מכירות הרכבים החשמליים מטפסות משנה לשנה, כפי שהתחלנו לצפות, למרות שהן עדיין רחוקות מלעמוד ביעדי האקלים. אבל אנחנו עדיין יכולים להאמין באופטימיות בתחזית הנתונים הזו - עד שנת 2030, מספר רכבי החשמל ברחבי העולם צפוי לעלות על 125 מיליון. הדו"ח מצא כי מבין החברות שנסקרו ברחבי העולם שעדיין לא שוקלות להשתמש ב- BEVs, 33% ציינו את מספר נקודות הטעינה הציבוריות כמחסום עיקרי להשגת יעד זה. טעינת רכבים חשמליים היא תמיד דאגה גדולה.
טעינת EV התפתחה מהסופר לא יעילהמטענים LEVEL 1 אל המטענים LEVEL 2כיום נפוץ בבתי מגורים, מה שנותן לנו יותר חופש וביטחון בנהיגה. לאנשים מתחילים להיות ציפיות גבוהות יותר לטעינת EV - זרם גבוה יותר, כוח גדול יותר וטעינה מהירה ויציבה יותר. במאמר זה, נחקור יחד את הפיתוח וההתקדמות של טעינה מהירה EV.
איפה הגבולות?
קודם כל, עלינו להבין את העובדה שמימוש טעינה מהירה אינו מסתמך רק על המטען. יש לקחת בחשבון את התכנון ההנדסי של הרכב עצמו, והקיבולת וצפיפות האנרגיה של סוללת החשמל חשובים לא פחות. לכן, טכנולוגיית הטעינה כפופה גם לפיתוח טכנולוגיית הסוללות, לרבות טכנולוגיית איזון ערכת הסוללות, ולבעיית פריצת הנחתה באלקטרוניקה של סוללות ליתיום הנגרמת מטעינה מהירה. זה עשוי לדרוש התקדמות חדשנית בכל מערכת אספקת החשמל של כלי רכב חשמליים, עיצוב ערכת סוללות, תאי סוללה, ואפילו חומרים מולקולריים של סוללה.
שנית, מערכת ה-BMS של הרכב ומערכת הטעינה של המטען צריכות לשתף פעולה כדי לנטר ולשלוט כל הזמן על טמפרטורת המצבר והמטען, מתח הטעינה, הזרם וה-SOC של המכונית. ודא שניתן להזין את הזרם הגבוה לסוללת החשמל בצורה בטוחה, יציבה ויעילה, כך שהציוד יוכל לפעול בבטחה ובאמינות ללא איבוד חום מופרז.
ניתן לראות שפיתוח הטעינה המהירה לא רק מצריך פיתוח תשתית טעינה אלא גם מצריך פריצות דרך חדשניות בטכנולוגיית הסוללות ותמיכה בטכנולוגיית ההולכה וההפצה של רשת החשמל. זה גם מהווה אתגר עצום לטכנולוגיית פיזור החום.
יותר כוח, יותר נוכחי:רשת טעינה מהירה DC גדולה
הטעינה המהירה DC ציבורית של היום משתמשת במתח גבוה ובזרם גבוה, והשווקים האירופיים והאמריקאים מאיצים את הפריסה של רשתות טעינה של 350kw. זוהי הזדמנות ואתגר ענק עבור יצרני ציוד טעינה ברחבי העולם. זה מחייב את ציוד הטעינה להיות מסוגל לפזר חום תוך כדי העברת כוח ולהבטיח שערימת הטעינה יכולה לפעול בצורה בטוחה ואמינה. כידוע לכולנו, קיים קשר אקספוננציאלי חיובי בין הילוכים נוכחיים לייצור חום, כך שזהו מבחן נהדר של הרזרבות הטכניות ויכולות החדשנות של היצרן.
רשת הטעינה המהירה DC צריכה לספק מנגנוני הגנה בטיחותיים מרובים, שיכולים לנהל בצורה חכמה את סוללות המכוניות והמטענים במהלך תהליך הטעינה כדי להבטיח את בטיחות הסוללה והציוד.
בנוסף, בשל תרחיש השימוש של מטענים ציבוריים, תקעי הטעינה צריכים להיות עמידים למים, אטומים לאבק ועמידים במיוחד בפני מזג אוויר.
כיצרנית ציוד טעינה בינלאומית עם יותר מ-16 שנות מו"פ וניסיון בייצור, Workersbee בוחנת את מגמות הפיתוח ופריצות הדרך הטכנולוגיות של טכנולוגיית טעינת רכב חשמלי עם שותפים מובילים בתעשייה כבר שנים רבות. ניסיון הייצור העשיר שלנו וחוזק מו"פ חזק אפשרו לנו להשיק דור חדש של תקעי טעינה לקירור נוזלים CCS2 השנה.
הוא מאמץ עיצוב מבנה משולב, ואמצעי הקירור הנוזלי יכול להיות קירור שמן או קירור מים. המשאבה האלקטרונית מניעה את נוזל הקירור לזרום בתקע הטעינה ומוציאה את החום שנוצר מההשפעה התרמית של הזרם כך שכבלים בשטח חתך קטן יכולים לשאת זרמים גדולים ולשלוט ביעילות על עליית הטמפרטורה. מאז השקת המוצר המשוב בשוק היה מצוין והוא זכה לשבחים פה אחד על ידי יצרני ציוד טעינה ידועים. אנחנו גם עדיין אוספים באופן פעיל משוב מלקוחות, מייעלים כל הזמן את ביצועי המוצר ושואפים להחדיר יותר חיוניות לשוק.
נכון לעכשיו, למגשי העל של טסלה יש את המילה המוחלטת ברשת הטעינה המהירה DC בשוק טעינת EV. הדור החדש של V4 Superchargers מוגבל כרגע ל-250kW אך יפגין מהירויות פרץ גבוהות יותר ככל שההספק גדל ל-350kW - מסוגל להוסיף 115 מייל בחמש דקות בלבד.
מנתוני הדו"חות שפורסמו על ידי מחלקות התחבורה במדינות רבות עולה כי פליטת גזי חממה ממגזר התחבורה מהווה כ-1/4 מסך פליטת גזי החממה במדינה. זה כולל לא רק מכוניות נוסעים קלות אלא גם משאיות כבדות. שחרור פחמן של תעשיית ההובלות חשוב ומאתגר עוד יותר לשיפור האקלים. עבור טעינת משאיות כבדות חשמליות, התעשייה הציעה מערכת טעינה ברמת מגה וואט. Kempower הכריזה על השקת ציוד טעינה DC מהיר במיוחד של עד 1.2 MW ומתכננת להכניס אותו לשימוש בבריטניה ברבעון הראשון של 2024.
ה-DOE האמריקאי הציע בעבר את תקן XFC לטעינה מהירה במיוחד, וכינה אותו אתגר מרכזי שיש להתגבר עליו כדי להשיג אימוץ נרחב של כלי רכב חשמליים. זהו סט שלם של טכנולוגיות שיטתיות כולל סוללות, כלי רכב וציוד טעינה. הטעינה יכולה להסתיים תוך 15 דקות או פחות כך שהיא תוכל להתחרות בזמן התדלוק של ICE.
לְהַחלִיף,טעון:תחנת החלפת חשמל
בנוסף להאצת בניית עמדות הטעינה, תחנות חילופי כוח "החלף וללכת" זכו לתשומת לב רבה גם במערכת חידוש האנרגיה המהירה. אחרי הכל, זה לוקח רק כמה דקות כדי להשלים את החלפת הסוללה, לרוץ עם סוללה מלאה ולהטעין מהר יותר מרכב דלק. זה מאוד מרגש, ובאופן טבעי ימשוך חברות רבות להשקיע בהן.
שירות NIO Power Swap,שהושק על ידי יצרנית הרכב NIO יכול להחליף אוטומטית סוללה טעונה במלואה תוך 3 דקות. כל החלפה תבדוק אוטומטית את המצבר ומערכת החשמל כדי לשמור על מצב הרכב והמצבר בצורה הטובה ביותר.
זה נשמע מפתה למדי, ונראה שכבר בעתיד נוכל לראות את החסר בין סוללות חלשות לסוללות טעונות במלואן. אבל העובדה היא שיש יותר מדי יצרני EV בשוק, ולרוב היצרנים יש מפרטי סוללה וביצועים שונים. בשל גורמים כמו תחרות בשוק וחסמים טכניים, קשה לנו לאחד את הסוללות של כל או אפילו רוב מותגי רכבי החשמל כך שהגדלים, המפרטים, הביצועים שלהם וכו' יהיו עקביים לחלוטין וניתן יהיה להחליף ביניהם. זה גם הפך למגבלה הגדולה ביותר על חיסכון של תחנות חילופי חשמל.
בדרכים: טעינה אלחוטית
בדומה לנתיב הפיתוח של טכנולוגיית הטעינה של טלפונים ניידים, טעינה אלחוטית היא גם כיוון פיתוח של כלי רכב חשמליים. הוא משתמש בעיקר באינדוקציה אלקטרומגנטית ובתהודה מגנטית כדי להעביר כוח, להמיר את הכוח לשדה מגנטי, ולאחר מכן לקבל ולאחסן את הכוח דרך מכשיר קליטת הרכב. מהירות הטעינה שלו לא תהיה מהירה מדי, אבל אפשר להטעין אותו תוך כדי נהיגה, מה שאפשר לראות בו כמקל על חרדת טווח.
Electreon פתחה לאחרונה באופן רשמי כבישים מחושמלים במישיגן, ארה"ב, והיא תעבור בדיקות מקיפות בתחילת 2024. היא מאפשרת למכוניות חשמליות שנוסעות או חונות לאורך כבישים לטעון את הסוללות שלהן מבלי להיות מחוברות לחשמל, בהתחלה באורך של רבע מייל ויורחב ל- מִיל. הפיתוח של טכנולוגיה זו הפעיל מאוד גם את האקוסיסטם הנייד, אך היא דורשת בניית תשתית גבוהה במיוחד וכמות עצומה של עבודה הנדסית.
עוד אתגרים
כשעוד רכבי EV מציפים פנימה,נוצרות יותר רשתות טעינה, וצריך להוציא יותר זרם, מה שאומר שיהיה לחץ עומס חזק יותר על רשת החשמל. בין אם מדובר באנרגיה, ייצור חשמל או הולכה והפצת חשמל, נעמוד בפני אתגרים גדולים.
ראשית, מנקודת מבט מאקרו עולמית, הפיתוח של אגירת אנרגיה היא עדיין מגמה מרכזית. במקביל, יש צורך גם להאיץ את היישום והפריסה הטכנית של ה-V2X כך שהאנרגיה תוכל להסתובב ביעילות בכל הקישורים.
שנית, השתמש בבינה מלאכותית ובטכנולוגיית ביג דאטה כדי להקים רשתות חכמות ולשפר את אמינות הרשת. לנתח ולנהל ביעילות את ביקוש הטעינה של כלי רכב חשמליים ולהנחות את הטעינה לפי תקופות. זה לא רק יכול להפחית את הסיכון להשפעה על הרשת, אלא זה יכול גם להפחית את חשבונות החשמל של בעלי מכוניות.
שלישית, למרות שלחץ מדיניות עובד בתיאוריה, האופן שבו הוא מיושם חשוב יותר. הבית הלבן טען בעבר כי הוא משקיע 7.5 מיליארד דולר בבניית עמדות טעינה, אך כמעט לא הייתה התקדמות. הסיבה היא שקשה להתאים את דרישות הסבסוד בפוליסה לביצוע המתקנים ודחף הרווח של הקבלן רחוק מלהיות מופעל.
לבסוף, יצרניות רכב גדולות עובדות על טעינה מהירה במתח גבוה. מצד אחד הם ישתמשו בטכנולוגיית מתח גבוה של 800V, ומצד שני ישדרגו משמעותית את טכנולוגיית הסוללה וטכנולוגיית הקירור כדי להגיע לטעינה סופר מהירה של 10-15 דקות. התעשייה כולה תעמוד בפני אתגרים עצומים.
טכנולוגיות טעינה מהירה שונות מתאימות לאירועים וצרכים שונים, ולכל שיטת טעינה יש גם חסרונות ברורים. מטענים תלת פאזיים לטעינה מהירה בבית, טעינה מהירה DC למסדרונות מהירים, טעינה אלחוטית למצב נהיגה ותחנות החלפת חשמל להחלפת סוללות מהירה. ככל שטכנולוגיית הרכב החשמלי ממשיכה להתפתח, טכנולוגיית הטעינה המהירה תמשיך להשתפר ולהתקדם. כאשר פלטפורמת ה-800V תהפוך לפופולרית, ציוד טעינה מעל 400kw יהיה בשפע, והחרדה שלנו ממגוון הרכבים החשמליים תבוטל בהדרגה על ידי מכשירים אמינים אלו. Workersbee מוכן לעבוד עם כל השותפים בתעשייה כדי ליצור עתיד ירוק!
זמן פרסום: 19 בדצמבר 2023