EV uzlādes iespēju tendences

Elektrisko transportlīdzekļu tirgus izaugsme var šķist neizbēgama: koncentrēšanās uz CO2 emisiju samazināšanu, pašreizējais politiskais klimats, valdības un automobiļu rūpniecības investīcijas, kā arī pastāvīgā tiekšanās pēc pilnībā elektriskas sabiedrības — tas viss norāda uz elektrisko transportlīdzekļu ieguvumu. Tomēr līdz šim patērētāju plašo elektrisko transportlīdzekļu ieviešanu kavēja ilgstošie uzlādes laiki un uzlādes infrastruktūras trūkums. EV uzlādes tehnoloģijas sasniegumi risina šīs problēmas, nodrošinot drošu un ātru uzlādi mājās un uz ceļa. Uzlādes komponenti un infrastruktūra pieaug, lai apmierinātu strauji augošā EV tirgus vajadzības, paverot ceļu eksponenciālam elektriskā transporta pieaugumam.

EV TIRGUS VEDZĒJOŠIE SPĒKI

Investīcijas elektromobiļos pieaug jau vairākus gadus, taču pastiprinātu uzmanību un pieprasījumu ir uzsvērušas vairākas sabiedrības nozares. Pieaugošā uzmanība klimata risinājumiem ir uzsvērusi elektrisko transportlīdzekļu nozīmi – spēja gan samazināt iekšdedzes dzinēju radītās oglekļa emisijas, gan investēt tīrās enerģijas transportēšanā ir kļuvusi par plaši izplatītu mērķi gan valdībai, gan nozarei. Šī koncentrēšanās uz ilgtspējīgu izaugsmi un dabas resursu saglabāšanu arī veicina tehnoloģiju virzību uz pilnībā elektrisku sabiedrību — pasauli ar neierobežotu enerģiju, kuras pamatā ir atjaunojamie resursi bez kaitīgām emisijām.
Šie vides un tehnoloģiskie virzītājspēki ir atspoguļoti federālā regulējuma un investīciju prioritātēs, jo īpaši ņemot vērā 2021. gada Infrastruktūras investīciju un nodarbinātības likumu, kas paredzēja 7,5 miljardus USD EV infrastruktūrai federālā līmenī, 2,5 miljardus USD — EV uzlādes un degvielas uzpildes infrastruktūras dotācijām, un 5 miljardus ASV dolāru Nacionālajai elektrisko transportlīdzekļu uzlādes programmai. Baidena administrācija arī cenšas visā valstī uzbūvēt un uzstādīt 500 000 līdzstrāvas uzlādes staciju.

Šī tendence ir vērojama arī valsts līmenī. Valstis, tostarp Kalifornija, Masačūsetsa un Ņūdžersija, īsteno tiesību aktus, lai iekļautu pilnībā elektriskos transportlīdzekļus. Nodokļu kredīti, kustība Electrify America, stimuli un pilnvaras arī ietekmē patērētājus un ražotājus pieņemt EV kustību.

Arī autoražotāji pievienojas virzībai uz elektriskajiem transportlīdzekļiem. Galvenie mantotie autoražotāji, tostarp GM, Ford, Volkswagen, BMW un Audi, pastāvīgi ievieš jaunus EV modeļus. Paredzams, ka līdz 2022. gada beigām tirgū būs pieejami vairāk nekā 80 elektromobiļu modeļi un plug-in hibrīdi. Tirgū pievienojas arī arvien vairāk jaunu EV ražotāju, tostarp Tesla, Lucid, Nikola un Rivian.

Arī komunālie uzņēmumi gatavojas pilnībā elektriskai sabiedrībai. Ir svarīgi, lai komunālie uzņēmumi atrastos priekšgalā attiecībā uz elektrifikāciju, lai apmierinātu pieaugošo pieprasījumu, un starpvalstu maršrutos būs nepieciešama kritiskā infrastruktūra, tostarp mikrotīkli, lai izvietotu enerģijas uzlādes stacijas. Transportlīdzekļa-tīkla saziņa kļūst arvien populārāka arī pa automaģistrālēm.

IZAUGSMES KLĀJUMI

Lai gan elektrisko transportlīdzekļu plašā ieviešanā pieaug impulss, paredzams, ka izaicinājumi kavēs izaugsmi. Lai gan stimuli mudinās patērētājus vai autoparkus pārslēgties uz elektriskajiem transportlīdzekļiem, tie var būt noderīgi — iespējams, ka EV spēs sazināties ar infrastruktūru, lai izsekotu nobraukumu, tādēļ būs nepieciešami tehnoloģiju jauninājumi un āra sakaru infrastruktūra.

Viens no lielākajiem šķēršļiem EV ieviešanai patērētāju līmenī ir uzticama un efektīva uzlādes infrastruktūra. Tiek lēsts, ka līdz 2030. gadam būs nepieciešami 9,6 miljoni uzlādes portu, lai pielāgotos prognozētajai EV tirgus izaugsmei. Gandrīz 80% no šīm ostām būs mājas lādētāji, un aptuveni 20% būs valsts vai darba vietas lādētāji. Pašlaik patērētāji vilcinās iegādāties elektromobili, jo ir bažas par to, ka viņu automašīna nespēs veikt ilgu braucienu bez uzlādēšanas un uzlādes stacijas nebūs pieejamas vai nebūs efektīvas, kad tas būs nepieciešams.

Jo īpaši publiskajiem vai koplietotajiem lādētājiem ir jāspēj nodrošināt gandrīz nemainīgas ātrgaitas uzlādes iespējas visu diennakti. Vadītājam, kurš apstājas pie uzlādes stacijas uz automaģistrāles, visticamāk, ir nepieciešama ātra lieljaudas uzlāde — jaudīgas uzlādes sistēmas spēs nodrošināt transportlīdzekļiem gandrīz pilnībā uzlādētu akumulatoru jau pēc dažām uzlādes minūtēm.

Lai ātrgaitas lādētāji darbotos droši, ir nepieciešami īpaši dizaina apsvērumi. Šķidruma dzesēšanas iespējas ir nepieciešamas, lai uzturētu uzlādes tapas optimālā temperatūrā un pagarinātu laiku, kurā transportlīdzekli var uzlādēt ar lielāku strāvu. Transportlīdzekļu blīvās uzlādes zonās kontakttapas atdzesēšana radīs efektīvu un konsekventu uzticamu lieljaudas uzlādi, lai apmierinātu pastāvīgo patērētāju uzlādes pieprasījumu.

AUGSTSJAUDAS LĀDĒTĀJA KONSTRUKCIJAS APSVĒRUMI

EV lādētāji arvien vairāk tiek veidoti, koncentrējoties uz izturīguma un lieljaudas uzlādes iespēju optimizēšanu, lai apmierinātu EV vadītāju vajadzības un pārvarētu trauksmi no attāluma. Lieljaudas EV lādētājs ar 500 ampēriem ir iespējams ar šķidruma dzesēšanas un uzraudzības sistēmu – uzlādes savienotājā esošajam kontakta nesējam ir siltumvadītspēja, un tas kalpo arī kā siltuma izlietne, jo dzesēšanas šķidrums izkliedē siltumu caur integrētiem dzesēšanas kanāliem. Šie lādētāji satur dažādus sensorus, tostarp dzesēšanas šķidruma noplūdes sensorus un precīzu temperatūras uzraudzību pie katra strāvas kontakta, lai nodrošinātu, ka tapas nepārsniedz 90 grādus pēc Celsija. Ja šis slieksnis tiek sasniegts, uzlādes kontrolieris uzlādes stacijā samazina jaudu, lai uzturētu pieņemamu temperatūru.

EV lādētājiem arī jāspēj izturēt nodilumu un viegli veikt apkopi. EV uzlādes rokturi ir paredzēti nolietojumam, un rupja apiešanās ar laiku, kas ietekmē pārošanās seju, ir neizbēgama. Arvien biežāk lādētāji tiek veidoti ar modulāriem komponentiem, kas ļauj viegli nomainīt savienojošo virsmu.
Kabeļu pārvaldība uzlādes stacijās ir arī svarīgs ilgmūžības un uzticamības apsvērums. Lieljaudas uzlādes kabeļos ir vara vadi, šķidruma dzesēšanas līnijas un darbības kabeļi, taču tiem joprojām ir jāiztur vilkšana vai pārbraukšana. Citi apsvērumi ietver slēdzamus aizbīdņus, kas ļauj vadītājam atstāt savu transportlīdzekli sabiedriskā stacijā (savienojošās virsmas modularitāte un dzesēšanas šķidruma plūsmas attēls), neuztraucoties, ka kāds varētu atvienot kabeli.