EVの充電能力の傾向

電気自動車市場の成長は避けられないと思われるかもしれません。CO2 排出量削減への焦点、現在の政治情勢、政府と自動車業界による投資、そして全電気社会の継続的な追求はすべて、電気自動車の恩恵を示しています。しかしこれまで、消費者による電気自動車の普及は、長時間の充電時間と充電インフラの不足によって妨げられてきました。 EV 充電技術の進歩によりこれらの課題が解決され、家庭でも外出先でも安全かつ急速な充電が可能になります。急速に成長するEV市場のニーズを満たすために充電コンポーネントとインフラストラクチャが増加しており、電気輸送における飛躍的な成長への道が開かれています。

EV市場の原動力

電気自動車への投資はここ数年増加していますが、社会のいくつかの分野では注目と需要の増大が強調されています。気候変動対策への注目の高まりにより、電気自動車の重要性が浮き彫りになっています。内燃機関からの炭素排出量を削減し、クリーン エネルギー輸送に投資できることが、政府と業界の両方にとって広く普及した目標となっています。持続可能な成長と天然資源の保護に重点を置くことにより、テクノロジーは全電化社会、つまり有害な排出物を出さずに再生可能資源に基づいた無制限のエネルギーを備えた世界に向かう傾向にあります。
これらの環境的および技術的要因は、特に連邦レベルでEVインフラに75億ドル、EV充電および給油インフラ補助金に25億ドルが割り当てられた2021年インフラ投資および雇用法を考慮すると、連邦規制と投資の優先順位に反映されています。国家電気自動車充電プログラムには 50 億ドルが寄付されます。バイデン政権はまた、全国に50万か所のDC充電ステーションを建設・設置するという目標も追求している。

この傾向は州レベルでも見られます。カリフォルニア、マサチューセッツ、ニュージャージーなどの州は、完全電気自動車を受け入れるための法案の制定を進めている。税額控除、Electrify America 運動、奨励金、義務も、消費者とメーカーの両方に EV 運動の受け入れに影響を与えます。

自動車メーカーも電気自動車への動きに参加している。 GM、フォード、フォルクスワーゲン、BMW、アウディなどの大手レガシー自動車メーカーは、継続的に新しいEVモデルを発表しています。 2022年末までに、80を超えるEVモデルとプラグインハイブリッドが市場に登場すると予想されます。 Tesla、Lucid、Nikola、Rivian など、市場に参入する新しい EV メーカーも増えています。

電力会社もオール電化社会に向けた準備を進めている。増大する需要に対応するには、電力会社が電化に関して時代の先を行くことが重要であり、充電ステーションを設置するにはマイクログリッドを含む重要なインフラが州間高速道路沿いに必要となります。 Vehicle-to-Grid 通信も高速道路での普及が進んでいます。

成長への障害

EV普及の機運が高まっている一方で、成長を妨げる課題が予想されます。インセンティブは消費者や車両が電気自動車に切り替えることを奨励する一方で、落とし穴を伴う可能性があります。つまり、EVがインフラストラクチャと通信して走行距離を追跡できるようにする動きがあり、技術革新と屋外通信インフラストラクチャが必要になる可能性があります。

消費者レベルでのEV導入に対する最大の障害の1つは、信頼性が高く効率的な充電インフラです。予測されるEV市場の成長に対応するには、2030年までに960万個の充電ポートが必要になると推定されています。これらのポートのほぼ 80% は家庭用充電器となり、約 20% は公共または職場の充電器となる予定です。現在、消費者は航続可能距離への不安、つまり充電せずに長い距離を車で移動できないのではないか、必要なときに充電ステーションが利用できないか効率的ではないのではないかという懸念により、EV 車両の購入をためらっています。

特に公共または共有の充電器は、ほぼ一定の高速充電機能を 24 時間提供できなければなりません。高速道路沿いの充電ステーションに停車するドライバーは、おそらく急速な高出力充電を必要とします。高出力充電システムは、わずか数分の充電で車両のバッテリーをほぼ完全に充電できるようになります。

高速充電器が確実に動作するためには、特別な設計上の考慮事項が必要です。液体冷却機能は、充電ピンを最適な温度に保ち、より高い電流で車両を充電できる時間を延長するために必要です。車両が密集した充電エリアでは、接触ピンを冷却した状態に保つことで、効率的で一貫した信頼性の高い高出力充電が実現され、消費者の充電需要の絶え間ない流れに対応できます。

高出力充電器の設計に関する考慮事項

EV 充電器は、EV ドライバーのニーズを満たし、航続距離の不安を克服するために、堅牢性と高出力充電機能の最適化に重点を置いて作られることが増えています。 500 アンペアの高出力 EV 充電器は、液体冷却および監視システムによって可能になります。充電コネクタのコンタクト キャリアは熱伝導性を備えており、冷却剤が統合された冷却ダクトを介して熱を放散するため、ヒートシンクとしても機能します。これらの充電器には、冷却液漏れセンサーや、ピンが摂氏 90 度を超えないようにするためのすべての電源接点の正確な温度監視など、さまざまなセンサーが搭載されています。そのしきい値に達すると、充電ステーションの充電コントローラーが出力を下げて、許容可能な温度を維持します。

EV 充電器は、磨耗に耐え、メンテナンスが容易であることも必要です。 EV 充電ハンドルは磨耗を考慮して設計されており、時間の経過とともに乱暴に扱うと嵌合面に影響を与えることは避けられません。充電器はモジュール式コンポーネントを使用して設計されることが増えており、嵌合面を簡単に交換できます。
充電ステーションのケーブル管理も、寿命と信頼性を考慮する重要な要素です。高出力充電ケーブルには銅線、液体冷却ライン、アクティビティ ケーブルが含まれていますが、引っ張られたり乗り上げられたりするのに耐える必要があります。その他の考慮事項には、誰かがケーブルを外すことを心配することなく、ドライバーが公共のステーションで充電中の車両を離れることができるロック可能なラッチが含まれます (嵌合面のモジュール性と冷却剤の流れの図)。