В процессе вывода на рынок электромобилей по-прежнему существуют проблемы, и станции быстрой зарядки постоянным током могут удовлетворить спрос на быстрое пополнение энергии. Популярность электромобилей ограничивается такими ключевыми проблемами, как срок службы батареи и опасения по поводу зарядки. В ответ на эти проблемы крупные производители продолжают развивать аккумуляторные технологии и, реагируя на опасения рынка, устанавливают дополнительные батареи. Однако, поскольку в краткосрочной перспективе трудно добиться существенных технологических прорывов в производительности силовых батарей, сложно быстро добиться значительного увеличения пробега на одной зарядке. Хотя установка дополнительных батарей может в краткосрочной перспективе решить проблему опасений некоторых потребителей по поводу запаса хода, ее побочным эффектом является увеличение времени зарядки. Время зарядки зависит от емкости батареи и мощности зарядки. Чем больше емкость батареи, тем больше запас хода, и тем дольше требуется время зарядки без увеличения мощности. По сравнению со станциями зарядки переменным током, станции быстрой зарядки постоянным током могут заряжать батарею быстрее, тем самым сокращая время зарядки, повышая эффективность зарядки и удовлетворяя потребности автовладельцев в быстром пополнении энергии.
В связи с тенденцией замены медленных зарядных станций переменного тока на станции быстрой зарядки постоянного тока, бортовые зарядные устройства (OBC) стали основным методом зарядки электромобилей. В настоящее время существует два способа зарядки электромобилей: один — через порт «быстрой зарядки», использующий источник постоянного тока для прямой зарядки аккумулятора; другой — через порт зарядки переменного тока, который является портом «медленной зарядки» и требует, чтобы после внутренней обработки и выпрямления OBC в автомобиле подавался выходной сигнал для зарядки электромобиля. Однако, поскольку станции быстрой зарядки постоянного тока постепенно вытесняют станции медленной зарядки переменного тока, некоторые автомобильные компании постепенно пытаются отказаться от портов зарядки переменного тока. Например, в NIO ET7 отказались от порта зарядки переменного тока, оставив только один порт зарядки постоянного тока и полностью отказавшись от OBC. Отказ от OBC позволяет снизить вес автомобиля и уменьшить стоимость электромобилей. Тенденция к отказу от портов зарядки переменного тока не только снизит вес автомобиля, но и сократит скрытые затраты, такие как затраты на тестирование автомобилей, циклы тестирования и инвестиции в разработку моделей, что может еще больше снизить продажную цену электромобилей. Кроме того, поскольку стоимость обслуживания бортовых зарядных устройств значительно выше, чем у внешних зарядных станций постоянного тока, отказ от бортовых зарядных устройств практически полностью снизит последующие расходы потребителей на эксплуатацию автомобиля.
В настоящее время существует два направления развития технологии быстрой зарядки высокой мощности: быстрая зарядка высоким током и быстрая зарядка высоким напряжением. В ответ на такие проблемы, как несовершенство зарядной инфраструктуры и низкая скорость зарядки, основным техническим решением в отрасли стала быстрая зарядка постоянным током высокой мощности. В настоящее время как автомобили, так и зарядные станции достигли больших масштабов, а мощность доступных режимов быстрой зарядки постоянным током обычно составляет 60-120 кВт. Для дальнейшего сокращения времени зарядки в будущем планируется два направления развития. Одно из них — быстрая зарядка постоянным током высокого тока, а другое — быстрая зарядка постоянным током высокого напряжения. Принцип заключается в дальнейшем увеличении мощности зарядки за счет увеличения тока или напряжения.
Сложность технологии быстрой зарядки высокими токами заключается в высоких требованиях к теплоотводу. Tesla является одним из ведущих производителей решений для быстрой зарядки постоянным током высокими токами. Из-за незрелой цепочки поставок высоковольтного оборудования на раннем этапе Tesla решила сохранить неизменным напряжение автомобильной платформы и использовать постоянный ток высокими токами для быстрой зарядки. Суперзарядное устройство Tesla V3 имеет максимальный выходной ток около 520 А и максимальную мощность зарядки 250 кВт. Однако недостатком технологии быстрой зарядки высокими токами является то, что она может обеспечить максимальную мощность зарядки только при уровне заряда 10-30%. При зарядке при уровне заряда 30-90% преимущества по сравнению с зарядным устройством Tesla V2 (максимальный выходной ток 330 А, максимальная мощность 150 кВт) не столь очевидны. Кроме того, технология высоких токов пока не может удовлетворить потребности в зарядке 4C. Для достижения зарядки 4C по-прежнему необходимо использовать высоковольтную архитектуру. Поскольку при зарядке высоким током изделие выделяет много тепла, из соображений безопасности батареи его внутренняя конструкция и технологии требуют чрезвычайно эффективного отвода тепла, что также неизбежно приведет к увеличению стоимости.
Сюзи
Компания «Сычуаньская зеленая наука и технология»
0086 19302815938
Дата публикации: 29 ноября 2023 г.
