Sala rafbíla eykst ár frá ári, eins og við höfum búist við, þó að þau séu enn langt frá því að ná loftslagsmarkmiðum. En við getum samt bjartsýnn trú á þessa gagnaspá – árið 2030 er búist við að fjöldi rafbíla um allan heim fari yfir 125 milljónir. Skýrslan leiddi í ljós að af þeim fyrirtækjum sem könnuð voru á heimsvísu og eru ekki enn að íhuga að nota BEV, nefndu 33% fjölda opinberra hleðslustöðva sem stóra hindrun fyrir því að ná þessu markmiði. Hleðsla rafbíla er alltaf mikið áhyggjuefni.
EV hleðsla hefur þróast frá því ofur óhagkvæmuLEVEL 1 hleðslutæki tilLEVEL 2 hleðslutækinú algengt í íbúðum, sem gefur okkur meira frelsi og sjálfstraust við akstur. Fólk er farið að gera meiri væntingar til rafbílahleðslu – meiri straumur, meiri kraftur og hraðari og stöðugri hleðsla. Í þessari grein munum við kanna þróun og framfarir á hraðhleðslu rafbíla saman.
Hvar liggja mörkin?
Fyrst af öllu þurfum við að skilja þá staðreynd að framkvæmd hraðhleðslu byggir ekki aðeins á hleðslutækinu. Taka þarf tillit til verkfræðilegrar hönnunar ökutækisins sjálfs og afkastageta og orkuþéttleiki rafhlöðunnar eru jafn mikilvæg. Þess vegna er hleðslutækni einnig háð þróun rafhlöðutækni, þar með talið jafnvægistækni fyrir rafhlöðupakka, og vandamálið við að brjótast í gegnum rafhúðunardeyfingu litíum rafhlöður af völdum hraðhleðslu. Þetta gæti krafist nýstárlegra framfara í öllu aflgjafakerfi rafknúinna ökutækja, rafhlöðupakkahönnun, rafhlöðufrumum og jafnvel rafhlöðu sameindaefnum.
Í öðru lagi þurfa BMS-kerfi ökutækisins og hleðslukerfi hleðslutækisins að vinna saman til að fylgjast stöðugt með og stjórna hitastigi rafhlöðunnar og hleðslutækisins, hleðsluspennu, straumi og SOC bílsins. Gakktu úr skugga um að hægt sé að setja háan straum inn í rafhlöðuna á öruggan, stöðugan og skilvirkan hátt þannig að búnaðurinn geti starfað á öruggan og áreiðanlegan hátt án of mikils hitataps.
Það má sjá að þróun hraðhleðslu krefst ekki aðeins þróunar hleðsluinnviða heldur krefst einnig nýstárlegra byltinga í rafhlöðutækni og stuðningi við flutnings- og dreifingartækni raforkunets. Það skapar einnig mikla áskorun fyrir hitaleiðnitækni.
Meiri kraftur, meiri straumur:Stórt DC hraðhleðslunet
Almenna DC hraðhleðslan í dag notar háspennu og hástraum og evrópskur og amerískur markaður flýtir fyrir uppsetningu 350kw hleðsluneta. Þetta er mikið tækifæri og áskorun fyrir framleiðendur hleðslutækja um allan heim. Það krefst þess að hleðslubúnaðurinn geti dreift hita á meðan hann sendir afl og til að tryggja að hleðsluhaugurinn geti starfað á öruggan og áreiðanlegan hátt. Eins og við vitum öll er jákvætt veldissamband á milli núverandi flutnings og varmamyndunar, svo þetta er frábær prófsteinn á tæknilega varaforða og nýsköpunargetu framleiðandans.
DC hraðhleðslunetið þarf að bjóða upp á margar öryggisverndaraðferðir, sem geta stjórnað rafhlöðum og hleðslutæki bílsins á skynsamlegan hátt meðan á hleðslu stendur til að tryggja öryggi rafhlöðunnar og búnaðarins.
Þar að auki, vegna notkunarsviðs almennings hleðslutækja, þurfa hleðslutengarnir að vera vatnsheldir, rykheldir og mjög veðurþolnir.
Sem alþjóðlegur framleiðandi hleðslubúnaðar með meira en 16 ára reynslu af rannsóknum og þróun og framleiðslu, hefur Workersbee kannað þróunarstrauma og tæknibyltingar í hleðslutækni rafbíla með leiðandi samstarfsaðilum í iðnaði í mörg ár. Rík framleiðslureynsla okkar og sterkur styrkur í rannsóknum og þróun gerði okkur kleift að setja á markað nýja kynslóð CCS2 vökvakælihleðslutenna á þessu ári.
Það samþykkir samþætta uppbyggingu hönnunar og fljótandi kælimiðillinn getur verið olíukæling eða vatnskæling. Rafræna dælan knýr kælivökvann til að flæða í hleðslutappanum og tekur burt hita sem myndast við hitauppstreymi straumsins þannig að snúrur með litlum þversniðsflatarmáli geti borið stóra strauma og stjórnað hitahækkuninni á áhrifaríkan hátt. Frá því að varan kom á markað hafa viðbrögð markaðarins verið frábær og hún hefur verið lofuð einróma af þekktum framleiðendum hleðslutækja. Við erum líka enn virkir að safna viðbrögðum viðskiptavina, fínstillum stöðugt afköst vörunnar og leitumst við að dæla meiri orku inn á markaðinn.
Sem stendur hafa ofurhleðslutæki Tesla algjört að segja um DC hraðhleðslukerfi á rafhleðslumarkaði. Ný kynslóð af V4 forþjöppum er eins og er takmörkuð við 250kW en mun sýna meiri sprengihraða þar sem afl er aukið í 350kW - sem getur bætt við 115 mílum á aðeins fimm mínútum.
Skýrslugögn sem gefin eru út af samgöngudeildum margra landa sýna að losun gróðurhúsalofttegunda frá samgöngugeiranum nemur um 1/4 af heildarlosun gróðurhúsalofttegunda landsins. Þetta á ekki aðeins við um létta fólksbíla heldur einnig þunga vörubíla. Kolefnislosun vöruflutningaiðnaðarins er enn mikilvægara og krefjandi fyrir loftslagsbætur. Fyrir hleðslu rafmagns þungaflutningabíla hefur iðnaðurinn lagt til megavatta hleðslukerfi. Kempower hefur tilkynnt um kynningu á ofurhröðum DC hleðslubúnaði allt að 1,2 MW og ætlar að taka hann í notkun í Bretlandi á fyrsta ársfjórðungi 2024.
Bandaríska DOE hefur áður lagt til XFC staðalinn fyrir mjög hraðhleðslu og kallað hann lykiláskorun sem þarf að sigrast á til að ná víðtækri notkun rafknúinna ökutækja. Það er fullkomið sett af kerfisbundinni tækni, þar á meðal rafhlöður, farartæki og hleðslubúnað. Hægt er að ljúka hleðslu á 15 mínútum eða skemur þannig að hún geti keppt við eldsneytistíma ICE.
Skipta，Innheimt：Rafmagnsskiptastöð
Auk þess að flýta fyrir byggingu hleðslustöðva hafa „swap and go“ raforkuskiptastöðvar einnig fengið mikla athygli í hraða orkuuppbótarkerfinu. Þegar öllu er á botninn hvolft tekur það aðeins nokkrar mínútur að klára rafhlöðuskiptin, keyra með fulla rafhlöðu og endurhlaða hraðar en eldsneytisbíll. Þetta er mjög spennandi og mun að sjálfsögðu laða að mörg fyrirtæki til að fjárfesta í.
NIO Power Swap þjónustan，hleypt af stokkunum af bílaframleiðandanum NIO getur sjálfkrafa skipt um fullhlaðna rafhlöðu á 3 mínútum. Sérhver skipti mun sjálfkrafa athuga rafhlöðuna og raforkukerfið til að halda ökutækinu og rafhlöðunni í besta ástandi.
Þetta hljómar frekar freistandi og það virðist sem við getum nú þegar séð óaðfinnanlegan milli lítillar rafhlöður og fullhlaðnar rafhlöður í framtíðinni. En staðreyndin er sú að það eru of margir rafbílaframleiðendur á markaðnum og flestir framleiðendur hafa mismunandi rafhlöðuforskriftir og afköst. Vegna þátta eins og samkeppni á markaði og tæknilegra hindrana er erfitt fyrir okkur að sameina rafhlöður allra eða jafnvel flestra tegunda rafbíla þannig að stærðir þeirra, forskriftir, frammistaða o.s.frv. Þetta er líka orðið stærsta þvingunin á hagkvæmni orkuskiptastöðva.
Á leiðinni: Þráðlaus hleðsla
Svipað og þróunarleið hleðslutækni fyrir farsíma er þráðlaus hleðsla einnig þróunarstefna rafknúinna ökutækja. Það notar aðallega rafsegulvirkjun og segulómun til að senda afl, umbreyta kraftinum í segulsvið og taka síðan á móti og geyma kraftinn í gegnum móttökubúnað ökutækisins. Hleðsluhraði hans verður ekki of mikill en hægt er að hlaða hann við akstur, sem má líta á sem draga úr fjarlægðarkvíða.
Electreon opnaði nýlega formlega rafmagnaða vegi í Michigan, Bandaríkjunum, og verður mikið prófað snemma árs 2024. Það gerir rafbílum sem keyra eða leggja meðfram vegum kleift að hlaða rafhlöður sínar án þess að vera í sambandi, upphaflega um kvartmílu að lengd og mun verða framlengdur í a. mílu. Þróun þessarar tækni hefur einnig virkjað hreyfanlegt vistkerfi mjög, en það krefst mjög mikillar innviðauppbyggingar og mikillar verkfræðivinnu.
Fleiri áskoranir
Þegar fleiri rafbílar flæða inn，fleiri hleðslukerfi eru sett upp og meiri straumur þarf að gefa, sem þýðir að það verður meiri álagsþrýstingur á raforkukerfið. Hvort sem það er orka, orkuframleiðsla eða orkuflutningur og -dreifing munum við standa frammi fyrir miklum áskorunum.
Í fyrsta lagi, frá alþjóðlegu þjóðhagslegu sjónarhorni, er þróun orkugeymslu enn mikil þróun. Á sama tíma er einnig nauðsynlegt að flýta fyrir tæknilegri útfærslu og skipulagi V2X svo orkan geti dreifst á skilvirkan hátt í öllum hlekkjum.
Í öðru lagi, notaðu gervigreind og stórgagnatækni til að koma á snjöllum netum og bæta áreiðanleika netsins. Greindu og stjórnaðu á áhrifaríkan hátt hleðslueftirspurn rafknúinna ökutækja og leiðbeindu um hleðslu eftir tímabilum. Það getur ekki aðeins dregið úr hættu á áhrifum á netið heldur getur það einnig lækkað rafmagnsreikninga bílaeigenda.
Í þriðja lagi, þó að stefnuþrýstingur virki í orði, skiptir meira máli hvernig hann er framkvæmdur. Hvíta húsið hafði áður fullyrt að það fjárfesti 7,5 milljarða dala í byggingu hleðslustöðva, en það hefur nánast ekkert orðið. Ástæðan er sú að erfitt er að samræma styrkkröfur stefnunnar við afkomu mannvirkjanna og langt er frá því að hagnaðaröflun verktaka sé virkjuð.
Loks eru helstu bílaframleiðendur að vinna að ofurhraðhleðslu háspennu. Annars vegar munu þeir nota 800V háspennutækni og hins vegar munu þeir uppfæra rafhlöðutækni og kælitækni verulega til að ná ofurhraða hleðslu upp á 10-15 mínútur. Öll atvinnugreinin mun standa frammi fyrir miklum áskorunum.
Mismunandi hraðhleðslutækni hentar fyrir mismunandi tilefni og þarfir og hver hleðsluaðferð hefur einnig augljósa annmarka. Þriggja fasa hleðslutæki fyrir hraðhleðslu heima, DC hraðhleðslu fyrir háhraða ganga, þráðlaus hleðsla fyrir akstursstöðu og rafmagnsskiptastöðvar til að skipta um rafhlöður fljótt. Eins og rafbílatækni heldur áfram að þróast mun hraðhleðslutækni halda áfram að bæta og þróast. Þegar 800V pallurinn verður vinsæll mun hleðslubúnaður yfir 400kw vera í miklu magni og kvíði okkar varðandi úrval rafbíla verður smám saman útrýmt með þessum áreiðanlegu tækjum. Workersbee er reiðubúinn að vinna með öllum samstarfsaðilum iðnaðarins til að skapa græna framtíð!
Birtingartími: 19. desember 2023