แนวโน้มความสามารถในการชาร์จ EV

การเติบโตของตลาดรถยนต์ไฟฟ้าอาจเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ การมุ่งเน้นไปที่การลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ บรรยากาศทางการเมืองในปัจจุบัน การลงทุนของรัฐบาลและอุตสาหกรรมยานยนต์ และการแสวงหาสังคมไฟฟ้าทั้งหมดอย่างต่อเนื่อง ล้วนชี้เป็นประโยชน์ต่อรถยนต์ไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม จนถึงขณะนี้ การนำรถยนต์ไฟฟ้ามาใช้อย่างแพร่หลายโดยผู้บริโภคถูกขัดขวางเนื่องจากใช้เวลานานในการชาร์จและขาดโครงสร้างพื้นฐานในการชาร์จ ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการชาร์จ EV กำลังจัดการกับความท้าทายเหล่านี้ ทำให้สามารถชาร์จได้อย่างปลอดภัยและรวดเร็วทั้งที่บ้านและบนท้องถนน ส่วนประกอบการชาร์จและโครงสร้างพื้นฐานกำลังเพิ่มขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการของตลาด EV ที่เติบโตอย่างรวดเร็ว ซึ่งปูทางสำหรับการเติบโตแบบก้าวกระโดดในการขนส่งไฟฟ้า

พลังขับเคลื่อนเบื้องหลังตลาด EV

การลงทุนในรถยนต์ไฟฟ้ามีการเติบโตมาหลายปีแล้ว แต่หลายภาคส่วนในสังคมเน้นย้ำความสนใจและความต้องการที่เพิ่มขึ้น การมุ่งเน้นที่เพิ่มมากขึ้นในการแก้ปัญหาสภาพภูมิอากาศได้เน้นย้ำถึงความสำคัญของยานพาหนะไฟฟ้า ความสามารถในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนจากเครื่องยนต์สันดาปภายในและการลงทุนในการขนส่งพลังงานสะอาด ได้กลายเป็นเป้าหมายที่แพร่หลายสำหรับภาครัฐและอุตสาหกรรม การมุ่งเน้นไปที่การเติบโตที่ยั่งยืนและการอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติยังขับเคลื่อนเทคโนโลยีให้มีแนวโน้มไปสู่สังคมที่ใช้ไฟฟ้าทั้งหมด ซึ่งเป็นโลกที่มีพลังงานไม่จำกัดโดยใช้ทรัพยากรหมุนเวียนโดยไม่มีการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย
ตัวขับเคลื่อนด้านสิ่งแวดล้อมและเทคโนโลยีเหล่านี้สะท้อนให้เห็นในลำดับความสำคัญของกฎระเบียบและการลงทุนของรัฐบาลกลาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของพระราชบัญญัติการลงทุนและงานโครงสร้างพื้นฐานปี 2021 ซึ่งจัดสรรไว้ 7.5 พันล้านดอลลาร์สำหรับโครงสร้างพื้นฐาน EV ในระดับรัฐบาลกลาง และ 2.5 พันล้านดอลลาร์สำหรับการชาร์จ EV และทุนสนับสนุนโครงสร้างพื้นฐานการเติมเชื้อเพลิง และ 5 พันล้านดอลลาร์สำหรับโครงการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าแห่งชาติ ฝ่ายบริหารของ Biden กำลังบรรลุเป้าหมายในการสร้างและติดตั้งสถานีชาร์จ DC 500,000 แห่งทั่วประเทศ

แนวโน้มนี้สามารถเห็นได้ในระดับรัฐด้วย รัฐต่างๆ รวมถึงแคลิฟอร์เนีย แมสซาชูเซตส์ และนิวเจอร์ซีย์ กำลังดำเนินการออกกฎหมายเพื่อยอมรับรถยนต์ไฟฟ้าทั้งหมด เครดิตภาษี ขบวนการ Electrify America สิ่งจูงใจ และข้อบังคับ ยังมีอิทธิพลต่อผู้บริโภคและผู้ผลิตให้ยอมรับขบวนการ EV

ผู้ผลิตรถยนต์ก็เข้าร่วมในการมุ่งสู่ยานยนต์ไฟฟ้าเช่นกัน ผู้ผลิตรถยนต์รุ่นเก่าอย่าง GM, Ford, Volkswagen, BMW และ Audi ต่างแนะนำรถยนต์ EV ใหม่อย่างต่อเนื่อง ภายในสิ้นปี 2565 คาดว่าจะมีรถยนต์ไฟฟ้าและปลั๊กอินไฮบริดมากกว่า 80 รุ่นออกสู่ตลาด มีผู้ผลิต EV รายใหม่เข้าร่วมตลาดเพิ่มมากขึ้นเช่นกัน รวมถึง Tesla, Lucid, Nikola และ Rivian

บริษัทสาธารณูปโภคกำลังเตรียมความพร้อมสำหรับสังคมไฟฟ้าทั้งหมด สิ่งสำคัญคือระบบสาธารณูปโภคจะต้องก้าวนำหน้าในเรื่องการใช้พลังงานไฟฟ้าเพื่อรองรับความต้องการที่เพิ่มขึ้น และโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ รวมถึงไมโครกริดจะเป็นสิ่งจำเป็นตลอดเส้นทางระหว่างรัฐเพื่อรองรับสถานีชาร์จพลังงาน การสื่อสารแบบ Vehicle-to-Grid กำลังได้รับความนิยมบนทางด่วนเช่นกัน

สิ่งกีดขวางบนถนนสู่การเติบโต

ในขณะที่มีแรงผลักดันจากการนำรถยนต์พลังงานไฟฟ้ามาใช้อย่างแพร่หลาย ความท้าทายต่างๆ คาดว่าจะขัดขวางการเติบโต แม้ว่าสิ่งจูงใจจะกระตุ้นให้ผู้บริโภคหรือกลุ่มยานพาหนะเปลี่ยนมาใช้ยานพาหนะไฟฟ้า แต่ก็อาจมาพร้อมกับอุปสรรค - อาจมีการเคลื่อนไหวสำหรับ EV เพื่อให้สามารถสื่อสารกับโครงสร้างพื้นฐานเพื่อติดตามระยะทาง โดยต้องใช้นวัตกรรมทางเทคโนโลยีและโครงสร้างพื้นฐานการสื่อสารกลางแจ้ง

อุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งต่อการนำ EV มาใช้ในระดับผู้บริโภคคือโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ ภายในปี 2573 จำเป็นต้องมีพอร์ตชาร์จประมาณ 9.6 ล้านพอร์ต เพื่อรองรับการเติบโตของตลาดรถยนต์ไฟฟ้าที่คาดการณ์ไว้ เกือบ 80% ของพอร์ตเหล่านั้นจะเป็นที่ชาร์จที่บ้าน และประมาณ 20% จะเป็นที่ชาร์จสาธารณะหรือในที่ทำงาน ปัจจุบัน ผู้บริโภคลังเลที่จะซื้อรถยนต์ EV เนื่องจากความวิตกกังวลในระยะไกล โดยกังวลว่ารถของพวกเขาจะไม่สามารถเดินทางไกลได้โดยไม่ต้องชาร์จ และสถานีชาร์จจะไม่พร้อมใช้งานหรือมีประสิทธิภาพเมื่อจำเป็น

ที่ชาร์จสาธารณะหรือที่ใช้ร่วมกันโดยเฉพาะจะต้องสามารถให้ความสามารถในการชาร์จด้วยความเร็วสูงที่แทบจะคงที่ตลอดเวลา คนขับที่จอดที่สถานีชาร์จบนทางด่วนมักต้องการการชาร์จพลังงานสูงอย่างรวดเร็ว โดยระบบการชาร์จพลังงานสูงจะสามารถให้แบตเตอรี่ที่ชาร์จใกล้เต็มแก่ยานพาหนะได้หลังจากชาร์จเพียงไม่กี่นาที

เครื่องชาร์จความเร็วสูงจำเป็นต้องคำนึงถึงการออกแบบเฉพาะเพื่อให้ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ ความสามารถในการระบายความร้อนด้วยของเหลวมีความจำเป็นเพื่อรักษาหมุดชาร์จให้มีอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด และยืดเวลาการชาร์จรถยนต์ด้วยกระแสไฟที่สูงขึ้น ในพื้นที่ชาร์จที่มียานพาหนะหนาแน่น การทำให้หมุดสัมผัสเย็นลงจะสร้างการชาร์จพลังงานสูงที่มีประสิทธิภาพและสม่ำเสมอและเชื่อถือได้ เพื่อตอบสนองความต้องการการชาร์จของผู้บริโภคอย่างต่อเนื่อง

ข้อพิจารณาในการออกแบบเครื่องชาร์จพลังงานสูง

เครื่องชาร์จ EV กำลังถูกสร้างขึ้นมากขึ้นเรื่อยๆ โดยมุ่งเน้นที่การเพิ่มความทนทานและความสามารถในการชาร์จกำลังสูงให้เหมาะสม เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ขับขี่ EV และเอาชนะความวิตกกังวลในระยะไกล เครื่องชาร์จ EV กำลังสูง 500 แอมป์สามารถทำได้ด้วยระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวและระบบตรวจสอบ โดยส่วนรับสัมผัสในขั้วต่อการชาร์จมีคุณสมบัติการนำความร้อน และยังทำหน้าที่เป็นแผงระบายความร้อนเนื่องจากสารหล่อเย็นจะกระจายความร้อนผ่านท่อระบายความร้อนในตัว เครื่องชาร์จเหล่านี้มีเซ็นเซอร์หลากหลาย รวมถึงเซ็นเซอร์การรั่วไหลของน้ำหล่อเย็นและการตรวจสอบอุณหภูมิที่แม่นยำทุกครั้งที่สัมผัสพลังงานเพื่อให้แน่ใจว่าพินจะมีอุณหภูมิไม่เกิน 90 องศาเซลเซียส หากถึงเกณฑ์ดังกล่าว ตัวควบคุมการชาร์จในสถานีชาร์จจะลดกำลังไฟฟ้าที่ส่งออกเพื่อรักษาอุณหภูมิที่ยอมรับได้

ที่ชาร์จ EV ยังต้องทนทานต่อการสึกหรอและบำรุงรักษาได้ง่าย ที่จับสำหรับชาร์จ EV ได้รับการออกแบบมาเพื่อการสึกหรอ การใช้งานอย่างสมบุกสมบันเมื่อเวลาผ่านไปซึ่งส่งผลกระทบต่อหน้าคู่ผสมพันธุ์เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ เครื่องชาร์จได้รับการออกแบบให้มีส่วนประกอบแบบโมดูลาร์มากขึ้นเรื่อยๆ ช่วยให้เปลี่ยนหน้าคู่ได้ง่าย
การจัดการสายเคเบิลในสถานีชาร์จยังเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องคำนึงถึงในเรื่องอายุการใช้งานและความน่าเชื่อถืออีกด้วย สายชาร์จกำลังสูงประกอบด้วยสายทองแดง สายหล่อเย็นด้วยของเหลว และสายกิจกรรม แต่ยังคงต้องทนทานต่อการถูกดึงหรือผลักทับ ข้อควรพิจารณาอื่นๆ ได้แก่ สลักแบบล็อคได้ ซึ่งช่วยให้ผู้ขับขี่สามารถออกจากรถได้ (โมดูลาร์ของใบหน้าผสมพันธุ์พร้อมกับภาพประกอบการไหลของน้ำหล่อเย็น) รถชาร์จที่สถานีสาธารณะโดยไม่ต้องกังวลว่าอาจมีคนถอดสายเคเบิลออก