Elektrisõidukite müük kasvab aasta-aastalt, nagu oleme oodanud, kuigi kliimaeesmärkide täitmisest on see veel kaugel. Kuid võime sellesse andmeennustusse siiski optimistlikult uskuda – 2030. aastaks peaks elektrisõidukite arv maailmas ületama 125 miljonit. Aruandes leiti, et ülemaailmselt küsitletud ettevõtetest, kes ei kaalu veel BEV-de kasutamist, nimetas 33% avalike laadimispunktide arvu selle eesmärgi saavutamisel peamiseks takistuseks. Elektrisõidukite laadimine on alati suur probleem.
EV laadimine on arenenud üliebaefektiivsestTASE 1 laadijad juurdeLEVEL 2 laadijadnüüd elukohtades tavaline, mis annab meile sõidu ajal rohkem vabadust ja enesekindlust. Inimesed hakkavad elektrisõidukite laadimise suhtes kõrgemaid ootusi ootama – suurem vool, suurem võimsus ning kiirem ja stabiilsem laadimine. Selles artiklis uurime koos elektrisõidukite kiirlaadimise arengut ja edendamist.
Kus on piirid?
Esiteks peame mõistma tõsiasja, et kiirlaadimise realiseerimine ei sõltu ainult laadijast. Arvesse tuleb võtta sõiduki enda tehnilist konstruktsiooni ning sama oluline on ka aku mahutavus ja energiatihedus. Seetõttu on laadimistehnoloogia allutatud ka akutehnoloogia arengule, sealhulgas akupatareide tasakaalustamise tehnoloogiale, ning liitiumpatareide kiirlaadimisest põhjustatud galvaniseerimise nõrgenemise läbimurdmise probleem. See võib nõuda uuenduslikke edusamme kogu elektrisõidukite toitesüsteemis, akuploki disainis, akuelementides ja isegi aku molekulaarmaterjalides.
Teiseks peavad sõiduki BMS-süsteem ja laadija laadimissüsteem tegema koostööd, et pidevalt jälgida ja kontrollida aku ja laadija temperatuuri, laadimispinget, voolutugevust ja auto SOC-i. Veenduge, et kõrget voolu saab toiteakusse ohutult, stabiilselt ja tõhusalt sisestada, et seadmed saaksid ohutult ja usaldusväärselt töötada ilma liigse soojuskadudeta.
On näha, et kiirlaadimise arendamine ei eelda ainult laadimisinfrastruktuuri arendamist, vaid nõuab ka uuenduslikke läbimurdeid akutehnoloogias ning elektrivõrgu ülekande- ja jaotustehnoloogia toetamist. Samuti esitab see tohutu väljakutse soojuse hajumise tehnoloogiale.
Rohkem jõudu, rohkem voolu:Suur alalisvoolu kiirlaadimisvõrk
Tänapäeva avalikus alalisvoolu kiirlaadimises kasutatakse kõrgepinget ja kõrget voolu ning Euroopa ja Ameerika turud kiirendavad 350kw laadimisvõrkude kasutuselevõttu. See on tohutu võimalus ja väljakutse laadimisseadmete tootjatele üle maailma. See eeldab, et laadimisseadmed suudavad võimsust edastades soojust hajutada ning tagavad laadimisvaia ohutu ja usaldusväärse töö. Nagu me kõik teame, on voolu ülekande ja soojuse tootmise vahel positiivne eksponentsiaalne seos, seega on see suurepärane proovikivi tootja tehnilistele reservidele ja innovatsioonivõimele.
Alalisvoolu kiirlaadimisvõrk peab pakkuma mitmeid ohutuskaitsemehhanisme, mis suudavad laadimisprotsessi ajal autoakusid ja laadijaid nutikalt hallata, et tagada aku ja seadmete ohutus.
Lisaks peavad avalike laadijate kasutusstsenaariumi tõttu laadimispistikud olema veekindlad, tolmukindlad ja väga ilmastikukindlad.
Rohkem kui 16-aastase uurimis- ja arendustegevuse ning tootmiskogemusega rahvusvahelise laadimisseadmete tootjana on Workersbee koos valdkonna juhtivate partneritega uurinud elektrisõidukite laadimistehnoloogia arengusuundi ja tehnoloogilisi läbimurdeid juba aastaid. Meie rikkalik tootmiskogemus ning tugev teadus- ja arendustegevuse tugevus võimaldasid meil sel aastal turule tuua uue põlvkonna CCS2 vedelikjahutusega laadimispistikud.
See võtab vastu integreeritud struktuurikujunduse ja vedel jahutusaine võib olla õlijahutus või vesijahutus. Elektrooniline pump juhib jahutusvedeliku laadimispistikusse voolama ja võtab ära voolu termilise efekti tekitatud soojuse, et väikese ristlõikega kaablid saaksid kanda suuri voolusid ja tõhusalt kontrollida temperatuuri tõusu. Alates toote turuletulekust on turu tagasiside olnud suurepärane ning seda on tunnustatud laadimisseadmete tootjad üksmeelselt kiitnud. Samuti kogume jätkuvalt aktiivselt klientide tagasisidet, optimeerime pidevalt toodete jõudlust ja püüame turule rohkem elujõudu süstida.
Praegu on Tesla ülelaadijatel EV-laadimise turul alalisvoolu kiirlaadimisvõrgus absoluutne sõnaõigus. Uue põlvkonna V4 ülelaadijate võimsus on praegu piiratud 250 kW-ni, kuid need näitavad suuremat sarivõtte kiirust, kuna võimsust suurendatakse 350 kW-ni, mis suudab lisada 115 miili vaid viie minutiga.
Paljude riikide transpordiosakondade avaldatud aruannete andmed näitavad, et transpordisektori kasvuhoonegaaside heitkogused moodustavad ligikaudu 1/4 riigi kasvuhoonegaaside koguheitest. See hõlmab mitte ainult kergeid sõiduautosid, vaid ka raskeveokeid. Kaubaveotööstuse dekarboniseerimine on kliima parandamiseks veelgi olulisem ja väljakutseid pakkuv. Elektriliste raskeveokite laadimiseks on tööstus välja pakkunud megavatti laadimissüsteemi. Kempower teatas ülikiire kuni 1,2 MW alalisvoolu laadimisseadmete turuletoomisest ning kavatseb need Ühendkuningriigis kasutusele võtta 2024. aasta esimeses kvartalis.
USA DOE on varem pakkunud välja XFC standardi ülikiire laadimise jaoks, nimetades seda peamiseks väljakutseks, mis tuleb ületada, et saavutada elektrisõidukite laialdane kasutuselevõtt. See on terviklik süsteemsete tehnoloogiate komplekt, sealhulgas akud, sõidukid ja laadimisseadmed. Laadimine võib lõppeda 15 minutiga või vähemaga, nii et see suudab konkureerida ICE tankimisajaga.
Vahetada，Laetud:Toitevahetusjaam
Lisaks laadimisjaamade ehituse kiirendamisele on kiires energiatäiendamise süsteemis palju tähelepanu pälvinud ka “swap and go” elektrivahetusjaamad. Lõppude lõpuks kulub aku vahetuse lõpuleviimiseks, täis akuga töötamiseks ja kiiremaks laadimiseks kui kütusega sõidukil. See on väga põnev ja meelitab loomulikult paljusid ettevõtteid investeerima.
NIO Power Swap teenus，autotootja NIO käivitatud seade suudab täielikult laetud aku automaatselt asendada 3 minutiga. Iga vahetus kontrollib automaatselt akut ja toitesüsteemi, et hoida sõiduk ja aku parimas seisukorras.
See kõlab üsna ahvatlevalt ja tundub, et tulevikus näeme juba praegu sujuvat akude tühjenemise ja täislaetud akude vahel. Kuid tõsiasi on see, et turul on liiga palju elektrisõidukite tootjaid ning enamikul tootjatel on erinevad akude spetsifikatsioonid ja jõudlus. Selliste tegurite tõttu nagu turukonkurents ja tehnilised tõkked on meil keeruline kõigi või isegi enamiku elektrisõidukite markide akusid ühtlustada nii, et nende suurused, spetsifikatsioonid, jõudlus jms oleksid täiesti järjepidevad ja neid saaks omavahel vahetada. See on muutunud ka suurimaks piiranguks elektrivahetusjaamade ökonoomsemisel.
Teel: juhtmevaba laadimine
Sarnaselt mobiiltelefonide laadimistehnoloogia arenguteele on juhtmevaba laadimine ka elektrisõidukite arengusuund. See kasutab peamiselt elektromagnetilist induktsiooni ja magnetresonantsi võimsuse edastamiseks, võimsuse muundamiseks magnetväljaks ning seejärel võimsuse vastuvõtmiseks ja salvestamiseks sõiduki vastuvõtuseadme kaudu. Selle laadimiskiirus ei ole liiga kiire, kuid seda saab laadida ka sõidu ajal, mida võib pidada kaugusärevuse leevendajaks.
Electreon avas hiljuti ametlikult elektrifitseeritud teed USA-s Michiganis ja seda testitakse põhjalikult 2024. aasta alguses. See võimaldab maanteedel sõitvatel või pargitud elektriautodel laadida akusid ilma vooluvõrku ühendamata, esialgu veerand miili pikkused ja seda laiendatakse kuni miil. Selle tehnoloogia arendamine on ka mobiilset ökosüsteemi kõvasti aktiveerinud, kuid see nõuab ülikõrget taristuehitust ja tohutut inseneritööd.
Rohkem väljakutseid
Kui sisse tulvab rohkem elektriautosid，luuakse rohkem laadimisvõrke ja väljastada tuleb rohkem voolu, mis tähendab, et elektrivõrgule avaldatakse tugevamat koormust. Olgu selleks energia, elektritootmine või elektri edastamine ja jaotamine, seisame silmitsi suurte väljakutsetega.
Esiteks, globaalsest makroperspektiivist on energia salvestamise areng endiselt suur trend. Samal ajal on vaja kiirendada ka V2X tehnilist teostust ja paigutust, et energia saaks tõhusalt kõigis lülides ringelda.
Teiseks kasutage nutikate võrkude loomiseks ja võrgu töökindluse parandamiseks tehisintellekti ja suurandmete tehnoloogiat. Analüüsige ja hallake tõhusalt elektrisõidukite laadimisvajadust ning juhendage laadimist perioodide kaupa. See mitte ainult ei vähenda võrku mõjutamise ohtu, vaid võib vähendada ka autoomanike elektriarveid.
Kolmandaks, kuigi poliitiline surve toimib teoreetiliselt, on olulisem, kuidas seda rakendatakse. Valge Maja oli varem väitnud, et investeerib laadimisjaamade ehitusse 7,5 miljardit dollarit, kuid edusamme pole peaaegu olnud. Põhjus on selles, et poliitikas sätestatud toetusnõudeid on keeruline rajatiste toimivusega sobitada ning töövõtja kasumitung pole veel kaugeltki aktiviseerunud.
Lõpuks töötavad suuremad autotootjad kõrgepinge ülikiire laadimise kallal. Ühest küljest hakkavad nad kasutama 800 V kõrgepingetehnoloogiat ning teisalt uuendavad oluliselt akutehnoloogiat ja jahutustehnoloogiat, et saavutada ülikiire 10-15-minutiline laadimine. Kogu tööstus seisab silmitsi suurte väljakutsetega.
Erinevad kiirlaadimistehnoloogiad sobivad erinevateks puhkudeks ja vajadusteks ning igal laadimismeetodil on ka ilmsed puudused. Kolmefaasilised laadijad kiireks laadimiseks kodus, alalisvoolu kiirlaadimine kiirete koridoride jaoks, juhtmevaba laadimine sõiduoleku jaoks ja vooluvahetusjaamad akude kiireks vahetamiseks. Kuna elektrisõidukite tehnoloogia areneb edasi, paraneb ja areneb ka kiirlaadimistehnoloogia jätkuvalt. Kui 800 V platvorm muutub populaarseks, on üle 400 kW laadimisseadmeid ohtralt ja need töökindlad seadmed kaotavad järk-järgult meie mure elektrisõidukite valiku pärast. Workersbee on valmis tegema koostööd kõigi tööstuspartneritega, et luua roheline tulevik!
Postitusaeg: 19. detsember 2023