Elektromobilių įkrovimo galimybių tendencijos

Elektrinių transporto priemonių rinkos augimas gali atrodyti neišvengiamas: dėmesys CO2 emisijų mažinimui, dabartinis politinis klimatas, vyriausybės ir automobilių pramonės investicijos bei nuolatinis tik elektra varomos visuomenės siekis – visa tai rodo, kad elektra varomi automobiliai yra palankūs. Tačiau iki šiol plačiai vartotojų įsisavinti elektromobilius trukdė ilgas įkrovimo laikas ir įkrovimo infrastruktūros trūkumas. Elektromobilių įkrovimo technologijos pažanga sprendžia šiuos iššūkius ir leidžia saugiai ir greitai įkrauti namuose ir kelyje. Įkrovimo komponentai ir infrastruktūra auga, kad atitiktų sparčiai augančios elektromobilių rinkos poreikius, o tai atveria kelią eksponentiniam elektrinio transporto augimui.

VARAMOS JĖGOS UŽ EV RINKĄ

Investicijos į elektromobilius auga jau keletą metų, tačiau išaugusį dėmesį ir paklausą pabrėžė keli visuomenės sektoriai. Didėjantis dėmesys klimato sprendimams išryškino elektromobilių svarbą – galimybė tiek sumažinti vidaus degimo variklių išmetamą anglies dvideginio kiekį, tiek investuoti į švarios energijos transportavimą tapo plačiai paplitusiu tiek valdžios, tiek pramonės tikslu. Dėmesys tvariam augimui ir gamtos išteklių tausojimui taip pat skatina technologijas kurti tik elektra varomą visuomenę – pasaulį su neribota energija, pagrįsta atsinaujinančiais ištekliais ir be kenksmingų teršalų.
Šie aplinkos ir technologijų veiksniai atsispindi federalinio reguliavimo ir investicijų prioritetuose, ypač atsižvelgiant į 2021 m. Investicijų į infrastruktūrą ir darbo vietų įstatymą, pagal kurį 7,5 mlrd. USD skirta elektromobilių infrastruktūrai federaliniu lygiu, 2,5 mlrd. ir 5 milijardus dolerių Nacionalinei elektromobilių įkrovimo programai. Bideno administracija taip pat siekia visoje šalyje pastatyti ir įrengti 500 000 nuolatinės srovės įkrovimo stotelių.

Šią tendenciją galima pastebėti ir valstybiniu lygiu. Valstijos, įskaitant Kaliforniją, Masačusetsą ir Naująjį Džersį, įgyvendina teisės aktus, apimančius visiškai elektrines transporto priemones. Mokesčių kreditai, „Electrify America“ judėjimas, paskatos ir įgaliojimai taip pat įtakoja vartotojus ir gamintojus, kad jie priimtų EV judėjimą.

Automobilių gamintojai taip pat prisijungia prie perėjimo prie elektrinių transporto priemonių. Pagrindiniai senieji automobilių gamintojai, įskaitant GM, Ford, Volkswagen, BMW ir Audi, nuolat pristato naujus EV modelius. Tikimasi, kad iki 2022 m. pabaigos rinkoje bus daugiau nei 80 elektromobilių modelių ir įkraunamų hibridų. Prie rinkos taip pat prisijungia vis daugiau naujų elektromobilių gamintojų, įskaitant Tesla, Lucid, Nikola ir Rivian.

Komunalinių paslaugų įmonės taip pat ruošiasi visiškai elektrinei visuomenei. Svarbu, kad komunalinės paslaugos neatsiliktų nuo kreivės, kai kalbama apie elektrifikavimą, kad būtų patenkinta didėjanti paklausa, o tarpvalstybiniuose tinkluose reikės ypatingos svarbos infrastruktūros, įskaitant mikrotinklus, kad būtų galima įrengti elektros įkrovimo stotis. Ryšys tarp transporto priemonių ir tinklo taip pat įgauna trauką greitkeliuose.

AUGIMO KLŪDAI

Nors vis labiau įsibėgėja platus elektromobilių pritaikymas, tikimasi, kad iššūkiai stabdys augimą. Nors paskatos paskatins vartotojus ar automobilių parką pereiti prie elektrinių transporto priemonių, jos gali būti naudingos – elektromobiliai gali susisiekti su infrastruktūra, kad galėtų sekti ridą, todėl reikės technologijų naujovių ir lauko ryšių infrastruktūros.

Viena didžiausių kliūčių, trukdančių EV pritaikyti vartotojams, yra patikima ir efektyvi įkrovimo infrastruktūra. Apskaičiuota, kad iki 2030 m. reikės 9,6 mln. įkrovimo prievadų, kad būtų galima prisitaikyti prie numatomo elektromobilių rinkos augimo. Beveik 80% tų prievadų bus namų įkrovikliai, o apie 20% - viešieji arba darbo vietos įkrovikliai. Šiuo metu vartotojai nesiryžta pirkti elektromobilių dėl nerimo dėl atstumo – nerimo, kad jų automobilis negalės nuvažiuoti tol, kol jo nereikės įkrauti, o įkrovimo stotelės nebus pasiekiamos arba neveiks, kai to prireiks.

Visų pirma viešieji arba bendri įkrovikliai turi turėti galimybę užtikrinti beveik pastovų greitą įkrovimą visą parą. Vairuotojui, kuris sustoja prie įkrovimo stotelės prie greitkelio, greičiausiai reikia greito didelio galingumo įkrovimo – didelės galios įkrovimo sistemos galės suteikti transporto priemonėms beveik visiškai įkrautą akumuliatorių vos po kelių minučių įkrovimo.

Norint, kad greitaeigiai įkrovikliai veiktų patikimai, reikia atsižvelgti į konkrečius dizaino aspektus. Skysčio aušinimo galimybės yra būtinos norint išlaikyti optimalią įkrovimo kaiščių temperatūrą ir pailginti laiką, per kurį transporto priemonė gali būti įkraunama didesnėmis srovėmis. Įkrovimo vietose, kuriose yra daug transporto priemonių, kontaktinių kaiščių aušinimas užtikrins efektyvų ir pastovų patikimą didelės galios įkrovimą, kad būtų patenkintas nuolatinis vartotojų įkrovimo poreikis.

DIDELIS GALIO ĮKROVIMO KONSTRUKCIJA

Vis dažniau gaminami elektromobilių įkrovikliai, siekiant optimizuoti atsparumą ir didelės galios įkrovimo galimybes, kad būtų patenkinti EV vairuotojų poreikiai ir įveiktas nerimas dėl nuotolio. Didelio galingumo 500 amperų elektromobilių įkroviklis yra įmanomas naudojant aušinimo skysčiu ir stebėjimo sistemą – įkrovimo jungtyje esantis kontaktinis laikiklis pasižymi šilumos laidumu ir taip pat tarnauja kaip aušintuvas, nes aušinimo skystis išsklaido šilumą per integruotus aušinimo kanalus. Šiuose įkrovikliuose yra įvairių jutiklių, įskaitant aušinimo skysčio nuotėkio jutiklius ir tikslų temperatūros stebėjimą kiekviename maitinimo kontakte, siekiant užtikrinti, kad kaiščiai neviršytų 90 laipsnių Celsijaus. Jei ši riba pasiekiama, įkrovimo stoties įkrovimo valdiklis sumažina galią, kad išlaikytų priimtiną temperatūrą.

EV įkrovikliai taip pat turi būti atsparūs nusidėvėjimui ir lengvai prižiūrimi. EV įkrovimo rankenos yra skirtos nusidėvėjimui, todėl šiurkštus valdymas laikui bėgant turi įtakos poravimosi veidui. Vis dažniau įkrovikliai kuriami su moduliniais komponentais, leidžiančiais lengvai pakeisti jungiamąjį paviršių.
Kabelių valdymas įkrovimo stotyse taip pat yra svarbus ilgaamžiškumo ir patikimumo veiksnys. Didelės galios įkrovimo kabeliuose yra varinių laidų, aušinimo skysčio linijų ir aktyvumo kabelių, tačiau jie vis tiek turi atlaikyti užtraukimą ar pervažiavimą. Kiti aspektai apima užrakinamus skląsčius, leidžiančius vairuotojui palikti savo transporto priemonę įkrauti viešoje stotyje (sujungimo paviršiaus moduliškumas ir aušinimo skysčio srauto iliustracija), nesijaudinant, kad kas nors gali atjungti laidą.