Продажи электромобилей растут год от года, как мы и ожидали, хотя они все еще далеки от достижения климатических целей. Но мы все еще можем с оптимизмом верить в эти прогнозы – ожидается, что к 2030 году количество электромобилей во всем мире превысит 125 миллионов. В отчете показано, что из опрошенных во всем мире компаний, которые еще не рассматривают возможность использования электромобилей, 33% назвали количество общественных зарядных станций основным препятствием на пути к достижению этой цели. Зарядка электромобилей всегда является серьезной проблемой.
Зарядка электромобилей превратилась из супернеэффективного способаЗарядные устройства УРОВНЯ 1 кЗарядные устройства УРОВНЯ 2теперь распространено в жилых домах, что дает нам больше свободы и уверенности при вождении. Люди начинают возлагать более высокие надежды на зарядку электромобилей — более высокий ток, большую мощность, а также более быструю и стабильную зарядку. В этой статье мы вместе рассмотрим разработку и продвижение быстрой зарядки электромобилей.
Где пределы?
Прежде всего, нам необходимо понять тот факт, что реализация быстрой зарядки зависит не только от зарядного устройства. Необходимо учитывать инженерную конструкцию самого транспортного средства, а емкость и плотность энергии аккумуляторной батареи не менее важны. Таким образом, технология зарядки также зависит от развития аккумуляторных технологий, включая технологию балансировки аккумуляторных блоков, а также от проблемы преодоления гальванического затухания литиевых батарей, вызванного быстрой зарядкой. Это может потребовать инновационного прогресса во всей системе электропитания электромобилей, конструкции аккумуляторных блоков, аккумуляторных элементов и даже молекулярных материалов для аккумуляторов.
Во-вторых, система BMS автомобиля и система зарядки зарядного устройства должны взаимодействовать, чтобы постоянно отслеживать и контролировать температуру аккумулятора и зарядного устройства, напряжение зарядки, ток и SOC автомобиля. Убедитесь, что высокий ток может быть подан в аккумуляторную батарею безопасно, стабильно и эффективно, чтобы оборудование могло работать безопасно и надежно без чрезмерных потерь тепла.
Видно, что развитие быстрой зарядки требует не только развития зарядной инфраструктуры, но также требует инновационных прорывов в аккумуляторных технологиях и поддержки технологий передачи и распределения электроэнергии. Это также представляет собой огромную проблему для технологии рассеивания тепла.
Больше мощности, больше тока:Большая сеть быстрой зарядки постоянного тока
Сегодняшняя общественная быстрая зарядка постоянным током использует высокое напряжение и большой ток, а на европейском и американском рынках ускоряется развертывание сетей зарядки мощностью 350 кВт. Это огромная возможность и вызов для производителей зарядного оборудования по всему миру. Для этого требуется, чтобы зарядное оборудование могло рассеивать тепло при передаче энергии и обеспечивать безопасную и надежную работу зарядного устройства. Как мы все знаем, существует положительная экспоненциальная зависимость между передачей тока и выделением тепла, поэтому это отличная проверка технических резервов и инновационных возможностей производителя.
Сеть быстрой зарядки постоянного тока должна обеспечивать несколько механизмов защиты, которые могут разумно управлять автомобильными аккумуляторами и зарядными устройствами во время процесса зарядки, чтобы обеспечить безопасность аккумулятора и оборудования.
Кроме того, в связи со сценарием использования общественных зарядных устройств зарядные вилки должны быть водонепроницаемыми, пыленепроницаемыми и устойчивыми к атмосферным воздействиям.
Как международный производитель зарядного оборудования с более чем 16-летним опытом исследований, разработок и производства, Workersbee уже много лет изучает тенденции развития и технологические прорывы в области технологий зарядки электромобилей вместе с ведущими отраслевыми партнерами. Наш богатый производственный опыт и сильные научно-исследовательские разработки позволили нам в этом году выпустить новое поколение зарядных свечей CCS2 с жидкостным охлаждением.
Он имеет интегрированную конструкцию, а жидкостное охлаждающее средство может быть масляным или водяным. Электронный насос обеспечивает подачу охлаждающей жидкости в зарядную вилку и отводит тепло, выделяемое тепловым эффектом тока, так что кабели с небольшой площадью поперечного сечения могут проводить большие токи и эффективно контролировать повышение температуры. С момента запуска продукта отзывы рынка были превосходными, и он получил единодушную оценку известных производителей зарядного оборудования. Мы также по-прежнему активно собираем отзывы клиентов, постоянно оптимизируем производительность продуктов и стремимся придать рынку больше жизненной активности.
В настоящее время Supercharger Tesla имеет абсолютное право голоса в сети быстрой зарядки постоянного тока на рынке зарядки электромобилей. Новое поколение нагнетателей V4 в настоящее время ограничено мощностью 250 кВт, но будет демонстрировать более высокие скорости при увеличении мощности до 350 кВт, что позволит проехать 185 миль всего за пять минут.
Данные отчетов, опубликованные транспортными ведомствами многих стран, показывают, что выбросы парниковых газов в транспортном секторе составляют около 1/4 общих выбросов парниковых газов в стране. Речь идет не только о легких легковых автомобилях, но и о тяжелых грузовиках. Декарбонизация автотранспортной отрасли является еще более важной и сложной задачей для улучшения климата. Для зарядки тяжелых электрических грузовиков промышленность предложила систему зарядки мощностью в мегаватт. Kempower объявила о выпуске сверхбыстрого зарядного оборудования постоянного тока мощностью до 1,2 МВт и планирует ввести его в эксплуатацию в Великобритании в первом квартале 2024 года.
Министерство энергетики США ранее предложило стандарт XFC для сверхбыстрой зарядки, назвав его ключевой проблемой, которую необходимо решить для достижения широкого распространения электромобилей. Это полный набор системных технологий, включая аккумуляторы, транспортные средства и зарядное оборудование. Зарядка может быть завершена за 15 минут или меньше, что может конкурировать со временем заправки ДВС.
Менять,Заряжено:Станция замены мощности
Помимо ускорения строительства зарядных станций, станциям замены электроэнергии по принципу «поменяй и пойди» также уделяется большое внимание в системе быстрого пополнения энергии. В конце концов, замена аккумулятора занимает всего несколько минут, работа с полностью заряженной батареей и перезарядка быстрее, чем у автомобиля, работающего на топливе. Это очень интересно и, естественно, привлечет множество компаний для инвестирования.
Служба NIO Power Swap,запущенный автопроизводителем NIO, может автоматически заменить полностью заряженный аккумулятор за 3 минуты. При каждой замене автоматически проверяется аккумулятор и система питания, чтобы поддерживать автомобиль и аккумулятор в наилучшем состоянии.
Это звучит довольно заманчиво, и кажется, что в будущем мы уже можем увидеть плавный переход между разряженными и полностью заряженными батареями. Но дело в том, что на рынке слишком много производителей электромобилей, и у большинства производителей разные характеристики и производительность аккумуляторов. Из-за таких факторов, как рыночная конкуренция и технические барьеры, нам сложно унифицировать аккумуляторы всех или даже большинства марок электромобилей, чтобы их размеры, характеристики, производительность и т. д. были полностью согласованы и могли переключаться между собой. Это также стало самым большим препятствием на пути экономичности электростанций.
В дороге: беспроводная зарядка
Подобно развитию технологии зарядки мобильных телефонов, беспроводная зарядка также является направлением развития электромобилей. В основном он использует электромагнитную индукцию и магнитный резонанс для передачи энергии, преобразования энергии в магнитное поле, а затем получения и хранения энергии через приемное устройство транспортного средства. Скорость зарядки не будет слишком высокой, но его можно будет заряжать во время вождения, что можно рассматривать как облегчение беспокойства по поводу дальности действия.
Компания Electreon недавно официально открыла электрифицированные дороги в Мичигане, США, и будет тщательно протестирована в начале 2024 года. Она позволяет электромобилям, едущим или припаркованным вдоль дорог, заряжать свои аккумуляторы без подключения к сети, первоначально длина которых составляет четверть мили, а затем будет увеличена до миля. Развитие этой технологии также сильно активизировало мобильную экосистему, но требует чрезвычайно высокого строительства инфраструктуры и огромного объема инженерных работ.
Больше проблем
Когда наводнено все больше электромобилей,создается больше сетей зарядки, и требуется больший ток на выходе, а это означает, что нагрузка на электросеть будет сильнее. Будь то энергетика, производство электроэнергии или ее передача и распределение, мы столкнемся с серьезными проблемами.
Во-первых, с глобальной макроэкономической точки зрения развитие систем хранения энергии по-прежнему остается основной тенденцией. В то же время необходимо также ускорить техническую реализацию и компоновку V2X, чтобы энергия могла эффективно циркулировать во всех звеньях.
Во-вторых, использовать искусственный интеллект и технологии больших данных для создания интеллектуальных сетей и повышения их надежности. Анализируйте и эффективно управляйте потребностью в зарядке электромобилей и руководствуйтесь периодами зарядки. Это не только может снизить риск воздействия на электросеть, но также может сократить счета за электроэнергию для владельцев автомобилей.
В-третьих, хотя политическое давление теоретически работает, гораздо важнее то, как оно реализуется. Белый дом ранее заявлял, что инвестирует 7,5 млрд долларов в строительство зарядных станций, но прогресса практически не было. Причина в том, что сложно согласовать предусмотренные в политике требования по субсидиям с производительностью объектов, а стремление подрядчика к получению прибыли еще далеко не активировано.
Наконец, крупные автопроизводители работают над сверхбыстрой высоковольтной зарядкой. С одной стороны, они будут использовать высоковольтную технологию 800 В, а с другой стороны, значительно модернизируют технологию аккумуляторов и технологию охлаждения для достижения сверхбыстрой зарядки за 10-15 минут. Вся отрасль столкнется с огромными проблемами.
Различные технологии быстрой зарядки подходят для разных случаев и потребностей, и каждый метод зарядки также имеет очевидные недостатки. Трехфазные зарядные устройства для быстрой зарядки дома, быстрая зарядка постоянным током для высокоскоростных коридоров, беспроводная зарядка для состояния вождения и станции замены аккумуляторов для быстрой замены аккумуляторов. Поскольку технология электромобилей продолжает развиваться, технология быстрой зарядки будет продолжать совершенствоваться и развиваться. Когда платформа 800 В станет популярной, появится множество зарядных устройств мощностью выше 400 кВт, и эти надежные устройства постепенно устранят нашу тревогу по поводу запаса хода электромобилей. Workersbee готова работать со всеми отраслевыми партнерами для создания зеленого будущего!
Время публикации: 19 декабря 2023 г.