De verkoop van elektrische voertuigen stijgt jaar na jaar, zoals we gewend zijn, hoewel ze nog lang niet aan de klimaatdoelstellingen voldoen. Maar we kunnen nog steeds optimistisch geloven in deze gegevensvoorspelling: tegen 2030 zal het aantal elektrische voertuigen wereldwijd naar verwachting de 125 miljoen overschrijden. Uit het rapport blijkt dat van de wereldwijd ondervraagde bedrijven die nog niet overwegen om BEV’s te gebruiken, 33% het aantal openbare oplaadpunten noemt als een belangrijke belemmering voor het bereiken van dit doel. Het opladen van elektrische voertuigen is altijd een groot probleem.
EV-laden is geëvolueerd van superinefficiëntLEVEL 1-opladers naar deNIVEAU 2 opladersnu gebruikelijk in woningen, wat ons meer vrijheid en vertrouwen geeft tijdens het rijden. Mensen beginnen hogere verwachtingen te hebben van het opladen van elektrische voertuigen: hogere stroomsterkte, meer vermogen en sneller en stabieler opladen. In dit artikel onderzoeken we samen de ontwikkeling en vooruitgang van EV-snelladen.
Waar liggen de grenzen?
Allereerst moeten we begrijpen dat de realisatie van snelladen niet alleen afhankelijk is van de oplader. Er moet rekening worden gehouden met het technische ontwerp van het voertuig zelf, en de capaciteit en energiedichtheid van de accu zijn even belangrijk. Daarom is de oplaadtechnologie ook onderhevig aan de ontwikkeling van batterijtechnologie, inclusief de balanceringstechnologie voor batterijpakketten, en het probleem van het doorbreken van de galvanische verzwakking van lithiumbatterijen, veroorzaakt door snel opladen. Dit kan innovatieve vooruitgang vereisen in het gehele energievoorzieningssysteem van elektrische voertuigen, het ontwerp van batterijpakketten, batterijcellen en zelfs moleculaire materialen in batterijen.
Ten tweede moeten het BMS-systeem van het voertuig en het laadsysteem van de lader samenwerken om voortdurend de temperatuur van de accu en de lader, de laadspanning, de laadstroom en de SOC van de auto te bewaken en te controleren. Zorg ervoor dat de hoge stroom 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 op het gebied van batterijtechnologie en de ondersteuning van transmissie- en distributietechnologie op het elektriciteitsnet. Het vormt ook een enorme uitdaging voor de technologie voor warmteafvoer.
Meer kracht, meer stroom:Groot DC snellaadnetwerk
Het huidige openbare DC-snelladen maakt gebruik van hoge spanning en hoge stroomsterkte, en de Europese en Amerikaanse markten versnellen de uitrol van oplaadnetwerken van 350 kW. Dit is een enorme kans en uitdaging voor fabrikanten van laadapparatuur over de hele wereld. Het vereist dat de laadapparatuur warmte kan afvoeren terwijl het vermogen overbrengt en ervoor zorgt dat de laadpaal veilig en betrouwbaar kan werken. Zoals we allemaal weten, bestaat er een positieve exponentiële relatie tussen de huidige transmissie en de warmteopwekking, dus dit is een geweldige test voor de technische reserves en innovatiemogelijkheden van de fabrikant.
Het DC-snellaadnetwerk moet meerdere veiligheidsbeschermingsmechanismen bieden, die de accu's en laders van de auto tijdens het laadproces op intelligente wijze kunnen beheren om de veiligheid van de accu en de apparatuur te garanderen.
Bovendien moeten de laadstekkers vanwege het gebruiksscenario van openbare opladers waterdicht, stofdicht en zeer weerbestendig zijn.
Als internationale fabrikant van laadapparatuur met meer dan 16 jaar R&D- en productie-ervaring onderzoekt Workersbee al vele jaren de ontwikkelingstrends en technologische doorbraken van de oplaadtechnologie voor elektrische voertuigen met toonaangevende partners in de sector. Onze rijke productie-ervaring en sterke R&D-kracht hebben ons in staat gesteld dit jaar een nieuwe generatie CCS2 vloeistofgekoelde laadstekkers te lanceren.
Het heeft een geïntegreerd structuurontwerp en het vloeibare koelmedium kan oliekoeling of waterkoeling zijn. De elektronische pomp zorgt ervoor dat het koelmiddel in de laadstekker stroomt en neemt de warmte weg die wordt gegenereerd door het thermische effect van de stroom, zodat kabels met een kleine dwarsdoorsnede grote stromen kunnen transporteren en de temperatuurstijging effectief kunnen beheersen. Sinds de lancering van het product is de marktfeedback uitstekend en wordt het unaniem geprezen door bekende fabrikanten van oplaadapparatuur. We verzamelen ook nog steeds actief feedback van klanten, optimaliseren voortdurend de productprestaties en streven ernaar meer vitaliteit in de markt te injecteren.
Op dit moment hebben de Superchargers van Tesla de absolute zeggenschap in het DC-snellaadnetwerk op de EV-laadmarkt. De nieuwe generatie V4 Superchargers is momenteel beperkt tot 250 kW, maar zal hogere burst-snelheden demonstreren naarmate het vermogen wordt verhoogd tot 350 kW – waarmee in slechts vijf minuten 185 kilometer kan worden afgelegd.
Uit rapportgegevens gepubliceerd door de transportafdelingen van veel landen blijkt dat de uitstoot van broeikasgassen door de transportsector ongeveer een kwart van de totale uitstoot van broeikasgassen in het land voor zijn rekening neemt. Dit omvat niet alleen lichte personenauto's, maar ook zware vrachtwagens. Het koolstofvrij maken van de vrachtwagenindustrie is zelfs nog belangrijker en uitdagender voor klimaatverbetering. Voor het opladen van elektrische zware vrachtwagens heeft de industrie een laadsysteem op megawattniveau voorgesteld. Kempower heeft de lancering aangekondigd van ultrasnelle gelijkstroomlaadapparatuur tot 1,2 MW en is van plan deze in het eerste kwartaal van 2024 in Groot-Brittannië in gebruik te nemen.
Het Amerikaanse DOE heeft eerder de XFC-standaard voor extreem snel opladen voorgesteld en noemt dit een belangrijke uitdaging die moet worden overwonnen om een brede adoptie van elektrische voertuigen te bewerkstelligen. Het is een complete set systematische technologieën, waaronder batterijen, voertuigen en oplaadapparatuur. Het opladen kan in 15 minuten of minder worden voltooid, zodat deze kan concurreren met de tanktijd van een ICE.
Ruil，Opgeladen：Stroomwisselstation
Naast het versnellen van de bouw van laadstations, hebben ‘swap and go’-stroomwisselstations ook veel aandacht gekregen in het snelle energieaanvulsysteem. Het duurt immers maar een paar minuten om de batterij te verwisselen, met een volle batterij te rijden en sneller op te laden dan een voertuig met brandstof. Dit is erg spannend en zal uiteraard veel bedrijven aantrekken om in te investeren.
De NIO Power Swap-service，gelanceerd door automaker NIO kan een volledig opgeladen batterij automatisch in 3 minuten vervangen. Bij elke vervanging worden automatisch de accu en het voedingssysteem gecontroleerd om het voertuig en de accu in de beste staat te houden.
Dit klinkt behoorlijk verleidelijk, en het lijkt erop dat we in de toekomst al een naadloze overgang kunnen zien tussen lege batterijen en volledig opgeladen batterijen. Maar feit is dat er te veel EV-fabrikanten op de markt zijn, en de meeste fabrikanten hebben verschillende batterijspecificaties en -prestaties. Vanwege factoren als marktconcurrentie en technische barrières is het voor ons moeilijk om de batterijen van alle of zelfs de meeste merken EV’s te verenigen, zodat hun afmetingen, specificaties, prestaties, enz. volledig consistent zijn en tussen elkaar kunnen worden geschakeld. Dit is ook de grootste belemmering geworden voor de zuinigheid van energiewisselstations.
Onderweg: draadloos opladen
Net als het ontwikkelingspad van de oplaadtechnologie voor mobiele telefoons, is draadloos opladen ook een ontwikkelingsrichting van elektrische voertuigen. Het maakt voornamelijk gebruik van elektromagnetische inductie en magnetische resonantie om vermogen over te brengen, het vermogen om te zetten in een magnetisch veld en vervolgens het vermogen te ontvangen en op te slaan via het voertuigontvangstapparaat. De oplaadsnelheid zal niet te hoog zijn, maar hij kan tijdens het rijden worden opgeladen, wat kan worden beschouwd als het verlichten van de angst voor bereik.
Electreon heeft onlangs officieel geëlektrificeerde wegen geopend in Michigan, VS, en zal begin 2024 uitgebreid worden getest. Hiermee kunnen elektrische auto’s die langs wegen rijden of geparkeerd staan hun accu’s opladen zonder dat ze in het stopcontact zitten, in eerste instantie een kwart mijl lang en zal worden uitgebreid tot een mijl. De ontwikkeling van deze technologie heeft ook het mobiele ecosysteem enorm geactiveerd, maar vereist een extreem hoge infrastructuurconstructie en een enorme hoeveelheid technisch werk.
Meer uitdagingen
Als er steeds meer elektrische voertuigen binnenstromen，Er worden meer laadnetwerken aangelegd en er moet meer stroom worden geleverd, wat betekent dat er een grotere belastingsdruk op het elektriciteitsnet zal komen. Of het nu gaat om energie, energieopwekking of energietransmissie en -distributie, we zullen voor grote uitdagingen staan.
Ten eerste is de ontwikkeling van energieopslag vanuit mondiaal macroperspectief nog steeds een belangrijke trend. Tegelijkertijd is het ook noodzakelijk om de technische implementatie en inrichting van de V2X te versnellen, zodat de energie efficiënt in alle schakels kan circuleren.
Ten tweede: gebruik kunstmatige intelligentie en big data-technologie om slimme netwerken op te zetten en de betrouwbaarheid van het netwerk te verbeteren. Analyseer en beheer effectief de laadvraag van elektrische voertuigen en begeleid het opladen per periode. Het kan niet alleen het risico op impact op het elektriciteitsnet verminderen, maar het kan ook de elektriciteitsrekening van autobezitters verlagen.
Ten derde: hoewel beleidsdruk in theorie werkt, is de manier waarop deze wordt uitgevoerd belangrijker. Het Witte Huis had eerder beweerd 7,5 miljard dollar te investeren in de bouw van laadstations, maar er is vrijwel geen vooruitgang geboekt. De reden hiervan is dat de subsidiebehoefte in het beleid lastig is af te stemmen op de prestaties van de voorzieningen en dat de winstdrift van de opdrachtnemer nog lang niet wordt geactiveerd.
Ten slotte werken grote autofabrikanten aan supersnel opladen met hoogspanning. Enerzijds zullen ze 800V-hoogspanningstechnologie gebruiken, en anderzijds zullen ze de batterijtechnologie en koeltechnologie aanzienlijk upgraden om supersnel opladen van 10-15 minuten te bereiken. De hele sector zal voor grote uitdagingen staan.
Verschillende snellaadtechnologieën zijn geschikt voor verschillende gelegenheden en behoeften, en elke oplaadmethode heeft ook duidelijke tekortkomingen. Driefasige laders voor snel opladen thuis, DC-snelladen voor snelle gangen, draadloos opladen voor onderweg en stroomwisselstations voor het snel verwisselen van batterijen. Naarmate de technologie voor elektrische voertuigen zich blijft ontwikkelen, zal de snellaadtechnologie blijven verbeteren en vooruitgaan. Wanneer het 800V-platform populair wordt, zal laadapparatuur boven de 400 kW in overvloed aanwezig zijn, en onze zorgen over het bereik van elektrische voertuigen zullen geleidelijk worden geëlimineerd door deze betrouwbare apparaten. Workersbee is bereid om met alle industriële partners samen te werken om een groene toekomst te creëren!
Posttijd: 19 december 2023