Problemy związane z komercjalizacją pojazdów zasilanych nowymi źródłami energii nadal istnieją, a szybkie ładowarki DC mogą sprostać zapotrzebowaniu na szybkie uzupełnianie energii. Popularność pojazdów zasilanych nowymi źródłami energii jest ograniczona przez główne problemy, takie jak żywotność baterii i obawy związane z ładowaniem. W odpowiedzi na powyższe problemy główni producenci nadal rozwijają technologię baterii i reagują na obawy rynku, instalując dodatkowe baterie. Jednak ponieważ trudno jest osiągnąć znaczące przełomy technologiczne w zakresie wydajności baterii zasilających w krótkim okresie, trudno jest szybko osiągnąć znaczący wzrost przebiegu na jednym ładowaniu. Chociaż instalacja dodatkowych baterii może rozwiązać problem obaw związanych z zasięgiem u niektórych konsumentów w krótkim okresie, jej efektem ubocznym jest wydłużenie czasu ładowania. Czas ładowania jest związany z pojemnością baterii i mocą ładowania. Im większa pojemność baterii, tym większy zasięg podróżny i tym dłuższy jest wymagany czas ładowania bez zwiększania mocy ładowania. W porównaniu z bateriami AC, baterie szybkiego ładowania DC mogą ładować baterię szybciej, skracając w ten sposób czas ładowania, poprawiając wydajność ładowania i spełniając potrzeby właścicieli samochodów w zakresie szybkiego uzupełniania energii.
Wraz z tendencją do zastępowania stacji szybkiego ładowania prądem stałym stacji wolnego ładowania prądem przemiennym, OBC stało się głównym nurtem wśród producentów samochodów. Obecnie istnieją dwa sposoby ładowania pojazdów elektrycznych: jeden to port „szybkiego ładowania”, który wykorzystuje stos prądu stałego do bezpośredniego ładowania akumulatora; drugi to port ładowania prądem przemiennym, który jest portem „wolnego ładowania”, który wymaga pojazdu. Po wykonaniu przez wewnętrzny OBC transformatora i prostowania, następuje wyjście w celu naładowania pojazdu elektrycznego. Jednak w miarę jak stosy szybkiego ładowania prądem stałym stopniowo zastępują stosy wolnego ładowania prądem przemiennym, niektórzy producenci samochodów stopniowo próbują anulować port ładowania prądem przemiennym. Na przykład NIO ET7 anulował port ładowania prądem przemiennym, pozostawiając tylko jeden port ładowania prądem stałym i bezpośrednio rezygnując z OBC. Wyeliminowanie OBC może zmniejszyć masę pojazdu i obniżyć koszt pojazdów elektrycznych. Trend anulowania portów ładowania prądem przemiennym nie tylko zmniejszy masę pojazdu, ale także obniży ukryte koszty, takie jak łącza testowe pojazdów, cykle testowe i inwestycje w rozwój modelu, co może dodatkowo obniżyć cenę sprzedaży pojazdów elektrycznych. Ponadto, ponieważ koszt utrzymania OBC jest znacznie wyższy niż koszt zewnętrznych ładowarek DC, rezygnacja z OBC praktycznie obniży późniejsze koszty użytkowania samochodu ponoszone przez konsumentów.
Obecnie istnieją dwie ścieżki dla technologii szybkiego ładowania o dużej mocy: szybkie ładowanie wysokim prądem i szybkie ładowanie wysokim napięciem. W odpowiedzi na problemy takie jak niedoskonała infrastruktura ładowania i niska prędkość ładowania, głównym rozwiązaniem technicznym w branży jest szybkie ładowanie prądem stałym o dużej mocy. Obecnie zarówno pojazdy, jak i akumulatory osiągnęły dużą skalę, a moc dostępnego trybu szybkiego ładowania prądem stałym wynosi na ogół 60-120 kW. Aby jeszcze bardziej skrócić czas ładowania, w przyszłości istnieją dwa kierunki rozwoju. Jednym z nich jest szybkie ładowanie prądem stałym o dużym natężeniu, a drugim szybkie ładowanie prądem stałym o wysokim napięciu. Zasada polega na dalszym zwiększaniu mocy ładowania poprzez zwiększanie prądu lub zwiększanie napięcia.
Trudność technologii szybkiego ładowania wysokim prądem wynika z jej wysokich wymagań dotyczących rozpraszania ciepła. Tesla jest reprezentatywną firmą oferującą rozwiązania szybkiego ładowania prądem stałym o wysokim natężeniu. Ze względu na niedojrzały łańcuch dostaw wysokiego napięcia na wczesnym etapie, Tesla zdecydowała się zachować niezmienioną platformę napięcia pojazdu i użyć prądu stałego o wysokim natężeniu w celu osiągnięcia szybkiego ładowania. Superładowarka V3 firmy Tesla ma maksymalny prąd wyjściowy wynoszący prawie 520 A i maksymalną moc ładowania 250 kW. Jednak wadą technologii szybkiego ładowania wysokim prądem jest to, że może ona osiągnąć maksymalną moc ładowania tylko w warunkach 10-30% SOC. Podczas ładowania przy 30-90% SOC, w porównaniu ze stosem ładowania Tesla V2 (maksymalny prąd wyjściowy 330 A, maksymalna moc 150 kW), zalety nie są oczywiste. Ponadto technologia wysokiego prądu nie jest jeszcze w stanie sprostać potrzebom ładowania 4C. Aby osiągnąć ładowanie 4C, nadal należy przyjąć architekturę wysokiego napięcia. Ponieważ podczas ładowania dużym prądem produkt generuje dużo ciepła, ze względów bezpieczeństwa akumulatora jego wewnętrzna konstrukcja i technologia wymagają bardzo wysokiego poziomu rozpraszania ciepła, co nieuchronnie prowadzi do wzrostu kosztów.
Susie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Czas publikacji: 29-11-2023
