Trendy v možnostiach nabíjania EV

Rast trhu s elektrickými vozidlami sa môže zdať nevyhnutný: zameranie sa na znižovanie emisií CO2, súčasná politická klíma, investície vlády a automobilového priemyslu a pokračujúca snaha o plne elektrickú spoločnosť, to všetko poukazuje na prínos elektrických vozidiel. Doteraz však rozšírenému prijatiu elektrických vozidiel spotrebiteľmi bránili dlhé doby nabíjania a nedostatok nabíjacej infraštruktúry. Pokrok v technológii nabíjania EV rieši tieto výzvy a umožňuje bezpečné a rýchle nabíjanie doma aj na cestách. Nabíjacie komponenty a infraštruktúra stúpajú, aby vyhovovali potrebám rýchlo rastúceho trhu s elektrickými vozidlami, čím sa otvára cesta pre exponenciálny rast elektrickej dopravy.

HNACIE SILY TRHU EV

Investície do elektrických vozidiel už niekoľko rokov rastú, no zvýšenú pozornosť a dopyt zdôrazňujú viaceré sektory spoločnosti. Rastúce zameranie na klimatické riešenia zdôraznilo dôležitosť elektrických vozidiel – schopnosť znižovať emisie uhlíka zo spaľovacích motorov a investovať do prepravy čistej energie sa stala rozšíreným cieľom vlády aj priemyslu. Toto zameranie na trvalo udržateľný rast a ochranu prírodných zdrojov tiež poháňa technológiu smerom k úplne elektrickej spoločnosti – svetu s neobmedzenou energiou založenou na obnoviteľných zdrojoch bez škodlivých emisií.
Tieto environmentálne a technologické hnacie sily sa odrážajú v prioritách federálnej regulácie a investícií, najmä vo svetle zákona o investíciách do infraštruktúry a pracovných miest z roku 2021, ktorý vyčlenil 7,5 miliardy dolárov na infraštruktúru elektrických vozidiel na federálnej úrovni, 2,5 miliardy dolárov na granty na infraštruktúru nabíjania a dopĺňania paliva pre elektromobily, a 5 miliárd dolárov na národný program nabíjania elektrických vozidiel. Bidenova administratíva tiež sleduje cieľ vybudovať a nainštalovať 500 000 jednosmerných nabíjacích staníc po celej krajine.

Tento trend možno pozorovať aj na štátnej úrovni. Štáty vrátane Kalifornie, Massachusetts a New Jersey presadzujú legislatívu, ktorá by zahŕňala plne elektrické vozidlá. Daňové kredity, hnutie Electrify America, stimuly a mandáty tiež ovplyvňujú spotrebiteľov a výrobcov, aby prijali hnutie EV.

K posunu smerom k elektrickým vozidlám sa pridávajú aj automobilky. Poprední výrobcovia automobilov vrátane GM, Ford, Volkswagen, BMW a Audi neustále predstavujú nové modely EV. Očakáva sa, že do konca roku 2022 bude na trhu dostupných viac ako 80 modelov EV a plug-in hybridov. Na trh sa pridáva aj rastúci počet nových výrobcov elektrických vozidiel, vrátane spoločností Tesla, Lucid, Nikola a Rivian.

Na celoelektrickú spoločnosť sa pripravujú aj energetické spoločnosti. Je dôležité, aby energetické spoločnosti zostali vpredu, pokiaľ ide o elektrifikáciu, aby uspokojili rastúci dopyt, a pozdĺž medzištátnych komunikácií bude potrebná kritická infraštruktúra vrátane mikrosietí, aby bolo možné umiestniť nabíjacie stanice. Komunikácia medzi vozidlami a sieťou získava na trakcii aj na diaľniciach.

CESTNÉ BLOKOVANIE RAST

Zatiaľ čo dynamika rozšíreného zavádzania EV naberá na obrátkach, očakáva sa, že výzvy brzdia rast. Hoci stimuly povzbudia spotrebiteľov alebo vozové parky k prechodu na elektrické vozidlá, môžu mať háčik – môže dôjsť k posunu, aby EV boli schopné komunikovať s infraštruktúrou na sledovanie najazdených kilometrov, čo si vyžaduje technologické inovácie a vonkajšiu komunikačnú infraštruktúru.

Jednou z najväčších prekážok prijatia EV na spotrebiteľskej úrovni je spoľahlivá a efektívna nabíjacia infraštruktúra. Odhaduje sa, že do roku 2030 bude potrebných 9,6 milióna nabíjacích portov na prispôsobenie sa predpokladanému rastu trhu s EV. Takmer 80 % týchto portov budú tvoriť domáce nabíjačky a približne 20 % budú verejné alebo pracovné nabíjačky. V súčasnosti spotrebitelia váhajú s kúpou vozidla EV kvôli obavám z dojazdu – obavy, že ich auto nezvládne dlhú cestu bez nutnosti dobíjania a že nabíjacie stanice nebudú v prípade potreby dostupné alebo efektívne.

Najmä verejné alebo zdieľané nabíjačky musia byť schopné poskytovať takmer nepretržité vysokorýchlostné nabíjanie po celý deň. Vodič, ktorý zastaví na nabíjacej stanici pozdĺž diaľnice, pravdepodobne potrebuje rýchle vysokovýkonné nabitie – vysokovýkonné nabíjacie systémy budú schopné poskytnúť vozidlám takmer úplne nabitú batériu už po niekoľkých minútach nabíjania.

Aby vysokorýchlostné nabíjačky fungovali spoľahlivo, vyžadujú špecifické konštrukčné úvahy. Schopnosť chladenia kvapalinou je potrebná na udržanie nabíjacích kolíkov na optimálnej teplote a predĺženie doby, počas ktorej je možné vozidlo nabíjať vyššími prúdmi. V oblastiach s hustým nabíjaním vozidiel, udržiavanie kontaktných kolíkov chladených vytvorí efektívne a konzistentné spoľahlivé vysokovýkonné nabíjanie, ktoré uspokojí neustály tok dopytu spotrebiteľov po nabíjaní.

VYSOKÝ VÝKONNÁ NABÍJAČKA ÚVAHY PRE KONŠTRUKCIU

Nabíjačky EV sa čoraz viac vyrábajú so zameraním na optimalizáciu odolnosti a možností vysokovýkonného nabíjania, aby vyhovovali potrebám vodičov EV a prekonali obavy z dojazdu. Vysokovýkonná nabíjačka EV s 500 ampérmi je možná vďaka kvapalinovému chladeniu a monitorovaciemu systému – kontaktný nosič v nabíjacom konektore má tepelnú vodivosť a slúži aj ako chladič, pretože chladivo odvádza teplo cez integrované chladiace kanály. Tieto nabíjačky obsahujú rôzne senzory, vrátane senzorov úniku chladiacej kvapaliny a presného monitorovania teploty pri každom napájacom kontakte, aby sa zabezpečilo, že kolíky neprekročia 90 stupňov Celzia. Ak sa dosiahne táto hranica, regulátor nabíjania v nabíjacej stanici zníži výstupný výkon, aby udržal prijateľnú teplotu.

Nabíjačky EV tiež musia byť schopné odolať opotrebovaniu a ľahko podstupovať údržbu. Nabíjacie rukoväte EV sú navrhnuté tak, aby odolali opotrebovaniu, hrubému zaobchádzaniu s časom ovplyvňujúcim lícovanú plochu sa nedá vyhnúť. Čoraz častejšie sa nabíjačky navrhujú s modulárnymi komponentmi, ktoré umožňujú jednoduchú výmenu spojovacej plochy.
Vedenie káblov v nabíjacích staniciach je tiež dôležitým faktorom pre dlhú životnosť a spoľahlivosť. Vysokovýkonné nabíjacie káble obsahujú medené drôty, vedenia na chladenie kvapalinou a káble aktivity, napriek tomu musia vydržať ťahanie alebo prejazd. K ďalším úvahám patria uzamykateľné západky, ktoré umožňujú vodičovi opustiť (Modularita lícujúcej plochy spolu s vyobrazením prietoku chladiacej kvapaliny) nabíjanie svojho vozidla na verejnej stanici bez obáv, že by niekto mohol odpojiť kábel.