Tendințe în capacitatea de încărcare a vehiculelor electrice

Creșterea pieței vehiculelor electrice poate părea inevitabilă: concentrarea pe reducerea emisiilor de CO2, climatul politic actual, investițiile guvernamentale și industria auto și urmărirea continuă a societății exclusiv electrice indică un avantaj în vehiculele electrice. Până acum, totuși, adoptarea pe scară largă a vehiculelor electrice de către consumatori a fost împiedicată de timpii de încărcare lungi și de lipsa infrastructurii de încărcare. Progresele în tehnologia de încărcare a vehiculelor electrice abordează aceste provocări, permițând încărcarea sigură și rapidă acasă și pe drum. Componentele și infrastructura de încărcare cresc pentru a satisface nevoile pieței de vehicule electrice în creștere rapidă, deschizând calea pentru o creștere exponențială a transportului electric.

FORȚE MOTORICE DIN SPATELE PIEȚEI EV

Investițiile în vehicule electrice sunt în creștere de câțiva ani, dar atenția și cererea sporite au fost subliniate de mai multe sectoare ale societății. Accentul tot mai mare pe soluțiile climatice a evidențiat importanța vehiculelor electrice – capacitatea de a reduce emisiile de carbon de la motoarele cu ardere internă și de a investi în transportul de energie curată a devenit un obiectiv larg răspândit atât pentru guvern, cât și pentru industrie. Acest accent pe creșterea durabilă și conservarea resurselor naturale determină, de asemenea, tehnologia să îndrepte spre o societate complet electrică - o lume cu energie nelimitată, bazată pe resurse regenerabile, fără emisii dăunătoare.
Acești factori de mediu și tehnologici se reflectă în prioritățile reglementărilor și investițiilor federale, în special în lumina Legii pentru investiții și locuri de muncă în infrastructură din 2021, care a alocat 7,5 miliarde de dolari pentru infrastructura vehiculelor electrice la nivel federal, 2,5 miliarde de dolari pentru granturile de încărcare și alimentare cu combustibil pentru vehicule electrice. și 5 miliarde de dolari pentru Programul național de încărcare a vehiculelor electrice. Administrația Biden urmărește, de asemenea, un obiectiv de a construi și instala 500.000 de stații de încărcare DC în toată țara.

Această tendință poate fi observată și la nivel de stat. Statele, inclusiv California, Massachusetts și New Jersey, urmăresc legislație pentru a îmbrățișa vehiculele complet electrice. Creditele fiscale, mișcarea Electrify America, stimulentele și mandatele influențează, de asemenea, consumatorii și producătorii să adopte mișcarea EV.

Producătorii de automobile se alătură, de asemenea, mișcării către vehiculele electrice. Principalii producători de automobile vechi, inclusiv GM, Ford, Volkswagen, BMW și Audi, introduc în mod constant noi modele EV. Până la sfârșitul anului 2022, se așteaptă să fie disponibile pe piață peste 80 de modele EV și hibrizi plug-in. Există un număr tot mai mare de noi producători de vehicule electrice care se alătură pieței, inclusiv Tesla, Lucid, Nikola și Rivian.

Companiile de utilități se pregătesc și ele pentru o societate complet electrică. Este important ca utilitățile să rămână în fruntea curbei atunci când vine vorba de electrificare, pentru a face față cererii în creștere, iar infrastructura critică, inclusiv microrețele, va fi necesară de-a lungul interstatelor pentru a găzdui stațiile de încărcare a energiei electrice. Comunicarea Vehicle-to-Grid câștigă, de asemenea, acțiune de-a lungul autostrăzilor.

BLOCURI PENTRU CREȘTERE

Deși câștigă impuls pentru adoptarea pe scară largă a vehiculelor electrice, se așteaptă ca provocările să împiedice creșterea. În timp ce stimulentele vor încuraja consumatorii sau flotele să treacă la vehicule electrice, acestea pot avea un inconvenient – ​​poate exista o mișcare pentru ca vehiculele electrice să poată comunica cu infrastructura pentru a urmări kilometrajul, necesitând inovații tehnologice și infrastructură de comunicații în aer liber.

Unul dintre cele mai mari obstacole în calea adoptării vehiculelor electrice la nivel de consumator este infrastructura de încărcare fiabilă și eficientă. Se estimează că vor fi necesare 9,6 milioane de porturi de încărcare până în 2030 pentru a face față creșterii estimate a pieței de vehicule electrice. Aproape 80% dintre aceste porturi vor fi încărcătoare de acasă, iar aproximativ 20% vor fi încărcătoare publice sau la locul de muncă. În prezent, consumatorii ezită să achiziționeze un vehicul EV din cauza anxietății de autonomie – îngrijorarea că mașina lor nu va putea face o călătorie lungă fără a fi nevoie să fie reîncărcată și că stațiile de încărcare nu vor fi disponibile sau eficiente atunci când este nevoie.

În special, încărcătoarele publice sau partajate trebuie să fie capabile să ofere capacități de încărcare de mare viteză aproape constante non-stop. Un șofer care se oprește la o stație de încărcare de-a lungul unei autostrăzi are nevoie probabil de o încărcare rapidă de mare putere – sistemele de încărcare de mare putere vor putea oferi vehiculelor o baterie aproape complet reîncărcată după doar câteva minute de încărcare.

Încărcătoarele de mare viteză necesită considerații specifice de proiectare pentru a funcționa în mod fiabil. Capacitățile de răcire cu lichid sunt necesare pentru a menține pinii de încărcare la o temperatură optimă și pentru a prelungi timpul în care un vehicul poate fi încărcat cu curenți mai mari. În zonele de încărcare dense de vehicule, menținerea pinii de contact răci va crea o încărcare de mare putere eficientă și fiabilă, pentru a satisface fluxul constant al cererii de încărcare a consumatorilor.

CONSIDERAȚII DE PROIECTARE A ÎNCĂRCĂTORULUI DE MARE PUTERE

Încărcătoarele de vehicule electrice sunt din ce în ce mai construite cu accent pe optimizarea robusteței și a capacităților de încărcare de mare putere pentru a satisface nevoile șoferilor de vehicule electrice și pentru a depăși anxietatea de autonomie. Un încărcător EV de mare putere cu 500 de amperi este posibil cu sistemul de răcire cu lichid și monitorizare – suportul de contact din conectorul de încărcare prezintă conductivitate termică și servește, de asemenea, ca un radiator, deoarece lichidul de răcire disipează căldura prin canalele de răcire integrate. Aceste încărcătoare conțin o varietate de senzori, inclusiv senzori de scurgere a lichidului de răcire și monitorizarea precisă a temperaturii la fiecare contact de alimentare pentru a se asigura că pinii nu depășesc 90 de grade Celsius. Dacă acest prag este atins, controlerul de încărcare din stația de încărcare reduce puterea de ieșire pentru a menține o temperatură acceptabilă.

Încărcătoarele EV trebuie, de asemenea, să poată rezista la uzură și să fie supuse cu ușurință la întreținere. Mânerele de încărcare EV sunt proiectate pentru uzură, manevrarea dură în timp, care afectează fața de împerechere este inevitabil. Din ce în ce mai mult, încărcătoarele sunt proiectate cu componente modulare, permițând înlocuirea ușoară a feței de împerechere.
Gestionarea cablurilor în stațiile de încărcare este, de asemenea, un aspect important pentru longevitate și fiabilitate. Cablurile de încărcare de mare putere conțin fire de cupru, linii de răcire cu lichid și cabluri de activitate, dar totuși trebuie să reziste la tragere sau împingere. Alte considerații includ zăvoarele blocabile, care permit șoferului să părăsească (modularitatea feței de împerechere împreună cu o ilustrare a fluxului de lichid de răcire) vehiculul încarcându-se la o stație publică fără să-și facă griji că cineva ar putea deconecta cablul.