Sprzedaż pojazdów elektrycznych rośnie z roku na rok, czego się spodziewaliśmy, chociaż wciąż daleko im do osiągnięcia celów klimatycznych. Nadal jednak możemy optymistycznie wierzyć w tę prognozę danych – do 2030 r. liczba pojazdów elektrycznych na świecie ma przekroczyć 125 milionów. Raport wykazał, że spośród globalnie przebadanych firm, które jeszcze nie rozważają korzystania z pojazdów elektrycznych, 33% wskazało liczbę publicznych punktów ładowania jako główną przeszkodę w osiągnięciu tego celu. Ładowanie pojazdów elektrycznych zawsze stanowi poważny problem.
Ładowanie pojazdów elektrycznych ewoluowało od czasów, gdy było wyjątkowo nieefektywneŁadowarki POZIOMU 1 doŁadowarki POZIOMU 2teraz powszechne w domach, co daje nam więcej swobody i pewności podczas jazdy. Ludzie zaczynają mieć większe oczekiwania co do ładowania pojazdów elektrycznych – wyższy prąd, większa moc oraz szybsze i bardziej stabilne ładowanie. W tym artykule wspólnie przyjrzymy się rozwojowi i postępowi szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych.
Gdzie są granice?
Przede wszystkim musimy zrozumieć fakt, że realizacja szybkiego ładowania nie opiera się wyłącznie na ładowarce. Należy wziąć pod uwagę projekt techniczny samego pojazdu, a pojemność i gęstość energii akumulatora są równie ważne. Dlatego technologia ładowania podlega również rozwojowi technologii akumulatorów, w tym technologii równoważenia akumulatorów i problemowi przełamywania tłumienia galwanicznego akumulatorów litowych spowodowanego szybkim ładowaniem. Może to wymagać innowacyjnego postępu w całym systemie zasilania pojazdów elektrycznych, konstrukcji akumulatorów, ogniwach akumulatorów, a nawet materiałach molekularnych akumulatorów.
Po drugie, system BMS pojazdu i system ładowania ładowarki muszą współpracować, aby stale monitorować i kontrolować temperaturę akumulatora i ładowarki, napięcie ładowania, prąd i SOC samochodu. Upewnij się, że wysoki prąd może być bezpiecznie, stabilnie i wydajnie wprowadzany do akumulatora, aby sprzęt mógł działać bezpiecznie i niezawodnie bez nadmiernej utraty ciepła.
Można zauważyć, że rozwój szybkiego ładowania wymaga nie tylko rozwoju infrastruktury ładowania, ale także innowacyjnych przełomów w technologii akumulatorów i wsparcia technologii przesyłu i dystrybucji sieci energetycznej. Stanowi to również ogromne wyzwanie dla technologii rozpraszania ciepła.
Więcej mocy, więcej prądu:Duża sieć szybkiego ładowania DC
Dzisiejsze publiczne szybkie ładowanie prądem stałym wykorzystuje wysokie napięcie i wysoki prąd, a rynki europejski i amerykański przyspieszają wdrażanie sieci ładowania o mocy 350 kW. To ogromna szansa i wyzwanie dla producentów sprzętu do ładowania na całym świecie. Wymaga to, aby sprzęt do ładowania był w stanie rozpraszać ciepło podczas przesyłania mocy i zapewnić, że stos ładujący może działać bezpiecznie i niezawodnie. Jak wszyscy wiemy, istnieje dodatnia wykładnicza zależność między przesyłaniem prądu a generowaniem ciepła, więc jest to świetny test rezerw technicznych i możliwości innowacyjnych producenta.
Sieć szybkiego ładowania prądem stałym musi zapewniać wiele mechanizmów zabezpieczających. Mogą one inteligentnie zarządzać akumulatorami samochodowymi i ładowarkami podczas procesu ładowania, aby zagwarantować bezpieczeństwo akumulatora i sprzętu.
Ponadto, ze względu na sposób korzystania z publicznych ładowarek, wtyczki ładujące muszą być wodoodporne, pyłoszczelne i odporne na warunki atmosferyczne.
Jako międzynarodowy producent sprzętu do ładowania z ponad 16-letnim doświadczeniem w zakresie badań i rozwoju oraz produkcji, Workersbee od wielu lat bada trendy rozwojowe i przełomy technologiczne w zakresie technologii ładowania pojazdów elektrycznych z wiodącymi w branży partnerami. Nasze bogate doświadczenie produkcyjne i silna siła w zakresie badań i rozwoju pozwoliły nam wprowadzić na rynek nową generację wtyczek ładujących CCS2 z chłodzeniem cieczowym w tym roku.
Przyjmuje zintegrowaną konstrukcję, a płynnym medium chłodzącym może być chłodzenie olejowe lub wodne. Elektroniczna pompa napędza przepływ chłodziwa w wtyczce ładującej i odbiera ciepło generowane przez efekt cieplny prądu, dzięki czemu kable o małym przekroju mogą przenosić duże prądy i skutecznie kontrolować wzrost temperatury. Od czasu wprowadzenia produktu na rynek opinie były doskonałe i zostały jednogłośnie pochwalone przez znanych producentów sprzętu do ładowania. Nadal aktywnie zbieramy opinie klientów, stale optymalizujemy wydajność produktu i staramy się wstrzyknąć więcej energii na rynek.
Obecnie Superchargers Tesli mają absolutny głos w sieci szybkiego ładowania DC na rynku ładowania pojazdów elektrycznych. Nowa generacja Superchargers V4 jest obecnie ograniczona do 250 kW, ale będzie wykazywać wyższe prędkości szczytowe, gdy moc zostanie zwiększona do 350 kW – co pozwoli na dodanie 115 mil w zaledwie pięć minut.
Dane z raportów opublikowane przez departamenty transportu wielu krajów pokazują, że emisje gazów cieplarnianych z sektora transportu stanowią około 1/4 całkowitych emisji gazów cieplarnianych w kraju. Dotyczy to nie tylko lekkich samochodów osobowych, ale także ciężkich samochodów ciężarowych. Dekarbonizacja branży transportu ciężarowego jest jeszcze ważniejsza i trudniejsza dla poprawy klimatu. W przypadku ładowania elektrycznych ciężkich samochodów ciężarowych branża zaproponowała system ładowania na poziomie megawatów. Kempower ogłosił wprowadzenie na rynek ultraszybkiego sprzętu do ładowania prądem stałym o mocy do 1,2 MW i planuje wprowadzenie go do użytku w Wielkiej Brytanii w pierwszym kwartale 2024 r.
US DOE zaproponował wcześniej standard XFC dla ekstremalnie szybkiego ładowania, nazywając to kluczowym wyzwaniem, które należy pokonać, aby osiągnąć powszechną adopcję pojazdów elektrycznych. Jest to kompletny zestaw systematycznych technologii, w tym akumulatorów, pojazdów i sprzętu do ładowania. Ładowanie można ukończyć w 15 minut lub krócej, dzięki czemu może konkurować z czasem tankowania ICE.
Zamieniać,Oskarżony：Stacja wymiany energii
Oprócz przyspieszenia budowy stacji ładowania, stacje wymiany energii „swap and go” również zyskały wiele uwagi w systemie szybkiego uzupełniania energii. W końcu, wymiana baterii zajmuje tylko kilka minut, jazda z pełną baterią i ładowanie szybsze niż w przypadku pojazdu zasilanego paliwem. To bardzo ekscytujące i naturalnie przyciągnie wiele firm, w które warto zainwestować.
Usługa wymiany mocy NIO,wprowadzone przez producenta samochodów NIO może automatycznie wymienić w pełni naładowaną baterię w 3 minuty. Każda wymiana automatycznie sprawdzi baterię i układ zasilania, aby utrzymać pojazd i baterię w najlepszym stanie.
Brzmi to dość kusząco i wygląda na to, że w przyszłości możemy już dostrzec płynność między bateriami o niskim poziomie naładowania a bateriami w pełni naładowanymi. Faktem jest jednak, że na rynku jest zbyt wielu producentów pojazdów elektrycznych, a większość z nich ma różne specyfikacje i wydajność baterii. Ze względu na takie czynniki, jak konkurencja rynkowa i bariery techniczne, trudno nam ujednolicić baterie wszystkich lub nawet większości marek pojazdów elektrycznych, aby ich rozmiary, specyfikacje, wydajność itp. były całkowicie spójne i można je było między sobą przełączać. Stało się to również największym ograniczeniem ekonomizacji stacji wymiany energii.
W drodze: ładowanie bezprzewodowe
Podobnie jak ścieżka rozwoju technologii ładowania telefonów komórkowych, ładowanie bezprzewodowe jest również kierunkiem rozwoju pojazdów elektrycznych. Wykorzystuje głównie indukcję elektromagnetyczną i rezonans magnetyczny do przesyłania mocy, przekształcania mocy w pole magnetyczne, a następnie odbierania i przechowywania mocy za pomocą odbiornika pojazdu. Prędkość ładowania nie będzie zbyt duża, ale można ją ładować podczas jazdy, co można uznać za łagodzenie niepokoju o zasięg.
Electreon niedawno oficjalnie otworzył zelektryfikowane drogi w Michigan, USA, i zostanie szeroko przetestowany na początku 2024 roku. Umożliwia on samochodom elektrycznym jadącym lub parkującym wzdłuż dróg ładowanie akumulatorów bez podłączania do gniazdka, początkowo o długości ćwierć mili, a następnie zostanie rozszerzony do mili. Rozwój tej technologii również znacznie aktywizował ekosystem mobilny, ale wymaga to niezwykle wysokiej budowy infrastruktury i ogromnej ilości prac inżynieryjnych.
Więcej wyzwań
Kiedy napływa coraz więcej pojazdów elektrycznych,więcej sieci ładowania jest zakładanych i więcej prądu musi być wyprowadzane, co oznacza, że będzie silniejsze obciążenie sieci energetycznej. Niezależnie od tego, czy chodzi o energię, wytwarzanie energii, czy przesył i dystrybucję energii, staniemy w obliczu wielkich wyzwań.
Po pierwsze, z globalnej perspektywy makro, rozwój magazynowania energii jest nadal głównym trendem. Jednocześnie konieczne jest również przyspieszenie technicznej implementacji i układu V2X, aby energia mogła krążyć wydajnie we wszystkich łączach.
Po drugie, wykorzystaj sztuczną inteligencję i technologię big data, aby ustanowić inteligentne sieci i poprawić niezawodność sieci. Analizuj i skutecznie zarządzaj zapotrzebowaniem na ładowanie pojazdów elektrycznych i kieruj ładowaniem według okresów. Może to nie tylko zmniejszyć ryzyko wpływu na sieć, ale także obniżyć rachunki za prąd właścicieli samochodów.
Po trzecie, chociaż naciski polityczne działają w teorii, ważniejszy jest sposób ich wdrażania. Biały Dom wcześniej twierdził, że zainwestował 7,5 mld dolarów w budowę stacji ładowania, ale nie było prawie żadnych postępów. Powodem jest to, że trudno jest dopasować wymagania dotyczące dotacji w polityce do wydajności obiektów, a dążenie do zysku wykonawcy jest dalekie od uruchomienia.
Wreszcie, główni producenci samochodów pracują nad superszybkim ładowaniem wysokonapięciowym. Z jednej strony, będą używać technologii wysokiego napięcia 800 V, a z drugiej strony, znacząco ulepszą technologię akumulatorów i technologię chłodzenia, aby osiągnąć superszybkie ładowanie w ciągu 10-15 minut. Cała branża stanie w obliczu ogromnych wyzwań.
Różne technologie szybkiego ładowania są odpowiednie na różne okazje i potrzeby, a każda metoda ładowania ma również oczywiste wady. Trójfazowe ładowarki do szybkiego ładowania w domu, szybkie ładowanie prądem stałym do szybkich korytarzy, bezprzewodowe ładowanie do jazdy stanowej i stacje wymiany zasilania do szybkiej wymiany akumulatorów. W miarę rozwoju technologii pojazdów elektrycznych technologia szybkiego ładowania będzie się nadal poprawiać i rozwijać. Gdy platforma 800 V stanie się popularna, będzie mnóstwo urządzeń do ładowania o mocy powyżej 400 kW, a nasz niepokój o zasięg pojazdów elektrycznych zostanie stopniowo wyeliminowany przez te niezawodne urządzenia. Workersbee jest gotowe współpracować ze wszystkimi partnerami branżowymi, aby stworzyć zieloną przyszłość!
Czas publikacji: 19-12-2023