοση ισχύος και να διασφαλίζει ότι ο σωρός φόρτισης μπορεί να λειτουργεί με ασφάλεια και αξιοπιστία. Όπως όλοι γνωρίζουμε, υπάρχει μια θετική εκθετική σχέση μεταξύ της μετάδοσης ρεύματος και της παραγωγής θερμότητας, επομένως αυτό είναι μια εξαιρετική δοκιμή των τεχνικών αποθεμάτων και των δυνατοτήτων καινοτομίας του κατασκευαστή.
Το δίκτυο γρήγορης φόρτισης DC πρέπει να παρέχει πολλαπλούς μηχανισμούς προστασίας ασφαλείας, οι οποίοι μπορούν να διαχειρίζονται έξυπνα τις μπαταρίες και τους φορτιστές του αυτοκινήτου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης για να διασφαλίσουν την ασφάλεια της μπαταρίας και του εξοπλισμού.
Επιπλέον, λόγω του σεναρίου χρήσης των δημόσιων φορτιστών, τα βύσματα φόρτισης πρέπει να είναι αδιάβροχα, ανθεκτικά στη σκόνη και εξαιρετικά ανθεκτικά στις καιρικές συνθήκες.
Ως διεθνής κατασκευαστής εξοπλισμού φόρτισης με περισσότερα από 16 χρόνια εμπειρίας Ε&Α και παραγωγής, η Workersbee διερευνά τις τάσεις ανάπτυξης και τις τεχνολογικές ανακαλύψεις της τεχνολογίας φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων με κορυφαίους συνεργάτες του κλάδου εδώ και πολλά χρόνια. Η πλούσια εμπειρία παραγωγής μας και η ισχυρή δύναμη Ε&Α μας επέτρεψαν να λανσάρουμε φέτος μια νέα γενιά βυσμάτων φόρτισης υγρής ψύξης CCS2.
Υιοθετεί ένα ολοκληρωμένο σχέδιο δομής και το υγρό ψυκτικό μέσο μπορεί να είναι ψύξη λαδιού ή υδρόψυξης. Η ηλεκτρονική αντλία οδηγεί το ψυκτικό να ρέει στο βύσμα φόρτισης και αφαιρεί τη θερμότητα που παράγεται από τη θερμική επίδραση του ρεύματος, έτσι ώστε τα καλώδια μικρής διατομής να μπορούν να μεταφέρουν μεγάλα ρεύματα και να ελέγχουν αποτελεσματικά την αύξηση της θερμοκρασίας. Από την κυκλοφορία του προϊόντος, η ανατροφοδότηση της αγοράς ήταν εξαιρετική και έχει επαινεθεί ομόφωνα από γνωστούς κατασκευαστές εξοπλισμού φόρτισης. Εξακολουθούμε επίσης να συλλέγουμε ενεργά τα σχόλια των πελατών, να βελτιστοποιούμε συνεχώς την απόδοση του προϊόντος και να προσπαθούμε να δώσουμε περισσότερη ζωτικότητα στην αγορά.
Προς το παρόν, οι Superchargers της Tesla έχουν τον απόλυτο λόγο στο δίκτυο ταχείας φόρτισης DC στην αγορά φόρτισης EV. Η νέα γενιά υπερσυμπιεστών V4 περιορίζεται επί του παρόντος στα 250 kW, αλλά θα επιδείξει υψηλότερες ταχύτητες ριπής καθώς η ισχύς αυξάνεται στα 350 kW – με δυνατότητα προσθήκης 115 μιλίων σε μόλις πέντε λεπτά.
Τα στοιχεία εκθέσεων που δημοσιεύθηκαν από τα τμήματα μεταφορών πολλών χωρών δείχνουν ότι οι εκπομπές αερίων θερμοκηπίου από τον τομέα των μεταφορών αντιπροσωπεύουν περίπου το 1/4 των συνολικών εκπομπών αερίων θερμοκηπίου της χώρας. Αυτό περιλαμβάνει όχι μόνο ελαφρά επιβατικά αυτοκίνητα αλλά και φορτηγά βαρέως τύπου. Η απαλλαγή από τις ανθρακούχες εκπομπές της βιομηχανίας φορτηγών είναι ακόμη πιο σημαντική και πιο απαιτητική για τη βελτίωση του κλίματος. Για τη φόρτιση ηλεκτρικών βαρέων φορτηγών, η βιομηχανία έχει προτείνει ένα σύστημα φόρτισης σε επίπεδο μεγαβάτ. Η Kempower ανακοίνωσε την κυκλοφορία ενός εξαιρετικά γρήγορου εξοπλισμού φόρτισης DC έως 1,2 MW και σχεδιάζει να τον θέσει σε χρήση στο Ηνωμένο Βασίλειο το πρώτο τρίμηνο του 2024.
Το DOE των ΗΠΑ έχει προτείνει προηγουμένως το πρότυπο XFC για εξαιρετικά γρήγορη φόρτιση, αποκαλώντας το ως βασική πρόκληση που πρέπει να ξεπεραστεί για να επιτευχθεί ευρεία υιοθέτηση ηλεκτρικών οχημάτων. Είναι ένα πλήρες σύνολο συστηματικών τεχνολογιών, συμπεριλαμβανομένων μπαταριών, οχημάτων και εξοπλισμού φόρτισης. Η φόρτιση μπορεί να ολοκληρωθεί σε 15 λεπτά ή λιγότερο, ώστε να μπορεί να ανταγωνιστεί τον χρόνο ανεφοδιασμού ενός ICE.
Ανταλαγή,Κατηγορούμενος:Σταθμός ανταλλαγής ενέργειας
Εκτός από την επιτάχυνση της κατασκευής σταθμών φόρτισης, οι σταθμοί ανταλλαγής ισχύος «swap and go» έχουν επίσης τραβήξει μεγάλη προσοχή στο σύστημα ταχείας αναπλήρωσης ενέργειας. Εξάλλου, χρειάζονται μόνο λίγα λεπτά για να ολοκληρωθεί η αλλαγή μπαταρίας, να λειτουργήσει με γεμάτη μπαταρία και να επαναφορτιστεί πιο γρήγορα από ένα όχημα καυσίμου. Αυτό είναι πολύ συναρπαστικό και φυσικά θα προσελκύσει πολλές εταιρείες να επενδύσουν.
Η υπηρεσία NIO Power Swap,που λανσαρίστηκε από την αυτοκινητοβιομηχανία NIO μπορεί να αντικαταστήσει αυτόματα μια πλήρως φορτισμένη μπαταρία σε 3 λεπτά. Κάθε αντικατάσταση θα ελέγχει αυτόματα την μπαταρία και το σύστημα τροφοδοσίας για να διατηρεί το όχημα και την μπαταρία στην καλύτερη κατάσταση.
Αυτό ακούγεται αρκετά δελεαστικό και φαίνεται ότι μπορούμε ήδη να δούμε την απρόσκοπτη σχέση μεταξύ μπαταριών χαμηλής κατανάλωσης και πλήρως φορτισμένων μπαταριών στο μέλλον. Αλλά το γεγονός είναι ότι υπάρχουν πάρα πολλοί κατασκευαστές EV στην αγορά και οι περισσότεροι κατασκευαστές έχουν διαφορετικές προδιαγραφές και απόδοση μπαταρίας. Λόγω παραγόντων όπως ο ανταγωνισμός στην αγορά και τα τεχνικά εμπόδια, είναι δύσκολο για εμάς να ενοποιήσουμε τις μπαταρίες όλων ή ακόμα και των περισσότερων μάρκες EV, έτσι ώστε τα μεγέθη, οι προδιαγραφές, οι επιδόσεις τους κ.λπ. να είναι απολύτως συνεπή και να μπορούν να εναλλάσσονται μεταξύ τους. Αυτό έχει επίσης γίνει ο μεγαλύτερος περιορισμός στην οικονομική εξοικονόμηση σταθμών ανταλλαγής ενέργειας.
Στο δρόμο: Ασύρματη φόρτιση
Παρόμοια με την πορεία ανάπτυξης της τεχνολογίας φόρτισης κινητών τηλεφώνων, η ασύρματη φόρτιση είναι επίσης μια κατεύθυνση ανάπτυξης των ηλεκτρικών οχημάτων. Χρησιμοποιεί κυρίως ηλεκτρομαγνητική επαγωγή και μαγνητικό συντονισμό για τη μετάδοση ισχύος, τη μετατροπή της ισχύος σε μαγνητικό πεδίο και στη συνέχεια τη λήψη και αποθήκευση της ενέργειας μέσω της συσκευής λήψης του οχήματος. Η ταχύτητα φόρτισής του δεν θα είναι πολύ γρήγορη, αλλά μπορεί να φορτιστεί κατά την οδήγηση, κάτι που μπορεί να θεωρηθεί ότι ανακουφίζει από το άγχος της αυτονομίας.
Η Electreon άνοιξε πρόσφατα επίσημα ηλεκτρικούς δρόμους στο Μίσιγκαν των ΗΠΑ και θα δοκιμαστεί εκτενώς στις αρχές του 2024. Επιτρέπει στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα που οδηγούν ή σταθμεύουν κατά μήκος του δρόμου να φορτίζουν τις μπαταρίες τους χωρίς να είναι συνδεδεμένες στην πρίζα, αρχικά μήκους ένα τέταρτο μιλίου και θα επεκταθεί σε μίλι. Η ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας έχει επίσης ενεργοποιήσει σε μεγάλο βαθμό το κινητό οικοσύστημα, αλλά απαιτεί εξαιρετικά υψηλή κατασκευή υποδομής και τεράστιο όγκο μηχανικής εργασίας.
Περισσότερες Προκλήσεις
Όταν πλημμυρίζουν περισσότερα EV,περισσότερα δίκτυα φόρτισης δημιουργούνται και χρειάζεται περισσότερο ρεύμα εξόδου, πράγμα που σημαίνει ότι θα υπάρχει ισχυρότερη πίεση φορτίου στο ηλεκτρικό δίκτυο. Είτε πρόκειται για ενέργεια, είτε για παραγωγή ενέργειας είτε για μεταφορά και διανομή ηλεκτρικής ενέργειας, θα αντιμετωπίσουμε μεγάλες προκλήσεις.
Πρώτον, από μια παγκόσμια μακροσκοπική προοπτική, η ανάπτυξη της αποθήκευσης ενέργειας εξακολουθεί να αποτελεί σημαντική τάση. Ταυτόχρονα, είναι επίσης απαραίτητο να επιταχυνθεί η τεχνική υλοποίηση και διάταξη του V2X, ώστε η ενέργεια να μπορεί να κυκλοφορεί αποτελεσματικά σε όλους τους συνδέσμους.
Δεύτερον, χρησιμοποιήστε την τεχνητή νοημοσύνη και την τεχνολογία μεγάλων δεδομένων για τη δημιουργία έξυπνων δικτύων και τη βελτίωση της αξιοπιστίας του δικτύου. Αναλύστε και διαχειριστείτε αποτελεσματικά τη ζήτηση φόρτισης των ηλεκτρικών οχημάτων και καθοδηγήστε τη φόρτιση ανά περιόδους. Όχι μόνο μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο επιπτώσεων στο δίκτυο, αλλά μπορεί επίσης να μειώσει τους λογαριασμούς ρεύματος των ιδιοκτητών αυτοκινήτων.
Τρίτον, αν και η πίεση πολιτικής λειτουργεί θεωρητικά, ο τρόπος με τον οποίο εφαρμόζεται είναι πιο σημαντικός. Ο Λευκός Οίκος είχε προηγουμένως ισχυριστεί ότι επένδυσε 7,5 δισεκατομμύρια δολάρια στην κατασκευή σταθμών φόρτισης, αλλά δεν υπήρξε σχεδόν καμία πρόοδος. Ο λόγος είναι ότι είναι δύσκολο να αντιστοιχιστούν οι απαιτήσεις επιδότησης στην πολιτική με τις επιδόσεις των εγκαταστάσεων και η κίνηση κέρδους του εργολάβου απέχει πολύ από το να ενεργοποιηθεί.
Τέλος, οι μεγάλες αυτοκινητοβιομηχανίες εργάζονται για υπερταχεία φόρτιση υψηλής τάσης. Αφενός θα χρησιμοποιήσουν τεχνολογία υψηλής τάσης 800V και αφετέρου θα αναβαθμίσουν σημαντικά την τεχνολογία μπαταρίας και την τεχνολογία ψύξης για να επιτύχουν σούπερ γρήγορη φόρτιση 10-15 λεπτών. Ολόκληρος ο κλάδος θα αντιμετωπίσει τεράστιες προκλήσεις.
Διαφορετικές τεχνολογίες γρήγορης φόρτισης είναι κατάλληλες για διαφορετικές περιστάσεις και ανάγκες και κάθε μέθοδος φόρτισης έχει επίσης εμφανείς ελλείψεις. Τριφασικοί φορτιστές για γρήγορη φόρτιση στο σπίτι, γρήγορη φόρτιση DC για διαδρόμους υψηλής ταχύτητας, ασύρματη φόρτιση για κατάσταση οδήγησης και σταθμοί εναλλαγής ισχύος για γρήγορη εναλλαγή μπαταριών. Καθώς η τεχνολογία των ηλεκτρικών οχημάτων συνεχίζει να αναπτύσσεται, η τεχνολογία ταχείας φόρτισης θα συνεχίσει να βελτιώνεται και να προοδεύει. Όταν η πλατφόρμα 800V γίνει δημοφιλής, ο εξοπλισμός φόρτισης άνω των 400 kw θα αφθονεί και το άγχος μας για την γκάμα των ηλεκτρικών οχημάτων θα εξαλειφθεί σταδιακά από αυτές τις αξιόπιστες συσκευές. Η Workersbee είναι πρόθυμη να συνεργαστεί με όλους τους εταίρους του κλάδου για να δημιουργήσει ένα πράσινο μέλλον!
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-19-2023