De verkoop van elektrische voertuigen stijgt jaar na jaar, zoals we inmiddels verwachten, hoewel ze nog lang niet aan de klimaatdoelstellingen voldoen. Toch kunnen we optimistisch blijven over deze datavoorspelling: naar verwachting zal het aantal elektrische voertuigen wereldwijd in 2030 de 125 miljoen overschrijden. Uit het rapport blijkt dat van de wereldwijd ondervraagde bedrijven die nog niet overwegen om elektrische voertuigen te gebruiken, 33% het aantal openbare laadpunten als een belangrijke belemmering noemt om deze doelstelling te bereiken. Het opladen van elektrische voertuigen is altijd een groot aandachtspunt.
Het opladen van elektrische voertuigen is geëvolueerd van de superinefficiënteNIVEAU 1-laders naar deNIVEAU 2-ladersnu gebruikelijk in woningen, wat ons meer vrijheid en vertrouwen geeft tijdens het rijden. Mensen beginnen hogere verwachtingen te hebben van het opladen van elektrische auto's – hogere stroomsterkte, meer vermogen en sneller en stabieler opladen. In dit artikel bespreken we samen de ontwikkeling en vooruitgang van snelladen voor elektrische auto's.
Waar liggen de grenzen?
Allereerst moeten we begrijpen dat de realisatie van snelladen niet alleen afhangt van de lader. Er moet ook rekening worden gehouden met het technische ontwerp van het voertuig zelf, en de capaciteit en energiedichtheid van de accu zijn even belangrijk. Laadtechnologie is daarom ook onderhevig aan de ontwikkeling van accutechnologie, inclusief de balanceringstechnologie voor accu's, en het probleem van het doorbreken van de galvanische demping van lithiumaccu's die wordt veroorzaakt door snelladen. Dit vereist mogelijk innovatieve vooruitgang in het gehele energievoorzieningssysteem van elektrische voertuigen, het ontwerp van accu's, accucellen en zelfs moleculaire materialen van accu's.
Ten tweede moeten het BMS-systeem van het voertuig en het laadsysteem van de lader samenwerken om constant de temperatuur van de accu en de lader, de laadspanning, de laadstroom en de laadstroom van de auto te bewaken en te regelen. Zorg ervoor dat de hoge stroomsterkte veilig, stabiel en efficiënt in de accu kan worden ingevoerd, zodat de apparatuur veilig en betrouwbaar kan werken zonder overmatig warmteverlies.
Het is duidelijk dat de ontwikkeling van snelladen niet alleen de ontwikkeling van laadinfrastructuur vereist, maar ook innovatieve doorbraken in batterijtechnologie en de ondersteuning van transmissie- en distributietechnologie voor het elektriciteitsnet. Het vormt ook een enorme uitdaging voor de warmteafvoertechnologie.
Meer vermogen, meer stroom:Groot DC-snellaadnetwerk
Het huidige openbare DC-snelladen maakt gebruik van hoge spanning en hoge stroomsterkte, en de Europese en Amerikaanse markt versnelt de uitrol van 350 kW-laadnetwerken. Dit is een enorme kans en uitdaging voor fabrikanten van laadapparatuur wereldwijd. Het vereist dat de laadapparatuur warmte kan afvoeren tijdens het overbrengen van stroom en dat de laadpaal veilig en betrouwbaar kan functioneren. Zoals we allemaal weten, bestaat er een positieve exponentiële relatie tussen stroomoverdracht en warmteontwikkeling, dus dit is een geweldige test voor de technische reserves en innovatiecapaciteiten van de fabrikant.
Het DC-snellaadnetwerk moet voorzien zijn van meerdere veiligheidsmechanismen die de autoaccu's en laders tijdens het laadproces intelligent beheren om de veiligheid van de accu en de apparatuur te garanderen.
Bovendien moeten de oplaadpunten, gezien het gebruik van openbare oplaadpunten, waterdicht, stofdicht en zeer weerbestendig zijn.
Als internationale fabrikant van laadapparatuur met meer dan 16 jaar R&D- en productie-ervaring onderzoekt Workersbee al jarenlang de ontwikkelingstrends en technologische doorbraken op het gebied van laadtechnologie voor elektrische voertuigen, samen met toonaangevende partners. Dankzij onze rijke productie-ervaring en sterke R&D-kracht konden we dit jaar een nieuwe generatie CCS2-laadpluggen met vloeistofkoeling lanceren.
Het maakt gebruik van een geïntegreerd ontwerp en het vloeibare koelmedium kan olie- of waterkoeling zijn. De elektronische pomp zorgt ervoor dat de koelvloeistof door de laadplug stroomt en voert de warmte af die door het thermische effect van de stroom wordt gegenereerd, zodat kabels met een kleine doorsnede grote stromen kunnen geleiden en de temperatuurstijging effectief kunnen beheersen. Sinds de lancering van het product is de marktfeedback uitstekend en is het unaniem geprezen door bekende fabrikanten van laadapparatuur. We verzamelen ook nog steeds actief feedback van klanten, optimaliseren voortdurend de productprestaties en streven ernaar om de markt te stimuleren.
Momenteel hebben Tesla's Superchargers de absolute macht in het DC-snellaadnetwerk op de markt voor elektrische auto's. De nieuwe generatie V4 Superchargers is momenteel beperkt tot 250 kW, maar zal hogere pieksnelheden laten zien naarmate het vermogen wordt verhoogd tot 350 kW – goed voor 185 kilometer extra rijbereik in slechts vijf minuten.
Rapportgegevens gepubliceerd door de transportdepartementen van veel landen tonen aan dat de uitstoot van broeikasgassen door de transportsector ongeveer een kwart van de totale uitstoot van broeikasgassen in het land uitmaakt. Dit omvat niet alleen lichte personenauto's, maar ook zware vrachtwagens. Het koolstofvrij maken van de transportsector is nog belangrijker en een grotere uitdaging voor klimaatverbetering. Voor het opladen van elektrische zware vrachtwagens heeft de sector een laadsysteem op megawattniveau voorgesteld. Kempower heeft de lancering aangekondigd van ultrasnelle DC-laadapparatuur tot 1,2 MW en is van plan deze in het eerste kwartaal van 2024 in het Verenigd Koninkrijk in gebruik te nemen.
Het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) heeft eerder de XFC-standaard voor extreem snelladen voorgesteld en noemde het een belangrijke uitdaging die moet worden overwonnen om brede acceptatie van elektrische voertuigen te bereiken. Het betreft een complete set van systematische technologieën, inclusief accu's, voertuigen en laadapparatuur. Het opladen kan in 15 minuten of minder worden voltooid, waardoor het kan concurreren met de tanktijd van een ICE.
Ruil，Opgeladen：Power Swap Station
Naast het versnellen van de bouw van laadstations, hebben ook "swap and go"-stations voor stroomwissels veel aandacht gekregen in het kader van het snelle energieaanvullingssysteem. Het duurt immers maar een paar minuten om de batterijwissel te voltooien, met een volle batterij te rijden en sneller op te laden dan een brandstofvoertuig. Dit is erg spannend en zal uiteraard veel bedrijven aantrekken om erin te investeren.
De NIO Power Swap-service，Gelanceerd door autofabrikant NIO, kan een volledig opgeladen accu automatisch in 3 minuten vervangen. Bij elke vervanging worden de accu en het voedingssysteem automatisch gecontroleerd om het voertuig en de accu in optimale conditie te houden.
Dit klinkt verleidelijk, en het lijkt erop dat we in de toekomst al een naadloze overgang kunnen zien tussen lege en volledig opgeladen accu's. Maar feit is dat er te veel fabrikanten van elektrische voertuigen op de markt zijn, en de meeste fabrikanten hanteren verschillende specificaties en prestaties van de accu's. Door factoren zoals marktconcurrentie en technische barrières is het voor ons moeilijk om de accu's van alle of zelfs de meeste merken elektrische voertuigen te uniformeren, zodat hun afmetingen, specificaties, prestaties, enz. volledig consistent zijn en onderling kunnen worden uitgewisseld. Dit is tevens de grootste belemmering geworden voor de rendabiliteit van wissellaadstations.
Onderweg: Draadloos opladen
Net als de ontwikkeling van oplaadtechnologie voor mobiele telefoons, is draadloos opladen ook een ontwikkelingsrichting voor elektrische voertuigen. Het maakt voornamelijk gebruik van elektromagnetische inductie en magnetische resonantie om energie over te brengen, deze om te zetten in een magnetisch veld en deze vervolgens te ontvangen en op te slaan via het ontvangstapparaat van het voertuig. De laadsnelheid is niet extreem hoog, maar het opladen kan tijdens het rijden plaatsvinden, wat de actieradiusangst kan verminderen.
Electreon heeft onlangs officieel geëlektrificeerde wegen geopend in Michigan, VS, en zal begin 2024 uitgebreid worden getest. Het systeem stelt elektrische auto's die langs wegen rijden of geparkeerd staan in staat hun accu's op te laden zonder dat ze hoeven te worden aangesloten. De lengte is in eerste instantie 400 meter en zal worden uitgebreid tot 1,6 kilometer. De ontwikkeling van deze technologie heeft ook het mobiele ecosysteem sterk geactiveerd, maar vereist extreem intensieve infrastructuur en een enorme hoeveelheid engineeringwerk.
Meer uitdagingen
Als er meer elektrische voertuigen binnenstromen，Er worden meer laadnetwerken aangelegd en er moet meer stroom worden geleverd, wat betekent dat er een grotere belasting op het elektriciteitsnet komt te staan. Of het nu gaat om energie, stroomopwekking of stroomtransmissie en -distributie, we staan voor grote uitdagingen.
Ten eerste is de ontwikkeling van energieopslag vanuit een mondiaal macroperspectief nog steeds een belangrijke trend. Tegelijkertijd is het ook noodzakelijk om de technische implementatie en inrichting van V2X te versnellen, zodat energie efficiënt in alle schakels kan circuleren.
Ten tweede, gebruik kunstmatige intelligentie en big data-technologie om slimme netwerken te creëren en de betrouwbaarheid ervan te verbeteren. Analyseer en beheer effectief de laadvraag van elektrische voertuigen en stuur het laden per periode aan. Dit kan niet alleen het risico op impact op het net verminderen, maar ook de energierekening van autobezitters verlagen.
Ten derde, hoewel beleidsdruk in theorie werkt, is de manier waarop deze wordt uitgevoerd belangrijker. Het Witte Huis had eerder al aangekondigd $ 7,5 miljard te investeren in de bouw van laadstations, maar er is vrijwel geen vooruitgang geboekt. De reden hiervoor is dat het lastig is om de subsidie-eisen in het beleid af te stemmen op de prestaties van de faciliteiten, en dat de winstdrift van de aannemer nog lang niet is ingezet.
Ten slotte werken grote autofabrikanten aan supersnel laden met hoogspanning. Enerzijds zullen ze 800V-hoogspanningstechnologie gebruiken en anderzijds zullen ze de batterijtechnologie en koeltechnologie aanzienlijk verbeteren om supersnel laden in 10-15 minuten mogelijk te maken. De hele industrie staat voor enorme uitdagingen.
Verschillende snellaadtechnologieën zijn geschikt voor verschillende gelegenheden en behoeften, en elke laadmethode heeft ook duidelijke tekortkomingen. Driefaseladers voor snelladen thuis, DC-snelladen voor hogesnelheidsroutes, draadloos laden voor de rijstatus en power swap-stations voor het snel verwisselen van accu's. Naarmate de technologie voor elektrische voertuigen zich verder ontwikkelt, zal de snellaadtechnologie zich blijven verbeteren en ontwikkelen. Wanneer het 800V-platform populair wordt, zullen laadapparatuur boven de 400 kW in overvloed aanwezig zijn en zullen onze zorgen over de actieradius van elektrische voertuigen geleidelijk verdwijnen dankzij deze betrouwbare apparaten. Workersbee wil graag samenwerken met alle partners in de industrie om een groene toekomst te creëren!
Plaatsingstijd: 19-12-2023