Οι πωλήσεις ηλεκτρικών οχημάτων ανεβαίνουν κάθε χρόνο, όπως περιμένουμε, αν και εξακολουθούν να απέχουν πολύ από την επίτευξη των κλιματικών στόχων. Αλλά μπορούμε ακόμα να πιστεύουμε αισιόδοξοι σε αυτή την πρόβλεψη δεδομένων - μέχρι το 2030, ο αριθμός των ΗΕ παγκοσμίως αναμένεται να υπερβεί τα 125 εκατομμύρια. Η έκθεση διαπίστωσε ότι από τις εταιρείες που ερωτήθηκαν παγκοσμίως που δεν εξετάζουν ακόμη τη χρήση BEVs, το 33% ανέφερε τον αριθμό των δημόσιων σημείων χρέωσης ως σημαντικό εμπόδιο για την επίτευξη αυτού του στόχου. Η φόρτιση των ηλεκτρικών οχημάτων είναι πάντα μια σημαντική ανησυχία.
Η φόρτιση EV εξελίχθηκε από το σούπερ αναποτελεσματικόΦορτιστές επιπέδου 1 προς τοΦορτιστές επιπέδου 2Τώρα κοινά στις κατοικίες, που μας δίνει περισσότερη ελευθερία και εμπιστοσύνη κατά την οδήγηση. Οι άνθρωποι αρχίζουν να έχουν υψηλότερες προσδοκίες για φόρτιση EV - υψηλότερο ρεύμα, μεγαλύτερη ισχύ και ταχύτερη και πιο σταθερή φόρτιση. Σε αυτό το άρθρο, θα διερευνήσουμε την ανάπτυξη και την πρόοδο της ταχείας φόρτισης EV μαζί.
Πού είναι τα όρια;
Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να κατανοήσουμε το γεγονός ότι η υλοποίηση της ταχείας φόρτισης δεν βασίζεται μόνο στον φορτιστή. Ο μηχανικός σχεδιασμός του ίδιου του οχήματος πρέπει να ληφθεί υπόψη και η ικανότητα και η ενεργειακή πυκνότητα της μπαταρίας ισχύος είναι εξίσου σημαντικές. Ως εκ τούτου, η τεχνολογία φόρτισης υπόκειται επίσης στην ανάπτυξη της τεχνολογίας της μπαταρίας, συμπεριλαμβανομένης της τεχνολογίας εξισορρόπησης των μπαταριών και του προβλήματος της διάσπασης της εξασθένησης των ηλεκτρολυτικών μπαταριών λιθίου που προκαλούνται από γρήγορη φόρτιση. Αυτό μπορεί να απαιτεί καινοτόμο πρόοδο σε ολόκληρο το σύστημα τροφοδοσίας ηλεκτρικών οχημάτων, σχεδιασμού μπαταριών, κυψελών μπαταριών και ακόμη και μοριακών υλικών 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 εισάγεται στην μπαταρία ισχύος με ασφάλεια, σταθερά και αποτελεσματικά, ώστε ο εξοπλισμός να μπορεί να λειτουργεί με ασφάλεια και αξιόπιστα χωρίς υπερβολική απώλεια θερμότητας.
Μπορεί να φανεί ότι η ανάπτυξη γρήγορης φόρτισης όχι μόνο απαιτεί την ανάπτυξη της υποδομής χρέωσης αλλά απαιτεί καινοτόμες ανακαλύψεις στην τεχνολογία των μπαταριών και την υποστήριξη της τεχνολογίας μετάδοσης και διανομής. Επίσης, αποτελεί τεράστια πρόκληση για τη θερμαινόμενη τεχνολογία διάχυσης.
Περισσότερη δύναμη, πιο τρέχουσα:Μεγάλο δίκτυο γρήγορης φόρτισης DC
Η σημερινή δημόσια DC Fast Charging χρησιμοποιεί υψηλή τάση και υψηλό ρεύμα και οι ευρωπαϊκές και αμερικανικές αγορές επιταχύνουν την ανάπτυξη δικτύων φόρτισης 350kW. Αυτή είναι μια τεράστια ευκαιρία και πρόκληση για τη χρέωση κατασκευαστών εξοπλισμού σε όλο τον κόσμο. Απαιτεί τον εξοπλισμό φόρτισης να μπορεί να διαλύσει τη θερμότητα κατά τη μετάδοση ισχύος και να διασφαλίσει ότι ο σωρός φόρτισης μπορεί να λειτουργεί με ασφάλεια και αξιόπιστη. Όπως όλοι γνωρίζουμε, υπάρχει μια θετική εκθετική σχέση μεταξύ της τρέχουσας μετάδοσης και της παραγωγής θερμότητας, οπότε αυτό είναι μια μεγάλη δοκιμασία των τεχνικών αποθεμάτων του κατασκευαστή και των δυνατοτήτων καινοτομίας.
Το δίκτυο γρήγορης φόρτισης DC χρειάζεται να παρέχει πολλαπλούς μηχανισμούς προστασίας ασφαλείας, οι οποίοι μπορούν να διαχειριστούν έξυπνα τις μπαταρίες και τους φορτιστές αυτοκινήτων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης για να εξασφαλίσουν την ασφάλεια της μπαταρίας και του εξοπλισμού.
Επιπλέον, λόγω του σεναρίου χρήσης των δημόσιων φορτιστών, τα βύσματα φόρτισης πρέπει να είναι αδιάβροχα, ανθεκτικά σε σκόνη και εξαιρετικά ανθεκτικές στις καιρικές συνθήκες.
Ως διεθνής κατασκευαστής εξοπλισμού χρέωσης με περισσότερα από 16 χρόνια Ε & Α και παραγωγικής εμπειρίας, η Workersbee διερευνά τις τάσεις ανάπτυξης και τις τεχνολογικές ανακαλύψεις της τεχνολογίας χρέωσης ηλεκτρικών οχημάτων με εταίρους που οδηγούν στη βιομηχανία εδώ και πολλά χρόνια. Η πλούσια εμπειρία παραγωγής μας και η ισχυρή δύναμη Ε & Α μας επέτρεψαν να ξεκινήσουμε μια νέα γενιά βύσματος φόρτισης υγρής ψύξης CCS2 φέτος.
Υιοθετεί έναν ολοκληρωμένο σχεδιασμό δομής και το υγρό μέσο ψύξης μπορεί να είναι ψύξη λαδιού ή ψύξη νερού. Η ηλεκτρονική αντλία οδηγεί το ψυκτικό ρεύμα στο βύσμα φόρτισης και αφαιρεί τη θερμότητα που παράγεται από τη θερμική επίδραση του ρεύματος, έτσι ώστε τα μικρά καλώδια περιοχής διατομής να μπορούν να μεταφέρουν μεγάλα ρεύματα και να ελέγχουν αποτελεσματικά την αύξηση της θερμοκρασίας. Από την έναρξη του προϊόντος, η ανατροφοδότηση της αγοράς ήταν εξαιρετική και έχει επαινεθεί ομόφωνα από γνωστούς κατασκευαστές εξοπλισμού φόρτισης. Εξακολουθούμε να συλλέγουμε ενεργά τα σχόλια των πελατών, να βελτιστοποιούμε συνεχώς την απόδοση του προϊόντος και να προσπαθούμε να εισάγουμε περισσότερη ζωτικότητα στην αγορά.
Επί του παρόντος, οι υπερσυμπιεστές της Tesla έχουν τον απόλυτο λόγο στο δίκτυο γρήγορης φόρτισης DC στην αγορά φόρτισης EV. Η νέα γενιά των υπερσυμπιεστών V4 περιορίζεται επί του παρόντος σε 250kW, αλλά θα επιδείξει υψηλότερες ταχύτητες έκρηξης καθώς η ισχύς αυξάνεται στα 350kW - ικανή να προσθέσει 115 μίλια σε μόλις πέντε λεπτά.
Τα στοιχεία αναφοράς που δημοσιεύθηκαν από τα τμήματα μεταφορών πολλών χωρών δείχνουν ότι οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου από τον τομέα των μεταφορών αντιπροσωπεύουν περίπου το 1/4 των συνολικών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου της χώρας. Αυτό περιλαμβάνει όχι μόνο τα ελαφριά επιβατικά αυτοκίνητα αλλά και τα φορτηγά βαρέως τύπου. Η αποταμίευση της βιομηχανίας φορτηγών είναι ακόμη πιο σημαντική και προκλητική για τη βελτίωση του κλίματος. Για τη φόρτιση ηλεκτρικών φορτηγών βαρέως τύπου, η βιομηχανία πρότεινε ένα σύστημα φόρτισης μεγέθους σε επίπεδο. Η Kempower ανακοίνωσε την έναρξη του εξαιρετικά γρήγορου εξοπλισμού φόρτισης DC μέχρι 1,2 MW και σχεδιάζει να το χρησιμοποιήσει στο Ηνωμένο Βασίλειο το πρώτο τρίμηνο του 2024.
Οι ΗΠΑ DOE πρότειναν προηγουμένως το πρότυπο XFC για την ακραία γρήγορη φόρτιση, καλώντας την βασική πρόκληση που πρέπει να ξεπεραστεί για να επιτευχθεί ευρεία υιοθέτηση ηλεκτρικών οχημάτων. Πρόκειται για ένα πλήρες σύνολο συστηματικών τεχνολογιών, συμπεριλαμβανομένων των μπαταριών, των οχημάτων και του εξοπλισμού φόρτισης. Η φόρτιση μπορεί να ολοκληρωθεί σε 15 λεπτά ή λιγότερο, ώστε να μπορεί να ανταγωνιστεί τον χρόνο ανεφοδιασμού ενός πάγου.
Ανταλαγή，Κατηγορούμενος：Σταθμός ανταλλαγής ισχύος
Εκτός από την επιτάχυνση της κατασκευής σταθμών φόρτισης, οι σταθμοί ανταλλαγής ισχύος "Swap and Go" έχουν επίσης μεγάλη προσοχή στο σύστημα ταχείας αναπλήρωσης ενέργειας. Μετά από όλα, χρειάζονται μόνο λίγα λεπτά για να ολοκληρωθεί η ανταλλαγή μπαταριών, να τρέξει με πλήρη μπαταρία και να επαναφορτιστεί ταχύτερα από ένα όχημα καυσίμου. Αυτό είναι πολύ συναρπαστικό και φυσικά θα προσελκύσει πολλές εταιρείες για να επενδύσουν.
Η υπηρεσία ανταλλαγής Power NIO，Ξεκίνηση από την αυτοκινητοβιομηχανία NIO μπορεί να αντικαταστήσει αυτόματα μια πλήρως φορτισμένη μπαταρία σε 3 λεπτά. Κάθε αντικατάσταση θα ελέγχει αυτόματα το σύστημα μπαταρίας και τροφοδοσίας για να διατηρήσει το όχημα και την μπαταρία στην καλύτερη κατάσταση.
Αυτό ακούγεται αρκετά δελεαστικό, και φαίνεται ότι μπορούμε ήδη να δούμε τα απρόσκοπτα μεταξύ χαμηλών μαχών 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 μπαταρίας και απόδοση. Λόγω παραγόντων όπως ο ανταγωνισμός της αγοράς και τα τεχνικά εμπόδια, είναι δύσκολο για εμάς να ενοποιήσουμε τις μπαταρίες όλων ή ακόμα και των περισσότερων εμπορικών σημάτων EVS έτσι ώστε τα μεγέθη, οι προδιαγραφές, οι επιδόσεις κλπ. Είναι εντελώς συνεπείς και μπορούν να μετατραπούν μεταξύ τους. Αυτό έχει επίσης γίνει ο μεγαλύτερος περιορισμός για την οικονομία των σταθμών ανταλλαγής εξουσίας.
Στο δρόμο: Ασύρματη φόρτιση
Παρόμοια με τη διαδρομή ανάπτυξης της τεχνολογίας φόρτισης κινητών τηλεφώνων, η ασύρματη φόρτιση είναι επίσης μια κατεύθυνση ανάπτυξης ηλεκτρικών οχημάτων. Χρησιμοποιεί κυρίως ηλεκτρομαγνητική επαγωγή και μαγνητικό συντονισμό για τη μετάδοση ισχύος, μετατρέψτε την τροφοδοσία σε ένα μαγνητικό πεδίο και στη συνέχεια λαμβάνει και αποθηκεύει την ισχύ μέσω της συσκευής λήψης του οχήματος. Η ταχύτητα φόρτισης της δεν θα είναι πολύ γρήγορη, αλλά μπορεί να χρεωθεί κατά την οδήγηση, η οποία μπορεί να θεωρηθεί ως ανακουφιστική από το άγχος της εμβέλειας.
Η Electreon πρόσφατα άνοιξε επίσημα ηλεκτρισμένους δρόμους στο Μίτσιγκαν των ΗΠΑ και θα δοκιμαστεί εκτενώς στις αρχές του 2024. Επιτρέπει στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα να οδηγούν ή να σταθμεύουν κατά μήκος των δρόμων για να φορτίσουν τις μπαταρίες τους χωρίς να συνδέονται, αρχικά μήκους τετραγώνων και θα επεκταθούν σε ένα μίλι. Η ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας έχει επίσης ενεργοποιήσει σημαντικά το κινητό οικοσύστημα, αλλά απαιτεί εξαιρετικά υψηλή κατασκευή υποδομών και τεράστιο ποσό μηχανικής εργασίας.
Περισσότερες προκλήσεις
Όταν πλημμυρίζουν περισσότερα EVs μέσα，Δημιουργούνται περισσότερα δίκτυα φόρτισης και πρέπει να εξάγονται περισσότερα τρέχοντα, πράγμα που σημαίνει ότι θα υπάρξει ισχυρότερη πίεση φορτίου στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Είτε πρόκειται για ενέργεια, παραγωγή ενέργειας ή μετάδοση και διανομή ενέργειας, θα αντιμετωπίσουμε μεγάλες προκλήσεις.
Πρώτον, από μια παγκόσμια μακροοικονομική προοπτική, η ανάπτυξη της αποθήκευσης ενέργειας εξακολουθεί να αποτελεί σημαντική τάση. Ταυτόχρονα, είναι επίσης απαραίτητο να επιταχυνθεί η τεχνική εφαρμογή και διάταξη του V2X, έτσι ώστε η ενέργεια να μπορεί να κυκλοφορήσει αποτελεσματικά σε όλους τους συνδέσμους.
Δεύτερον, χρησιμοποιήστε τεχνητή νοημοσύνη και τεχνολογία μεγάλων δεδομένων για να δημιουργήσετε έξυπνα δίκτυα και να βελτιώσετε την αξιοπιστία του δικτύου. Αναλύστε και διαχειριστείτε αποτελεσματικά τη ζήτηση χρέωσης των ηλεκτρικών οχημάτων και τον οδηγό για τη φόρτιση ανά περιόδους. Όχι μόνο μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο αντίκτυπου στο δίκτυο, αλλά μπορεί επίσης να μειώσει τους λογαριασμούς ηλεκτρικής ενέργειας των ιδιοκτητών αυτοκινήτων.
Τρίτον, αν και η πολιτική πίεση λειτουργεί θεωρητικά, ο τρόπος με τον οποίο εφαρμόζεται είναι πιο σημαντική. Ο Λευκός Οίκος είχε προηγουμένως ισχυριστεί ότι επενδύει $ 7.5B στην κατασκευή σταθμών φόρτισης, αλλά δεν υπήρξε σχεδόν καμία πρόοδος. Ο λόγος είναι ότι είναι δύσκολο να ταιριάξουμε τις απαιτήσεις επιδότησης στην πολιτική με την εκτέλεση των εγκαταστάσεων και η κίνηση κέρδους του εργολάβου απέχει πολύ από την ενεργοποίηση.
Τέλος, οι μεγάλες αυτοκινητοβιομηχανίες εργάζονται σε σούπερ γρήγορη φόρτιση υψηλής τάσης. Από τη μία πλευρά, θα χρησιμοποιήσουν την τεχνολογία υψηλής τάσης 800V και, από την άλλη πλευρά, θα αναβαθμίσουν σημαντικά την τεχνολογία μπαταριών και την τεχνολογία ψύξης για να επιτύχουν υπερ-γρήγορη φόρτιση 10-15 λεπτών. Ολόκληρη η βιομηχανία θα αντιμετωπίσει τεράστιες προκλήσεις.
Οι διαφορετικές τεχνολογίες ταχείας φόρτισης είναι κατάλληλες για διαφορετικές περιπτώσεις και ανάγκες και κάθε μέθοδος φόρτισης έχει επίσης προφανείς ελλείψεις. Τριφασικοί φορτιστές για γρήγορη φόρτιση στο σπίτι, DC γρήγορη φόρτιση για διαδρόμους υψηλής ταχύτητας, ασύρματη φόρτιση για κατάσταση οδήγησης και σταθμούς ανταλλαγής ισχύος για την ταχεία ανταλλαγή μπαταριών. Καθώς η τεχνολογία των ηλεκτρικών οχημάτων συνεχίζει να αναπτύσσεται, η τεχνολογία ταχείας φόρτισης θα συνεχίσει να βελτιώνεται και να προχωρά. Όταν η πλατφόρμα 800V γίνει δημοφιλής, ο εξοπλισμός φόρτισης άνω των 400kW θα αφθονούν και το άγχος μας για το φάσμα των ηλεκτρικών οχημάτων θα εξαλειφθεί σταδιακά από αυτές τις αξιόπιστες συσκευές. Οι εργαζόμενοι είναι πρόθυμοι να συνεργαστούν με όλους τους εταίρους της βιομηχανίας για να δημιουργήσουν ένα πράσινο μέλλον!
Χρόνος δημοσίευσης: Δεκέμβριος-19-2023