Продажі електромобілів зростають з року в рік, як ми звикли очікувати, хоча вони все ще далекі від досягнення кліматичних цілей. Але ми все ще можемо з оптимізмом вірити в ці дані: до 2030 року очікується, що кількість електромобілів у всьому світі перевищить 125 мільйонів. У звіті було виявлено, що з опитаних у всьому світі компаній, які ще не розглядають можливість використання BEV, 33% назвали кількість громадських зарядних станцій основною перешкодою для досягнення цієї мети. Зарядка електромобілів завжди викликає серйозне занепокоєння.
Заряджання електромобілів перетворилося на супернеефективнеЗарядні пристрої LEVEL 1 доЗарядні пристрої LEVEL 2тепер поширений у помешканнях, що дає нам більше свободи та впевненості під час водіння. Люди починають мати вищі очікування щодо заряджання електромобілів – вищий струм, більша потужність, швидша та стабільніша зарядка. У цій статті ми разом дослідимо розробку та вдосконалення швидкої зарядки електромобілів.
Де межі?
Перш за все, ми повинні розуміти той факт, що реалізація швидкої зарядки залежить не лише від зарядного пристрою. Необхідно враховувати технічний дизайн самого транспортного засобу, а також ємність і щільність енергії акумуляторної батареї однаково важливі. Таким чином, технологія заряджання також залежить від розвитку технології акумуляторів, включаючи технологію балансування акумуляторної батареї, і проблеми прориву гальванічного ослаблення літієвих батарей, спричиненого швидкою зарядкою. Для цього може знадобитися інноваційний прогрес у всій системі живлення електромобілів, дизайні акумуляторної батареї, елементах батареї та навіть молекулярних матеріалах батареї.
По-друге, система BMS автомобіля та система зарядки зарядного пристрою повинні співпрацювати, щоб постійно відстежувати та контролювати температуру акумулятора та зарядного пристрою, зарядну напругу, струм і SOC автомобіля. Переконайтеся, що високий струм може надходити в батарею живлення безпечно, стабільно та ефективно, щоб обладнання могло працювати безпечно та надійно без надмірних втрат тепла.
Можна побачити, що розвиток швидкої зарядки вимагає не тільки розвитку зарядної інфраструктури, але також потребує інноваційних проривів у технології акумуляторів і підтримки технології передачі та розподілу електроенергії. Це також створює величезну проблему для технології розсіювання тепла.
Більше потужності, більше струму:Велика мережа швидкої зарядки постійного струму
Сучасна публічна швидка зарядка постійним струмом використовує високу напругу та великий струм, а ринки Європи та Америки прискорюють розгортання зарядних мереж потужністю 350 кВт. Це величезна можливість і виклик для виробників зарядного обладнання по всьому світу. Це вимагає, щоб зарядне обладнання могло розсіювати тепло під час передачі енергії та забезпечувати безпечну та надійну роботу зарядної колони. Як ми всі знаємо, існує позитивна експоненціальна залежність між передачею струму та виробництвом тепла, тому це чудова перевірка технічних резервів та інноваційних можливостей виробника.
Мережа швидкої зарядки постійного струму повинна забезпечувати численні механізми захисту безпеки, які можуть інтелектуально керувати автомобільними акумуляторами та зарядними пристроями під час процесу заряджання, щоб забезпечити безпеку акумулятора та обладнання.
Крім того, через сценарій використання громадських зарядних пристроїв зарядні штекери мають бути водонепроникними, пилонепроникними та стійкими до погодних умов.
Як міжнародний виробник зарядного обладнання з більш ніж 16-річним досвідом досліджень і розробок, Workersbee протягом багатьох років досліджує тенденції розвитку та технологічні прориви в технології зарядки електромобілів разом із провідними партнерами галузі. Наш багатий виробничий досвід і потужні науково-дослідні роботи дозволили нам цього року випустити нове покоління розеток для зарядки з рідинним охолодженням CCS2.
Він приймає інтегровану конструкцію конструкції, а рідке охолоджуюче середовище може бути масляним або водяним охолодженням. Електронний насос змушує охолоджуючу рідину текти через зарядну вилку та відводить тепло, що утворюється в результаті теплового ефекту струму, щоб кабелі з невеликою площею поперечного перерізу могли пропускати великі струми та ефективно контролювати підвищення температури. З моменту запуску продукту відгуки ринку були чудовими, і він отримав одностайну оцінку відомих виробників зарядного обладнання. Крім того, ми все ще активно збираємо відгуки клієнтів, постійно оптимізуємо ефективність продукту та прагнемо посилити ринок.
Наразі Superchargers Tesla мають абсолютну перевагу в мережі швидкої зарядки постійного струму на ринку зарядних пристроїв для електромобілів. Нове покоління компресорів V4 Superchargers наразі обмежено 250 кВт, але продемонструє вищі швидкості, коли потужність буде збільшена до 350 кВт, що дозволить додати 115 миль всього за п’ять хвилин.
Дані звітів, опублікованих транспортними департаментами багатьох країн, показують, що викиди парникових газів у транспортному секторі складають приблизно 1/4 загальних викидів парникових газів країни. Це стосується не тільки легких легкових автомобілів, а й великовагових вантажівок. Декарбонізація галузі вантажних перевезень є ще більш важливою та складною для покращення клімату. Для зарядки електричних важких вантажівок промисловість запропонувала систему зарядки на рівні мегават. Компанія Kempower оголосила про запуск обладнання для надшвидкої зарядки постійного струму потужністю до 1,2 МВт і планує запустити його у Великобританії в першому кварталі 2024 року.
Міністерство енергетики США раніше запропонувало стандарт XFC для надшвидкої зарядки, назвавши це ключовим викликом, який необхідно подолати для досягнення широкого впровадження електромобілів. Це повний набір системних технологій, включаючи акумулятори, транспортні засоби та зарядне обладнання. Зарядка може бути завершена за 15 хвилин або менше, що може конкурувати з часом заправки ДВС.
Обмін，Заряджений:Power Swap Station
Окрім прискорення будівництва зарядних станцій, станціям обміну електроенергією «swap and go» також приділено багато уваги в системі швидкого поповнення енергії. Зрештою, потрібно лише кілька хвилин, щоб завершити заміну батареї, працювати з повною батареєю та заряджатися швидше, ніж транспортний засіб. Це дуже захоплююче, і, природно, привабить багато компаній для інвестицій.
Сервіс NIO Power Swap，запущений автовиробником NIO може автоматично замінити повністю заряджену батарею за 3 хвилини. Кожна заміна автоматично перевіряє акумулятор і систему живлення, щоб підтримувати автомобіль і акумулятор у найкращому стані.
Це звучить досить спокусливо, і, схоже, ми вже можемо побачити плавність між розрядженими й повністю зарядженими батареями в майбутньому. Але справа в тому, що на ринку занадто багато виробників електромобілів, і більшість виробників мають різні технічні характеристики та продуктивність акумуляторів. Через такі фактори, як ринкова конкуренція та технічні бар’єри, нам важко уніфікувати батареї всіх або навіть більшості марок електромобілів таким чином, щоб їхні розміри, технічні характеристики, продуктивність тощо були повністю відповідними та могли перемикатися між собою. Це також стало найбільшим обмеженням для економії роботи електростанцій.
У дорозі: бездротова зарядка
Подібно до шляху розвитку технології зарядки мобільних телефонів, бездротова зарядка також є напрямком розвитку електромобілів. Він в основному використовує електромагнітну індукцію та магнітний резонанс для передачі енергії, перетворення енергії в магнітне поле, а потім отримання та зберігання енергії через приймальний пристрій автомобіля. Його швидкість заряджання не буде надто високою, але його можна заряджати під час водіння, що можна розцінювати як пом’якшення хвилювання про запас ходу.
Electreon нещодавно офіційно відкрив електрифіковані дороги в штаті Мічиган, США, і буде широко випробуваний на початку 2024 року. Він дозволяє електромобілям, які рухаються або припарковані вздовж доріг, заряджати свої акумулятори без підключення до електромережі, спочатку довжиною чверть милі, а потім буде розширено до миля. Розвиток цієї технології також значно активізував мобільну екосистему, але це вимагає надзвичайно високого будівництва інфраструктури та величезної кількості інженерних робіт.
Більше викликів
Коли прийде більше електромобілів，встановлено більше зарядних мереж, і потрібно видавати більше струму, що означає, що навантаження на енергосистему буде сильнішим. Будь то енергетика, виробництво електроенергії чи передача та розподіл електроенергії, ми зіткнемося з великими викликами.
По-перше, з глобальної макроперспективи розвиток накопичень енергії все ще є основною тенденцією. У той же час також необхідно прискорити технічну реалізацію та компонування V2X, щоб енергія могла ефективно циркулювати в усіх ланках.
По-друге, використовувати штучний інтелект і технології великих даних для створення розумних мереж і підвищення надійності мережі. Аналізуйте та ефективно керуйте попитом на заряджання електромобілів і керуйте заряджанням за періодами. Це не тільки може зменшити ризик впливу на мережу, але й зменшити рахунки за електроенергію власників автомобілів.
По-третє, хоча теоретично політичний тиск працює, більш важливим є спосіб його реалізації. Раніше Білий дім заявляв, що інвестує 7,5 мільярда доларів у будівництво зарядних станцій, але прогресу майже немає. Причина полягає в тому, що вимоги щодо субсидій у політиці важко узгодити з продуктивністю об’єктів, а прагнення підрядника до отримання прибутку ще не задіяно.
Нарешті великі автовиробники працюють над високовольтною надшвидкою зарядкою. З одного боку, вони використовуватимуть технологію високої напруги 800 В, а з іншого боку, вони значно оновлять технологію акумулятора та технологію охолодження, щоб досягти надшвидкої зарядки за 10-15 хвилин. Вся галузь зіткнеться з величезними викликами.
Різні технології швидкої зарядки підходять для різних випадків і потреб, і кожен метод зарядки також має очевидні недоліки. Трифазні зарядні пристрої для швидкої зарядки вдома, швидка зарядка постійним струмом для швидкісних коридорів, бездротова зарядка під час руху та станції перемикання живлення для швидкої заміни батарей. Оскільки технологія електромобілів продовжує розвиватися, технологія швидкої зарядки буде продовжувати вдосконалюватися та розвиватися. Коли платформа 800 В стане популярною, буде багато зарядного обладнання потужністю понад 400 кВт, і наше занепокоєння щодо запасу ходу електромобілів поступово зникне завдяки цим надійним пристроям. Workersbee готова співпрацювати з усіма галузевими партнерами, щоб створити зелене майбутнє!
Час публікації: 19 грудня 2023 р