Ang mga benta ng de-kuryenteng sasakyan ay tumataas taon-taon, gaya ng inaasahan namin, bagama't malayo pa rin ang mga ito sa pagtugon sa mga layunin sa klima. Ngunit maaari pa rin tayong maniwala sa hula ng data na ito - sa 2030, ang bilang ng mga EV sa buong mundo ay inaasahang lalampas sa 125 milyon. Nalaman ng ulat na sa mga kumpanyang na-survey sa buong mundo na hindi pa isinasaalang-alang ang paggamit ng mga BEV, 33% ang binanggit ang bilang ng mga pampublikong charging point bilang isang pangunahing hadlang sa pagkamit ng layuning ito. Ang pag-charge ng mga de-kuryenteng sasakyan ay palaging isang pangunahing alalahanin.
Nag-evolve ang EV charging mula sa sobrang inefficientLEVEL 1 na mga charger saLEVEL 2 na mga chargerkaraniwan na ngayon sa mga tirahan, na nagbibigay sa atin ng higit na kalayaan at kumpiyansa kapag nagmamaneho. Nagsisimula nang magkaroon ng mas mataas na mga inaasahan ang mga tao para sa EV charging – mas mataas na kasalukuyang, mas malaking power, at mas mabilis at mas matatag na pagsingil. Sa artikulong ito, tutuklasin natin ang pagbuo at pag-unlad ng mabilis na pag-charge ng EV nang magkasama.
Nasaan ang mga Limitasyon?
Una sa lahat, kailangan nating maunawaan ang katotohanan na ang pagsasakatuparan ng mabilis na pagsingil ay hindi lamang umaasa sa charger. Ang disenyo ng engineering ng sasakyan mismo ay kailangang isaalang-alang, at ang kapasidad at densidad ng enerhiya ng power battery ay pantay na mahalaga. Samakatuwid, ang teknolohiya ng pag-charge ay napapailalim din sa pag-unlad ng teknolohiya ng baterya, kabilang ang teknolohiya ng pagbabalanse ng battery pack, at ang problema ng pagsira sa electroplating attenuation ng mga lithium batteries na dulot ng mabilis na pag-charge. Maaaring mangailangan ito ng makabagong pag-unlad sa buong sistema ng supply ng kuryente ng mga de-koryenteng sasakyan, disenyo ng pack ng baterya, mga cell ng baterya, at maging ng mga molekular na materyales ng baterya.
Pangalawa, ang BMS system ng sasakyan at ang charging system ng charger ay kailangang magtulungan upang patuloy na subaybayan at kontrolin ang temperatura ng baterya at charger, ang boltahe sa pag-charge, kasalukuyang, at SOC ng kotse. Tiyakin na ang mataas na agos ay maaaring maipasok sa power battery nang ligtas, matatag, at mahusay upang ang kagamitan ay maaaring gumana nang ligtas at maaasahan nang walang labis na pagkawala ng init.
Makikita na ang pagbuo ng mabilis na pagsingil ay hindi lamang nangangailangan ng pag-unlad ng imprastraktura sa pagsingil ngunit nangangailangan din ng mga makabagong tagumpay sa teknolohiya ng baterya at ang suporta ng power grid transmission at distribution technology. Naghahain din ito ng malaking hamon sa teknolohiya ng pagwawaldas ng init.
Higit na Lakas, Higit na Kasalukuyan:Malaking DC Fast Charging Network
Ang pampublikong DC fast charging ngayon ay gumagamit ng mataas na boltahe at mataas na kasalukuyang, at ang European at American market ay nagpapabilis sa pag-deploy ng 350kw charging network. Ito ay isang malaking pagkakataon at hamon para sa pagsingil ng mga tagagawa ng kagamitan sa buong mundo. Nangangailangan ito ng kagamitan sa pag-charge upang makapag-alis ng init habang nagpapadala ng kapangyarihan at upang matiyak na ang tumpok ng pag-charge ay maaaring gumana nang ligtas at mapagkakatiwalaan. Tulad ng alam nating lahat, mayroong isang positibong exponential na ugnayan sa pagitan ng kasalukuyang transmission at heat generation, kaya ito ay isang mahusay na pagsubok ng mga teknikal na reserba at mga kakayahan sa pagbabago ng tagagawa.
Ang DC fast charging network ay kailangang magbigay ng maraming mekanismo ng proteksyon sa kaligtasan, na maaaring matalinong pamahalaan ang mga baterya at charger ng kotse sa panahon ng proseso ng pag-charge upang matiyak ang kaligtasan ng baterya at kagamitan.
Bilang karagdagan, dahil sa senaryo ng paggamit ng mga pampublikong charger, ang mga plug ng charging ay kailangang hindi tinatablan ng tubig, dustproof, at lubos na lumalaban sa panahon.
Bilang isang internasyonal na tagagawa ng kagamitan sa pag-charge na may higit sa 16 na taon ng R&D at karanasan sa produksyon, ang Workersbee ay ginalugad ang mga uso sa pag-unlad at mga teknolohikal na tagumpay ng teknolohiya sa pag-charge ng de-kuryenteng sasakyan kasama ang mga kasosyong nangunguna sa industriya sa loob ng maraming taon. Ang aming mayamang karanasan sa produksyon at malakas na R&D na lakas ay nagbigay-daan sa amin na maglunsad ng bagong henerasyon ng CCS2 liquid-cooling charging plugs ngayong taon.
Gumagamit ito ng isang pinagsama-samang disenyo ng istraktura, at ang likidong paglamig ng daluyan ay maaaring maging oil cooling o water cooling. Ang electronic pump ay nagtutulak sa coolant na dumaloy sa charging plug at inaalis ang init na nalilikha ng thermal effect ng kasalukuyang upang ang maliliit na cross-sectional area cable ay makapagdala ng malalaking alon at epektibong makontrol ang pagtaas ng temperatura. Mula nang ilunsad ang produkto, ang feedback sa merkado ay napakahusay at ito ay lubos na pinuri ng mga kilalang tagagawa ng kagamitan sa pagsingil. Aktibo pa rin kaming nangongolekta ng feedback ng customer, patuloy na ino-optimize ang performance ng produkto, at nagsusumikap na mag-inject ng higit na sigla sa merkado.
Sa kasalukuyan, ang mga Supercharger ng Tesla ang may ganap na kapangyarihan sa network ng mabilis na pagsingil ng DC sa merkado ng pagsingil ng EV. Ang bagong henerasyon ng mga V4 Supercharger ay kasalukuyang limitado sa 250kW ngunit magpapakita ng mas mataas na bilis ng pagsabog habang ang kapangyarihan ay tumaas sa 350kW - na may kakayahang magdagdag ng 115 milya sa loob lamang ng limang minuto.
Ang data ng ulat na inilathala ng mga departamento ng transportasyon ng maraming bansa ay nagpapakita na ang greenhouse gas emissions mula sa sektor ng transportasyon ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang 1/4 ng kabuuang greenhouse gas emissions ng bansa. Kabilang dito hindi lamang ang mga magaan na pampasaherong sasakyan kundi pati na rin ang mga heavy-duty na trak. Ang pag-decarbonize sa industriya ng trak ay mas mahalaga at mapaghamong para sa pagpapabuti ng klima. Para sa pagsingil ng mga de-kuryenteng heavy-duty na trak, ang industriya ay nagmungkahi ng isang megawatt-level na sistema ng pagsingil. Inihayag ng Kempower ang paglulunsad ng napakabilis na DC charging equipment na hanggang 1.2 MW at planong gamitin ito sa UK sa unang quarter ng 2024.
Nauna nang iminungkahi ng US DOE ang XFC standard para sa napakabilis na pagsingil, na tinatawag itong isang pangunahing hamon na dapat lagpasan upang makamit ang malawakang paggamit ng mga de-kuryenteng sasakyan. Ito ay isang kumpletong hanay ng mga sistematikong teknolohiya kabilang ang mga baterya, sasakyan, at kagamitan sa pag-charge. Maaaring kumpletuhin ang pag-charge sa loob ng 15 minuto o mas maikli upang ito ay makipagkumpitensya sa oras ng pag-refueling ng isang ICE.
Magpalit,Sinisingil：Istasyon ng Power Swap
Bilang karagdagan sa pagpapabilis ng pagtatayo ng mga istasyon ng pagsingil, ang mga istasyon ng pagpapalit ng kuryente na "swap and go" ay nakakuha din ng maraming atensyon sa mabilis na sistema ng muling pagdadagdag ng enerhiya. Pagkatapos ng lahat, tumatagal lamang ng ilang minuto upang makumpleto ang pagpapalit ng baterya, tumakbo nang puno ng baterya, at mag-recharge nang mas mabilis kaysa sa isang sasakyang panggatong. Ito ay lubhang kapana-panabik, at natural na makaakit ng maraming kumpanya upang mamuhunan.
Ang serbisyo ng NIO Power Swap,na inilunsad ng automaker na maaaring awtomatikong palitan ng NIO ang isang fully charged na baterya sa loob ng 3 minuto. Awtomatikong susuriin ng bawat kapalit ang baterya at power system para panatilihing nasa pinakamagandang kondisyon ang sasakyan at baterya.
Mukhang kaakit-akit ito, at tila nakikita na natin ang tuluy-tuloy sa pagitan ng mga mababang baterya at fully-charged na baterya sa hinaharap. Ngunit ang katotohanan ay napakaraming mga tagagawa ng EV sa merkado, at karamihan sa mga tagagawa ay may iba't ibang mga detalye ng baterya at pagganap. Dahil sa mga salik tulad ng kumpetisyon sa merkado at mga teknikal na hadlang, mahirap para sa amin na pag-isahin ang mga baterya ng lahat o kahit na karamihan sa mga tatak ng mga EV upang ang kanilang mga sukat, detalye, pagganap, atbp. ay ganap na pare-pareho at maaaring mailipat sa isa't isa. Ito rin ang naging pinakamalaking hadlang sa ekonomiya ng mga power swap stations.
Sa Daan: Wireless Charging
Katulad ng development path ng mobile phone charging technology, wireless charging ay isa ring development direction ng electric vehicles. Pangunahing ginagamit nito ang electromagnetic induction at magnetic resonance upang magpadala ng kapangyarihan, i-convert ang kapangyarihan sa isang magnetic field, at pagkatapos ay tumanggap at mag-imbak ng kapangyarihan sa pamamagitan ng aparatong tumatanggap ng sasakyan. Ang bilis ng pag-charge nito ay hindi masyadong mabilis, ngunit maaari itong singilin habang nagmamaneho, na maaaring ituring na nagpapagaan ng pagkabalisa sa saklaw.
Kamakailan ay opisyal na binuksan ng Electreon ang mga nakuryenteng kalsada sa Michigan, USA, at malawakang susuriin sa unang bahagi ng 2024. Nagbibigay-daan ito sa mga de-koryenteng sasakyan na nagmamaneho o nakaparada sa mga kalsada na i-charge ang kanilang mga baterya nang hindi nakasaksak, sa simula ay isang quarter-milya ang haba at aabot sa isang milya. Ang pag-unlad ng teknolohiyang ito ay lubos na na-activate ang mobile ecosystem, ngunit nangangailangan ito ng napakataas na pagtatayo ng imprastraktura at isang malaking halaga ng gawaing pang-inhinyero.
Higit pang mga Hamon
Kapag mas maraming EV ang bumaha,mas maraming charging network ang naitatag, at mas maraming kasalukuyang kailangang maging output, na nangangahulugang magkakaroon ng mas malakas na presyon ng pagkarga sa power grid. Maging ito ay enerhiya, power generation, o power transmission at distribution, mahaharap tayo sa malalaking hamon.
Una, mula sa pandaigdigang macro perspective, ang pag-unlad ng imbakan ng enerhiya ay isa pa ring pangunahing kalakaran. Kasabay nito, kinakailangan ding pabilisin ang teknikal na pagpapatupad at layout ng V2X upang ang enerhiya ay makapag-circulate nang mahusay sa lahat ng mga link.
Pangalawa, gumamit ng artificial intelligence at big data technology para magtatag ng mga smart grid at pagbutihin ang pagiging maaasahan ng grid. Suriin at mabisang pamahalaan ang pangangailangan sa pagsingil ng mga de-kuryenteng sasakyan at gabayan sa pagsingil ayon sa mga tagal. Hindi lamang nito mababawasan ang panganib ng epekto sa grid, ngunit maaari rin nitong bawasan ang mga singil sa kuryente ng mga may-ari ng sasakyan.
Pangatlo, bagama't gumagana ang presyon ng patakaran sa teorya, kung paano ito ipinatupad ay mas mahalaga. Ang White House ay dati nang nag-claim na mamuhunan ng $7.5B sa pagtatayo ng mga charging station, ngunit halos walang pag-unlad. Ang dahilan ay mahirap itugma ang mga kinakailangan sa subsidy sa patakaran sa pagganap ng mga pasilidad, at malayong ma-activate ang profit drive ng contractor.
Sa wakas, ang mga pangunahing automaker ay nagtatrabaho sa mataas na boltahe na napakabilis na pagsingil. Sa isang banda, gagamit sila ng 800V high-voltage na teknolohiya, at sa kabilang banda, makabuluhang i-upgrade nila ang teknolohiya ng baterya at teknolohiya ng paglamig upang makamit ang napakabilis na pagsingil ng 10-15 minuto. Ang buong industriya ay haharap sa malalaking hamon.
Ang iba't ibang teknolohiya sa mabilis na pagsingil ay angkop para sa iba't ibang okasyon at pangangailangan, at ang bawat paraan ng pagsingil ay mayroon ding mga halatang pagkukulang. Mga three-phase charger para sa mabilis na pag-charge sa bahay, DC fast charging para sa high-speed corridors, wireless charging para sa estado ng pagmamaneho, at mga power swap station para sa mabilis na pagpapalit ng mga baterya. Habang patuloy na umuunlad ang teknolohiya ng de-kuryenteng sasakyan, ang teknolohiyang mabilis na nagcha-charge ay patuloy na bubuti at sumusulong. Kapag naging tanyag ang 800V platform, ang mga kagamitan sa pag-charge na higit sa 400kw ay dadami, at ang ating pagkabalisa tungkol sa hanay ng mga de-kuryenteng sasakyan ay unti-unting maaalis ng mga maaasahang device na ito. Ang Workersbee ay handang makipagtulungan sa lahat ng mga kasosyo sa industriya upang lumikha ng isang berdeng hinaharap!
Oras ng post: Dis-19-2023