Problemy związane z komercjalizacją pojazdów zasilanych nowymi źródłami energii wciąż istnieją, a stacje szybkiego ładowania prądem stałym (DC) mogą sprostać zapotrzebowaniu na szybkie uzupełnianie energii. Popularność pojazdów zasilanych nowymi źródłami energii jest ograniczona przez kluczowe problemy, takie jak żywotność baterii i obawy związane z ładowaniem. W odpowiedzi na powyższe problemy, główni producenci stale rozwijają technologię akumulatorów i reagują na obawy rynku, instalując dodatkowe akumulatory. Ponieważ jednak trudno jest osiągnąć znaczące przełomy technologiczne w zakresie wydajności akumulatorów trakcyjnych w krótkim okresie, trudno jest szybko uzyskać znaczący wzrost zasięgu na jednym ładowaniu. Chociaż instalacja dodatkowych akumulatorów może rozwiązać problem braku zasięgu u niektórych konsumentów w krótkim okresie, jej efektem ubocznym jest wydłużenie czasu ładowania. Czas ładowania jest związany z pojemnością akumulatora i mocą ładowania. Im większa pojemność akumulatora, tym większy zasięg i dłuższy wymagany czas ładowania bez zwiększania mocy ładowania. W porównaniu z stacjami AC, stacje szybkiego ładowania prądem stałym (DC) ładują akumulator szybciej, skracając tym samym czas ładowania, poprawiając wydajność ładowania i zaspokajając potrzeby właścicieli samochodów w zakresie szybkiego uzupełniania energii.
Wraz z tendencją do zastępowania stacji szybkiego ładowania prądem stałym (DC) przez stacje wolnego ładowania prądem przemiennym (AC), OBC stało się powszechne wśród producentów samochodów. Obecnie istnieją dwa sposoby ładowania pojazdów elektrycznych: jeden to port „szybkiego ładowania”, który wykorzystuje ogniwo DC do bezpośredniego ładowania akumulatora; drugi to port ładowania prądem przemiennym (AC), który jest portem „wolnego ładowania”, wymagającym pojazdu. Po wykonaniu transformatora i prostowania przez wewnętrzny OBC, napięcie jest przekazywane do pojazdu elektrycznego. Jednak w miarę jak ogniwa szybkiego ładowania prądem stałym (DC) stopniowo zastępują ogniwa wolnego ładowania prądem przemiennym (AC), niektórzy producenci samochodów stopniowo starają się zrezygnować z portu ładowania prądem przemiennym. Na przykład, NIO ET7 zrezygnował z portu ładowania prądem przemiennym, pozostawiając tylko jedno gniazdo ładowania prądem stałym (DC) i całkowicie rezygnując z OBC. Wyeliminowanie OBC może zmniejszyć masę pojazdu i obniżyć koszt pojazdów elektrycznych. Trend rezygnacji z 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 modeli, co może dodatkowo obniżyć cenę sprzedaży pojazdów elektrycznych. Ponadto, ponieważ koszt utrzymania OBC jest znacznie wyższy niż koszt utrzymania zewnętrznych stosów ładowania prądem stałym, rezygnacja z OBC praktycznie obniży późniejsze koszty użytkowania samochodu ponoszone przez konsumentów.
Obecnie istnieją dwie ścieżki rozwoju technologii szybkiego ładowania dużej mocy: szybkie ładowanie wysokim prądem i szybkie ładowanie wysokim napięciem. W odpowiedzi na problemy takie jak niedoskonała infrastruktura ładowania i niska prędkość ładowania, dominującym rozwiązaniem technicznym w branży jest szybkie ładowanie prądem stałym o dużej mocy. Obecnie zarówno pojazdy, jak i pojazdy elektryczne osiągnęły dużą skalę, a moc dostępnego trybu szybkiego ładowania prądem stałym wynosi zazwyczaj 60–120 kW. Aby jeszcze bardziej skrócić czas ładowania, w przyszłości istnieją dwa kierunki rozwoju. Pierwszy to szybkie ładowanie prądem stałym o wysokim prądzie, a drugi to szybkie ładowanie prądem stałym o wysokim napięciu. Zasada polega na dalszym zwiększaniu mocy ładowania poprzez zwiększenie prądu lub napięcia.
Trudność technologii szybkiego ładowania wysokim prądem leży w wysokich wymaganiach dotyczących rozpraszania ciepła. Tesla jest firmą reprezentatywną w zakresie rozwiązań szybkiego ładowania prądem stałym o wysokim prądzie. Ze względu na niedojrzały łańcuch dostaw wysokiego napięcia na wczesnym etapie, Tesla zdecydowała się zachować niezmienioną platformę napięciową pojazdu i użyć prądu stałego o wysokim prądzie w celu osiągnięcia szybkiego ładowania. Superładowarka Tesla V3 ma maksymalny prąd wyjściowy prawie 520 A i maksymalną moc ładowania 250 kW. Jednak wadą technologii szybkiego ładowania wysokim prądem jest to, że może osiągnąć maksymalną moc ładowania tylko przy 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 konieczne jest przyjęcie architektury wysokiego napięcia. Ponieważ podczas ładowania dużym prądem produkt generuje dużo ciepła, ze względów bezpieczeństwa akumulatora jego wewnętrzna konstrukcja i technologia wymagają bardzo dużego rozpraszania ciepła, co nieuchronnie prowadzi również do wzrostu kosztów.
Susie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Czas publikacji: 29-11-2023
