Le vendite di veicoli elettrici aumentano di anno in anno, come ormai ci si aspetta, sebbene siano ancora lontane dal raggiungimento degli obiettivi climatici. Possiamo tuttavia continuare a credere con ottimismo a questa previsione: entro il 2030, si prevede che il numero di veicoli elettrici in tutto il mondo supererà i 125 milioni. Il rapporto ha rilevato che, tra le aziende intervistate a livello globale che non stanno ancora prendendo in considerazione l'utilizzo di veicoli elettrici a batteria, il 33% ha indicato il numero di punti di ricarica pubblici come un ostacolo significativo al raggiungimento di questo obiettivo. Ricaricare i veicoli elettrici è sempre una preoccupazione importante.
La ricarica dei veicoli elettrici si è evoluta da quella super inefficienteCaricabatterie di LIVELLO 1 alCaricabatterie di LIVELLO 2ormai comune nelle abitazioni, il che ci dà maggiore libertà e sicurezza alla guida. Le persone stanno iniziando ad avere aspettative più elevate per la ricarica dei veicoli elettrici: corrente più elevata, maggiore potenza e una ricarica più rapida e stabile. In questo articolo, esploreremo insieme lo sviluppo e l'avanzamento della ricarica rapida per veicoli elettrici.
Dove sono i limiti?
Innanzitutto, è necessario comprendere che la realizzazione di una ricarica rapida non si basa solo sul caricabatterie. È necessario considerare anche la progettazione ingegneristica del veicolo stesso, e la capacità e la densità energetica della batteria sono altrettanto importanti. Pertanto, la tecnologia di ricarica è soggetta anche allo sviluppo della tecnologia delle batterie, inclusa la tecnologia di bilanciamento del pacco batteria, e al problema di superare l'attenuazione galvanica delle batterie al litio causata dalla ricarica rapida. Ciò potrebbe richiedere progressi innovativi nell'intero sistema di alimentazione dei veicoli elettrici, nella progettazione del pacco batteria, nelle celle e persino nei materiali molecolari delle batterie.
In secondo luogo, il sistema BMS del veicolo e il sistema di ricarica del caricabatterie devono collaborare per monitorare e controllare costantemente la temperatura della batteria e del caricabatterie, la tensione di carica, la corrente e lo stato di carica (SOC) dell'auto. È fondamentale garantire che l'elevata corrente possa essere immessa nella batteria in modo sicuro, stabile ed efficiente, in modo che l'apparecchiatura possa funzionare in modo sicuro e affidabile senza eccessive perdite di calore.
È evidente che lo sviluppo della ricarica rapida non richiede solo lo sviluppo di infrastrutture di ricarica, ma anche innovazioni nella tecnologia delle batterie e il supporto delle tecnologie di trasmissione e distribuzione della rete elettrica. Inoltre, pone una sfida enorme alla tecnologia di dissipazione del calore.
Più potenza, più corrente:Ampia rete di ricarica rapida DC
L'attuale sistema di ricarica rapida pubblica in corrente continua (CC) utilizza alta tensione e alta corrente, e i mercati europeo e americano stanno accelerando l'implementazione di reti di ricarica da 350 kW. Questa rappresenta un'enorme opportunità e una sfida per i produttori di apparecchiature di ricarica di tutto il mondo. Richiede che le apparecchiature di ricarica siano in grado di dissipare il calore durante la trasmissione di energia e di garantire che la stazione di ricarica possa funzionare in modo sicuro e affidabile. Come tutti sappiamo, esiste una relazione esponenziale positiva tra la trasmissione di corrente e la generazione di calore, quindi questo rappresenta un'ottima prova per le riserve tecniche e le capacità di innovazione del produttore.
La rete di ricarica rapida CC deve fornire molteplici meccanismi di protezione di sicurezza, in grado di gestire in modo intelligente le batterie e i caricabatterie dell'auto durante il processo di ricarica, per garantire la sicurezza della batteria e dell'apparecchiatura.
Inoltre, dato lo scenario di utilizzo dei caricabatterie pubblici, le spine di ricarica devono essere impermeabili, antipolvere e altamente resistenti alle intemperie.
In qualità di produttore internazionale di apparecchiature di ricarica con oltre 16 anni di esperienza in ricerca, sviluppo e produzione, Workersbee esplora da molti anni le tendenze di sviluppo e le innovazioni tecnologiche della tecnologia di ricarica per veicoli elettrici con partner leader del settore. La nostra vasta esperienza produttiva e la solida competenza in ricerca e sviluppo ci hanno permesso di lanciare quest'anno una nuova generazione di spine di ricarica CCS2 con raffreddamento a liquido.
Adotta una struttura integrata e il fluido di raffreddamento liquido può essere a olio o ad acqua. La pompa elettronica aziona il flusso del refrigerante nella presa di carica e assorbe il calore generato dall'effetto termico della corrente, consentendo ai cavi di piccola sezione di trasportare correnti elevate e controllare efficacemente l'aumento di temperatura. Dal lancio del prodotto, il feedback del mercato è stato eccellente ed è stato elogiato all'unanimità da rinomati produttori di apparecchiature di ricarica. Stiamo inoltre raccogliendo attivamente il feedback dei clienti, ottimizzando costantemente le prestazioni del prodotto e impegnandoci a infondere maggiore vitalità nel mercato.
Attualmente, i Supercharger Tesla hanno voce in capitolo nella rete di ricarica rapida a corrente continua (CC) nel mercato dei veicoli elettrici. La nuova generazione di Supercharger V4 è attualmente limitata a 250 kW, ma offrirà velocità di ricarica più elevate con l'aumento della potenza a 350 kW, consentendo di aggiungere 185 km di autonomia in soli cinque minuti.
I dati pubblicati dai dipartimenti dei trasporti di molti paesi mostrano che le emissioni di gas serra del settore dei trasporti rappresentano circa un quarto delle emissioni totali di gas serra del paese. Questo include non solo le autovetture leggere, ma anche i camion pesanti. Decarbonizzare il settore dei trasporti su strada è ancora più importante e impegnativo per il miglioramento del clima. Per la ricarica dei camion elettrici pesanti, il settore ha proposto un sistema di ricarica a livello di megawatt. Kempower ha annunciato il lancio di apparecchiature di ricarica DC ultraveloci fino a 1,2 MW e prevede di metterle in funzione nel Regno Unito nel primo trimestre del 2024.
Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha già proposto lo standard XFC per la ricarica estremamente rapida, definendolo una sfida chiave da superare per raggiungere un'adozione diffusa dei veicoli elettrici. Si tratta di un set completo di tecnologie sistemiche, che include batterie, veicoli e apparecchiature di ricarica. La ricarica può essere completata in 15 minuti o meno, il che lo rende paragonabile ai tempi di rifornimento di un motore a combustione interna.
Scambio，Caricato：Stazione di scambio di energia
Oltre ad accelerare la costruzione di stazioni di ricarica, le stazioni di scambio di energia "swap and go" hanno attirato molta attenzione anche nel sistema di rifornimento rapido di energia. Dopotutto, bastano pochi minuti per completare la sostituzione della batteria, funzionare con la batteria completamente carica e ricaricarsi più velocemente di un veicolo a benzina. Questo è molto interessante e, naturalmente, attirerà molte aziende a investire.
Il servizio NIO Power Swap，Lanciato dalla casa automobilistica NIO, il sistema può sostituire automaticamente una batteria completamente carica in 3 minuti. Ogni sostituzione controlla automaticamente la batteria e il sistema di alimentazione per mantenere il veicolo e la batteria nelle migliori condizioni.
Sembra piuttosto allettante, e sembra che in futuro potremo già vedere la continuità tra batterie scariche e completamente cariche. Ma il fatto è che ci sono troppi produttori di veicoli elettrici sul mercato e la maggior parte di essi offre specifiche e prestazioni delle batterie diverse. A causa di fattori come la concorrenza di mercato e le barriere tecniche, è difficile uniformare le batterie di tutte o addirittura della maggior parte delle marche di veicoli elettrici, in modo che dimensioni, specifiche, prestazioni, ecc. siano completamente coerenti e possano essere scambiate tra loro. Questo è diventato anche il principale ostacolo all'economicizzazione delle stazioni di scambio di energia.
In viaggio: ricarica wireless
Analogamente allo sviluppo della tecnologia di ricarica dei telefoni cellulari, anche la ricarica wireless è una direzione di sviluppo per i veicoli elettrici. Utilizza principalmente l'induzione elettromagnetica e la risonanza magnetica per trasmettere energia, convertirla in un campo magnetico e quindi riceverla e immagazzinarla tramite il dispositivo di ricezione del veicolo. La velocità di ricarica non è elevata, ma è possibile ricaricare durante la guida, il che può essere considerato un valido aiuto per alleviare l'ansia da autonomia.
Electreon ha recentemente inaugurato ufficialmente strade elettrificate nel Michigan, negli Stati Uniti, e sarà ampiamente testato all'inizio del 2024. Permette alle auto elettriche in circolazione o parcheggiate lungo le strade di ricaricare le batterie senza essere collegate alla presa di corrente, inizialmente su una lunghezza di 400 metri, che verrà estesa a 1,6 km. Lo sviluppo di questa tecnologia ha anche notevolmente attivato l'ecosistema della mobilità, ma richiede la costruzione di infrastrutture estremamente complesse e un'enorme quantità di lavoro ingegneristico.
Ulteriori sfide
Quando arriveranno più veicoli elettrici，Vengono create più reti di ricarica e richiede più corrente, il che significa che la pressione di carico sulla rete elettrica sarà maggiore. Che si tratti di energia, generazione o trasmissione e distribuzione di energia, dovremo affrontare grandi sfide.
In primo luogo, da una prospettiva macroeconomica globale, lo sviluppo dell'accumulo di energia è ancora una tendenza importante. Allo stesso tempo, è necessario accelerare l'implementazione tecnica e la configurazione del V2X affinché l'energia possa circolare in modo efficiente in tutti i collegamenti.
In secondo luogo, utilizzare l'intelligenza artificiale e la tecnologia dei big data per realizzare reti intelligenti e migliorarne l'affidabilità. Analizzare e gestire efficacemente la domanda di ricarica dei veicoli elettrici e indirizzare la ricarica in base ai periodi. Ciò non solo può ridurre il rischio di impatto sulla rete, ma può anche ridurre le bollette elettriche dei proprietari di auto.
In terzo luogo, sebbene la pressione politica funzioni in teoria, il modo in cui viene attuata è più importante. La Casa Bianca aveva precedentemente dichiarato di investire 7,5 miliardi di dollari nella costruzione di stazioni di ricarica, ma non si è registrato alcun progresso. Il motivo è che è difficile conciliare i requisiti di sovvenzione previsti dalla politica con le prestazioni degli impianti, e la spinta al profitto dell'appaltatore è ben lungi dall'essere attivata.
Infine, le principali case automobilistiche stanno lavorando alla ricarica superveloce ad alta tensione. Da un lato, utilizzeranno la tecnologia ad alta tensione da 800 V e, dall'altro, aggiorneranno significativamente la tecnologia delle batterie e il sistema di raffreddamento per raggiungere una ricarica superveloce in 10-15 minuti. L'intero settore dovrà affrontare sfide enormi.
Diverse tecnologie di ricarica rapida sono adatte a diverse occasioni ed esigenze, e ogni metodo di ricarica presenta anche evidenti carenze. Caricabatterie trifase per la ricarica rapida a casa, ricarica rapida a corrente continua per corridoi ad alta velocità, ricarica wireless per la guida e stazioni di scambio di energia per la sostituzione rapida delle batterie. Con il continuo sviluppo della tecnologia dei veicoli elettrici, la tecnologia di ricarica rapida continuerà a migliorare e progredire. Quando la piattaforma a 800 V diventerà popolare, le apparecchiature di ricarica con potenza superiore a 400 kW abbonderanno e la nostra ansia per l'autonomia dei veicoli elettrici verrà gradualmente eliminata da questi dispositivi affidabili. Workersbee è disposta a collaborare con tutti i partner del settore per creare un futuro verde!
Data di pubblicazione: 19-12-2023