Trendy ve schopnostech nabíjení EV

Růst trhu s elektrickými vozidly se může zdát nevyhnutelný: zaměření na snižování emisí CO2, současné politické klima, investice vlády a automobilového průmyslu a pokračující úsilí o plně elektrickou společnost, to vše ukazuje na přínos elektrických vozidel. Až dosud však širokému přijetí elektrických vozidel spotřebitelé bránily dlouhé doby nabíjení a nedostatek nabíjecí infrastruktury. Pokroky v technologii nabíjení elektromobilů tyto výzvy řeší a umožňují bezpečné a rychlé nabíjení doma i na cestách. Nabíjecí komponenty a infrastruktura se zvyšují, aby uspokojily potřeby rychle rostoucího trhu s EV a dláždí cestu pro exponenciální růst elektrické dopravy.

HNACÍ SILY ZA TRHEM EV

Investice do elektrických vozidel již několik let rostou, ale zvýšená pozornost a poptávka byla zdůrazněna několika sektory společnosti. Rostoucí zaměření na klimatická řešení zdůraznilo význam elektrických vozidel – schopnost snížit emise uhlíku ze spalovacích motorů a investovat do přepravy čisté energie se stala rozšířeným cílem vlády i průmyslu. Toto zaměření na udržitelný růst a zachování přírodních zdrojů také pohání technologii směrem ke zcela elektrické společnosti – světu s neomezenou energií založenou na obnovitelných zdrojích bez škodlivých emisí.
Tyto ekologické a technologické hnací síly se odrážejí v prioritách federální regulace a investic, zejména ve světle zákona o investicích do infrastruktury a pracovních míst z roku 2021, který vyčlenil 7,5 miliardy dolarů na infrastrukturu elektromobilů na federální úrovni, 2,5 miliardy dolarů na granty na infrastrukturu pro nabíjení a doplňování paliva. a 5 miliard dolarů na Národní program nabíjení elektrických vozidel. Biden Administration také sleduje cíl vybudovat a nainstalovat 500 000 DC nabíjecích stanic po celé zemi.

Tento trend lze pozorovat i na státní úrovni. Státy včetně Kalifornie, Massachusetts a New Jersey prosazují legislativu, která by zahrnovala plně elektrická vozidla. Daňové kredity, hnutí Electrify America, pobídky a mandáty také ovlivňují spotřebitele i výrobce, aby přijali hnutí EV.

K přechodu na elektromobily se připojují i ​​automobilky. Přední výrobci automobilů včetně GM, Ford, Volkswagen, BMW a Audi neustále představují nové modely EV. Očekává se, že do konce roku 2022 bude na trhu k dispozici více než 80 modelů EV a plug-in hybridů. Na trh se také připojuje rostoucí počet nových výrobců EV, včetně Tesla, Lucid, Nikola a Rivian.

Na celoelektrickou společnost se připravují i ​​energetické společnosti. Je důležité, aby energetické společnosti zůstaly napřed, pokud jde o elektrifikaci, aby mohly uspokojit rostoucí poptávku, a podél mezistátních silnic bude zapotřebí kritická infrastruktura včetně mikrosítí, aby bylo možné umístit nabíjecí stanice. Komunikace mezi vozidlem a sítí získává na síle také podél dálnic.

BLOKY RŮSTU

Zatímco narůstá dynamika pro široké zavádění elektromobilů, očekává se, že problémy zbrzdí růst. I když pobídky povzbudí spotřebitele nebo vozové parky k přechodu na elektrická vozidla, mohou mít jeden háček – může dojít k hnutí, aby elektromobily mohly komunikovat s infrastrukturou za účelem sledování najetých kilometrů, což vyžaduje technologické inovace a venkovní komunikační infrastrukturu.

Jednou z největších překážek pro přijetí EV na spotřebitelské úrovni je spolehlivá a efektivní infrastruktura nabíjení. Odhaduje se, že do roku 2030 bude zapotřebí 9,6 milionu nabíjecích portů, aby se vyhovělo očekávanému růstu trhu EV. Téměř 80 % těchto portů budou tvořit domácí nabíječky a asi 20 % budou veřejné nebo pracovní nabíječky. V současné době spotřebitelé váhají s nákupem elektromobilu kvůli obavám z dojezdu – obava, že jejich vůz nebude schopen absolvovat dlouhou cestu bez nutnosti dobíjení a že nabíjecí stanice nebudou dostupné nebo účinné, když to bude potřeba.

Zejména veřejné nebo sdílené nabíječky musí být schopny poskytovat téměř konstantní vysokorychlostní nabíjení po celý den. Řidič, který zastaví u nabíjecí stanice podél dálnice, pravděpodobně potřebuje rychlé vysoce výkonné nabití – vysoce výkonné nabíjecí systémy budou schopny poskytnout vozidlům téměř plně nabitou baterii již po několika minutách nabíjení.

Aby vysokorychlostní nabíječky fungovaly spolehlivě, vyžadují specifické konstrukční úvahy. Kapalinové chlazení je nezbytné pro udržení nabíjecích kolíků na optimální teplotě a prodloužení doby, po kterou lze vozidlo nabíjet vyššími proudy. V oblastech s hustým nabíjením vozidel, udržování chlazených kontaktních kolíků vytvoří účinné a konzistentní spolehlivé vysokovýkonné nabíjení, které uspokojí neustálý tok požadavků spotřebitelů na nabíjení.

VÝKONNÁ NABÍJEČKA ÚVAHY PRO KONSTRUKCI

Nabíječky pro elektromobily se stále více vyrábějí se zaměřením na optimalizaci odolnosti a schopností nabíjení vysokým výkonem, aby vyhovovaly potřebám řidičů elektromobilů a překonávaly obavy z dojezdu. Vysoce výkonná nabíječka EV s 500 A je možná díky kapalinovému chlazení a monitorovacímu systému – nosič kontaktů v nabíjecím konektoru má tepelnou vodivost a slouží také jako chladič, protože chladicí kapalina odvádí teplo prostřednictvím integrovaných chladicích kanálů. Tyto nabíječky obsahují různé senzory, včetně senzorů úniku chladicí kapaliny a přesného monitorování teploty u každého napájecího kontaktu, aby se zajistilo, že kolíky nepřekročí 90 stupňů Celsia. Pokud je tohoto prahu dosaženo, regulátor nabíjení v nabíjecí stanici sníží výstupní výkon, aby udržela přijatelnou teplotu.

Nabíječky EV také musí být schopny odolat opotřebení a snadno podléhat údržbě. Nabíjecí rukojeti EV jsou navrženy pro opotřebení, hrubé zacházení s časem ovlivňující protilehlou plochu je nevyhnutelné. Nabíječky jsou stále častěji navrhovány s modulárními komponenty, které umožňují snadnou výměnu protilehlé plochy.
Správa kabelů v nabíjecích stanicích je také důležitým hlediskem pro dlouhou životnost a spolehlivost. Vysoce výkonné nabíjecí kabely obsahují měděné dráty, vedení kapalinového chlazení a aktivní kabely, přesto musí vydržet natahování nebo přejíždění. Mezi další úvahy patří uzamykatelné západky, které umožňují řidiči opustit (Modularita protilehlého čela spolu s vyobrazením toku chladicí kapaliny) nabíjení vozidla na veřejné stanici bez obav, že by někdo mohl odpojit kabel.