Predaje elektrických vozidiel z roka na rok stúpajú, ako sme si zvykli očakávať, hoci stále majú ďaleko k splneniu klimatických cieľov. Stále však môžeme optimisticky veriť tejto predpovedi údajov – očakáva sa, že do roku 2030 počet EV na celom svete presiahne 125 miliónov. Správa zistila, že z celosvetovo opýtaných spoločností, ktoré ešte neuvažujú o používaní BEV, 33 % uviedlo ako hlavnú prekážku dosiahnutia tohto cieľa počet verejných nabíjacích staníc. Nabíjanie elektrických vozidiel je vždy hlavným problémom.
Nabíjanie EV sa vyvinulo zo super neefektívnehoNabíjačky LEVEL 1 kNabíjačky LEVEL 2teraz bežné v rezidenciách, čo nám dáva väčšiu slobodu a istotu pri šoférovaní. Ľudia začínajú mať od nabíjania EV vyššie očakávania – vyšší prúd, väčší výkon a rýchlejšie a stabilnejšie nabíjanie. V tomto článku spoločne preskúmame vývoj a pokrok rýchleho nabíjania EV.
Kde sú hranice?
V prvom rade musíme pochopiť fakt, že realizácia rýchleho nabíjania sa nespolieha len na nabíjačku. Je potrebné vziať do úvahy konštrukčný návrh samotného vozidla a rovnako dôležitá je kapacita a hustota energie batérie. Preto aj technológia nabíjania podlieha vývoju technológie batérií, vrátane technológie vyvažovania batériových blokov, a problému prelomenia galvanického útlmu lítiových batérií spôsobeného rýchlym nabíjaním. To si môže vyžadovať inovatívny pokrok v celom systéme napájania elektrických vozidiel, konštrukcii batériových blokov, batériových článkoch a dokonca aj molekulárnych materiáloch batérií.
Po druhé, systém BMS vozidla a nabíjací systém nabíjačky musia spolupracovať, aby neustále monitorovali a kontrolovali teplotu batérie a nabíjačky, nabíjacie napätie, prúd a SOC vozidla. Zabezpečte, aby sa do napájacej batérie mohol bezpečne, stabilne a efektívne privádzať vysoký prúd, aby zariadenie mohlo fungovať bezpečne a spoľahlivo bez nadmerných tepelných strát.
Je vidieť, že rozvoj rýchleho nabíjania si vyžaduje nielen rozvoj nabíjacej infraštruktúry, ale vyžaduje si aj inovatívne objavy v technológii batérií a podporu technológie prenosu a distribúcie elektrickej siete. Predstavuje tiež obrovskú výzvu pre technológiu rozptylu tepla.
Viac výkonu, viac prúdu:Veľká sieť rýchleho nabíjania jednosmerným prúdom
Dnešné verejné rýchle nabíjanie jednosmerným prúdom využíva vysoké napätie a vysoký prúd a európsky a americký trh urýchľuje nasadenie 350kw nabíjacích sietí. Toto je obrovská príležitosť a výzva pre výrobcov nabíjacích zariadení na celom svete. Vyžaduje, aby nabíjacie zariadenie bolo schopné odvádzať teplo pri prenose energie a aby sa zaistilo, že nabíjacia hromada môže fungovať bezpečne a spoľahlivo. Ako všetci vieme, medzi prenosom prúdu a tvorbou tepla existuje pozitívny exponenciálny vzťah, takže ide o skvelý test technických rezerv a inovačných možností výrobcu.
Sieť rýchleho nabíjania jednosmerným prúdom musí poskytovať viacero bezpečnostných ochranných mechanizmov, ktoré dokážu inteligentne spravovať autobatérie a nabíjačky počas procesu nabíjania, aby sa zaistila bezpečnosť batérie a zariadenia.
Navyše vzhľadom na scenár používania verejných nabíjačiek musia byť nabíjacie zástrčky vodotesné, prachotesné a vysoko odolné voči poveternostným vplyvom.
Ako medzinárodný výrobca nabíjacích zariadení s viac ako 16-ročnými skúsenosťami v oblasti výskumu, vývoja a výroby, Workersbee už mnoho rokov skúma vývojové trendy a technologické prelomy technológie nabíjania elektrických vozidiel s poprednými partnermi v tomto odvetví. Naše bohaté výrobné skúsenosti a silná sila výskumu a vývoja nám umožnili tento rok uviesť na trh novú generáciu nabíjacích zástrčiek CCS2 s kvapalinovým chladením.
Prijíma integrovanú konštrukciu a kvapalným chladiacim médiom môže byť olejové alebo vodné chladenie. Elektronické čerpadlo poháňa chladiacu kvapalinu tak, aby prúdila v nabíjacej zástrčke a odoberá teplo generované tepelným účinkom prúdu, takže káble s malým prierezom môžu prenášať veľké prúdy a efektívne kontrolovať nárast teploty. Od uvedenia produktu na trh je spätná väzba na trhu vynikajúca a známi výrobcovia nabíjacích zariadení ho jednohlasne chvália. Stále tiež aktívne zbierame spätnú väzbu od zákazníkov, neustále optimalizujeme výkonnosť produktov a snažíme sa dodať trhu viac vitality.
V súčasnosti majú Superchargery od Tesly absolútne slovo v sieti rýchlonabíjania jednosmerným prúdom na trhu nabíjania EV. Nová generácia kompresorov V4 je v súčasnosti obmedzená na 250 kW, ale so zvýšením výkonu na 350 kW bude demonštrovať vyššie rýchlosti nárazu – dokáže pridať 175 míľ za pouhých päť minút.
Údaje zo správ zverejnené ministerstvami dopravy mnohých krajín ukazujú, že emisie skleníkových plynov z odvetvia dopravy predstavujú približne 1/4 celkových emisií skleníkových plynov v krajine. Patria sem nielen ľahké osobné autá, ale aj ťažké nákladné autá. Dekarbonizácia automobilového priemyslu je pre zlepšenie klímy ešte dôležitejšia a náročnejšia. Na nabíjanie elektrických ťažkých nákladných vozidiel priemysel navrhol systém nabíjania na úrovni megawattov. Spoločnosť Kemppower oznámila spustenie zariadenia na ultrarýchle jednosmerné nabíjanie s výkonom až 1,2 MW a plánuje ho uviesť do prevádzky vo Veľkej Británii v prvom štvrťroku 2024.
US DOE už predtým navrhla štandard XFC pre extrémne rýchle nabíjanie, pričom to označila za kľúčovú výzvu, ktorú treba prekonať, aby sa dosiahlo široké prijatie elektrických vozidiel. Ide o kompletný súbor systematických technológií vrátane batérií, vozidiel a nabíjacích zariadení. Nabíjanie môže byť dokončené za 15 minút alebo menej, takže môže konkurovať času tankovania ICE.
Vymeňte,Nabité：Stanica na výmenu energie
Okrem urýchlenia výstavby nabíjacích staníc si „swap and go“ power swap stanice venuje veľkú pozornosť aj v systéme rýchleho doplňovania energie. Koniec koncov, dokončenie výmeny batérie, jazda s plnou batériou a dobitie rýchlejšie ako pri palivovom vozidle trvá len niekoľko minút. Je to veľmi vzrušujúce a prirodzene priláka mnoho spoločností, aby do nich investovali.
Služba NIO Power Swap,spustený automobilkou NIO dokáže automaticky vymeniť plne nabitú batériu za 3 minúty. Každá výmena automaticky skontroluje batériu a systém napájania, aby sa vozidlo a batéria udržali v najlepšom stave.
Znie to celkom lákavo a zdá sa, že už v budúcnosti môžeme vidieť bezproblémový prechod medzi vybitými batériami a plne nabitými batériami. Faktom ale je, že na trhu je príliš veľa výrobcov EV a väčšina výrobcov má rôzne špecifikácie a výkon batérií. Kvôli faktorom, ako je konkurencia na trhu a technické bariéry, je pre nás ťažké zjednotiť batérie všetkých alebo dokonca väčšiny značiek EV tak, aby ich veľkosti, špecifikácie, výkon atď. boli úplne konzistentné a mohli sa medzi sebou prepínať. To sa stalo aj najväčším obmedzením hospodárnosti výmenných staníc elektrickej energie.
Na ceste: Bezdrôtové nabíjanie
Podobne ako pri vývoji technológie nabíjania mobilných telefónov je aj bezdrôtové nabíjanie smerovaním vývoja elektrických vozidiel. Používa hlavne elektromagnetickú indukciu a magnetickú rezonanciu na prenos energie, premenu výkonu na magnetické pole a následné prijatie a uloženie energie cez prijímacie zariadenie vozidla. Jeho rýchlosť nabíjania nebude príliš rýchla, ale dá sa nabíjať počas jazdy, čo možno považovať za zmiernenie úzkosti z dojazdu.
Spoločnosť Electreon nedávno oficiálne otvorila elektrifikované cesty v Michigane v USA a začiatkom roka 2024 bude rozsiahlo testovaná. Umožňuje elektromobilom jazdiacim alebo parkujúcim pozdĺž ciest nabiť si batérie bez zapojenia do siete, spočiatku na dĺžku štvrť míle a bude rozšírená na míľa. Vývoj tejto technológie vo veľkej miere aktivoval aj mobilný ekosystém, vyžaduje si však extrémne vysokú infraštruktúru a obrovské množstvo inžinierskej práce.
Viac výziev
Keď príde viac EV,je vytvorených viac nabíjacích sietí a je potrebné vydávať väčší prúd, čo znamená, že na elektrickú sieť bude väčší tlak zaťaženia. Či už ide o energiu, výrobu energie alebo prenos a distribúciu energie, budeme čeliť veľkým výzvam.
Po prvé, z globálneho makro pohľadu je rozvoj skladovania energie stále hlavným trendom. Zároveň je tiež potrebné urýchliť technickú implementáciu a usporiadanie V2X, aby energia mohla efektívne cirkulovať vo všetkých prepojeniach.
Po druhé, použite umelú inteligenciu a technológiu veľkých dát na vytvorenie inteligentných sietí a zlepšenie spoľahlivosti siete. Analyzujte a efektívne spravujte dopyt po nabíjaní elektrických vozidiel a riaďte sa nabíjaním podľa období. Nielenže môže znížiť riziko dopadu na rozvodnú sieť, ale môže aj znížiť účty majiteľov áut za elektrinu.
Po tretie, hoci politický tlak teoreticky funguje, dôležitejší je spôsob jeho implementácie. Biely dom predtým tvrdil, že investuje 7,5 miliardy dolárov do výstavby nabíjacích staníc, no nenastal takmer žiadny pokrok. Dôvodom je, že je ťažké zosúladiť požiadavky na dotácie v politike s výkonnosťou zariadení a ani zďaleka nie je aktivovaný zisk dodávateľa.
Napokon, veľké automobilky pracujú na vysokonapäťovom superrýchlom nabíjaní. Na jednej strane využijú vysokonapäťovú technológiu 800 V a na druhej strane výrazne zmodernizujú technológiu batérie a technológiu chladenia, aby dosiahli superrýchle nabíjanie 10-15 minút. Celé odvetvie bude čeliť obrovským výzvam.
Rôzne technológie rýchleho nabíjania sú vhodné pre rôzne príležitosti a potreby a každý spôsob nabíjania má aj zjavné nedostatky. Trojfázové nabíjačky pre rýchle nabíjanie v domácnosti, rýchle nabíjanie jednosmerným prúdom pre vysokorýchlostné koridory, bezdrôtové nabíjanie počas jazdy a výmenné stanice pre rýchlu výmenu batérií. Ako sa technológia elektrických vozidiel neustále vyvíja, technológia rýchleho nabíjania sa bude naďalej zlepšovať a napredovať. Keď sa platforma 800 V stane populárnou, nabíjacie zariadenia nad 400 kW budú oplývať a naše obavy z dojazdu elektrických vozidiel budú postupne eliminované týmito spoľahlivými zariadeniami. Workersbee je ochotný spolupracovať so všetkými priemyselnými partnermi na vytvorení zelenej budúcnosti!
Čas odoslania: 19. decembra 2023