As vendas de veículos eléctricos estão a aumentar ano após ano, como esperávamos, embora ainda estejam longe de cumprir as metas climáticas. Mas ainda podemos acreditar com optimismo nesta previsão de dados – em 2030, espera-se que o número de VEs em todo o mundo exceda os 125 milhões. O relatório concluiu que das empresas inquiridas a nível mundial que ainda não estão a considerar a utilização de BEVs, 33% citaram o número de pontos de carregamento públicos como uma grande barreira para atingir este objetivo. Carregar veículos elétricos é sempre uma grande preocupação.
O carregamento de EV evoluiu do superineficienteCarregadores NÍVEL 1 para oCarregadores NÍVEL 2agora comum em residências, o que nos dá mais liberdade e confiança ao dirigir. As pessoas estão começando a ter maiores expectativas em relação ao carregamento de veículos elétricos – maior corrente, maior potência e carregamento mais rápido e estável. Neste artigo, exploraremos juntos o desenvolvimento e o avanço do carregamento rápido de EV.
Onde estão os limites?
Em primeiro lugar, precisamos de compreender o facto de que a realização do carregamento rápido não depende apenas do carregador. O projeto de engenharia do próprio veículo precisa ser levado em consideração, e a capacidade e a densidade de energia da bateria são igualmente importantes. Portanto, a tecnologia de carregamento também está sujeita ao desenvolvimento da tecnologia de baterias, incluindo a tecnologia de balanceamento de baterias, e ao problema de romper a atenuação de galvanoplastia das baterias de lítio causada pelo carregamento rápido. Isso pode exigir um progresso inovador em todo o sistema de fornecimento de energia dos veículos elétricos, no design da bateria, nas células da bateria e até mesmo nos materiais moleculares da bateria.
Em segundo lugar, o sistema BMS do veículo e o sistema de carregamento do carregador precisam cooperar para monitorar e controlar constantemente a temperatura da bateria e do carregador, a tensão de carga, a corrente e o SOC do carro. Certifique-se de que a alta corrente possa ser inserida na bateria de forma segura, estável e eficiente, para que o equipamento possa operar com segurança e confiabilidade, sem perda excessiva de calor.
Pode-se observar que o desenvolvimento do carregamento rápido não requer apenas o desenvolvimento de infraestruturas de carregamento, mas também avanços inovadores na tecnologia de baterias e o apoio à tecnologia de transmissão e distribuição da rede elétrica. Também representa um enorme desafio para a tecnologia de dissipação de calor.
Mais potência, mais corrente:Grande rede de carregamento rápido DC
O carregamento rápido público DC de hoje utiliza alta tensão e alta corrente, e os mercados europeu e americano estão acelerando a implantação de redes de carregamento de 350 kW. Esta é uma enorme oportunidade e desafio para os fabricantes de equipamentos de carregamento em todo o mundo. Requer que o equipamento de carregamento seja capaz de dissipar o calor enquanto transmite energia e garantir que a pilha de carregamento possa operar com segurança e confiabilidade. Como todos sabemos, existe uma relação exponencial positiva entre a transmissão de corrente e a geração de calor, pelo que este é um grande teste às reservas técnicas e capacidades de inovação do fabricante.
A rede de carregamento rápido DC precisa fornecer vários mecanismos de proteção de segurança, que possam gerenciar de forma inteligente as baterias e carregadores do carro durante o processo de carregamento para garantir a segurança da bateria e do equipamento.
Além disso, devido ao cenário de utilização dos carregadores públicos, os plugues de carregamento precisam ser à prova d'água, à prova de poeira e altamente resistentes às intempéries.
Como fabricante internacional de equipamentos de carregamento com mais de 16 anos de experiência em P&D e produção, a Workersbee tem explorado as tendências de desenvolvimento e avanços tecnológicos da tecnologia de carregamento de veículos elétricos com parceiros líderes do setor há muitos anos. Nossa rica experiência de produção e forte força de P&D nos permitiram lançar uma nova geração de plugues de carregamento com refrigeração líquida CCS2 este ano.
Ele adota um design de estrutura integrada e o meio de resfriamento líquido pode ser resfriamento a óleo ou a água. A bomba eletrônica faz com que o refrigerante flua no plugue de carga e retira o calor gerado pelo efeito térmico da corrente para que cabos de pequena área transversal possam transportar grandes correntes e controlar efetivamente o aumento de temperatura. Desde o lançamento do produto, o feedback do mercado tem sido excelente e tem sido elogiado por unanimidade por conhecidos fabricantes de equipamentos de carregamento. Também continuamos coletando ativamente o feedback dos clientes, otimizando constantemente o desempenho do produto e nos esforçando para injetar mais vitalidade no mercado.
Atualmente, os Superchargers da Tesla têm palavra absoluta na rede de carregamento rápido DC no mercado de carregamento de EV. A nova geração de Superchargers V4 está atualmente limitada a 250 kW, mas demonstrará velocidades de explosão mais altas à medida que a potência for aumentada para 350 kW – capaz de adicionar 185 milhas em apenas cinco minutos.
Os dados dos relatórios publicados pelos departamentos de transportes de muitos países mostram que as emissões de gases com efeito de estufa provenientes do sector dos transportes representam cerca de 1/4 das emissões totais de gases com efeito de estufa do país. Isso inclui não apenas automóveis leves de passageiros, mas também caminhões pesados. A descarbonização da indústria de transporte rodoviário é ainda mais importante e desafiadora para a melhoria do clima. Para o carregamento de camiões eléctricos pesados, a indústria propôs um sistema de carregamento ao nível de megawatts. A Kempower anunciou o lançamento de equipamento de carregamento DC ultrarrápido de até 1,2 MW e planeja colocá-lo em uso no Reino Unido no primeiro trimestre de 2024.
O DOE dos EUA propôs anteriormente o padrão XFC para carregamento extremamente rápido, considerando-o um desafio fundamental que deve ser superado para alcançar a adoção generalizada de veículos elétricos. É um conjunto completo de tecnologias sistemáticas, incluindo baterias, veículos e equipamentos de carregamento. O carregamento pode ser concluído em 15 minutos ou menos para poder competir com o tempo de reabastecimento de um ICE.
Trocar,Cobrado：Estação de troca de energia
Além de acelerar a construção de estações de carregamento, as estações de troca de energia “swap and go” também têm recebido muita atenção no sistema de reposição rápida de energia. Afinal, leva apenas alguns minutos para concluir a troca da bateria, funcionar com a bateria cheia e recarregar mais rápido do que um veículo a combustível. Isto é muito emocionante e naturalmente atrairá muitas empresas para investir.
O serviço NIO Power Swap,lançado pela montadora NIO pode substituir automaticamente uma bateria totalmente carregada em 3 minutos. Cada substituição verificará automaticamente a bateria e o sistema de energia para manter o veículo e a bateria nas melhores condições.
Isso parece bastante tentador e parece que já podemos ver a transição entre baterias fracas e baterias totalmente carregadas no futuro. Mas o fato é que existem muitos fabricantes de veículos elétricos no mercado, e a maioria dos fabricantes tem especificações e desempenho de bateria diferentes. Devido a factores como a concorrência de mercado e barreiras técnicas, é-nos difícil unificar as baterias de todas ou mesmo da maioria das marcas de VE, de modo a que os seus tamanhos, especificações, desempenho, etc., sejam completamente consistentes e possam ser alternados entre si. Isto também se tornou o maior constrangimento à economicização das centrais de troca de energia.
Na estrada: carregamento sem fio
Semelhante ao caminho de desenvolvimento da tecnologia de carregamento de telefones celulares, o carregamento sem fio também é uma direção de desenvolvimento de veículos elétricos. Ele usa principalmente indução eletromagnética e ressonância magnética para transmitir energia, converter a energia em um campo magnético e, em seguida, receber e armazenar a energia através do dispositivo receptor do veículo. Sua velocidade de carregamento não será muito rápida, mas pode ser carregada durante a condução, o que pode ser considerado um alívio para a ansiedade de alcance.
A Electreon abriu recentemente oficialmente estradas eletrificadas em Michigan, EUA, e será extensivamente testada no início de 2024. Ela permite que carros elétricos circulando ou estacionados ao longo das estradas carreguem suas baterias sem estarem conectados, inicialmente com 400 metros de comprimento e será estendido para um milha. O desenvolvimento desta tecnologia também ativou fortemente o ecossistema móvel, mas requer uma construção de infraestrutura extremamente elevada e uma enorme quantidade de trabalhos de engenharia.
Mais desafios
Quando mais EVs inundam,mais redes de carregamento são estabelecidas e mais corrente precisa ser produzida, o que significa que haverá uma pressão de carga mais forte na rede elétrica. Quer se trate de energia, geração de energia ou transmissão e distribuição de energia, enfrentaremos grandes desafios.
Em primeiro lugar, numa perspectiva macro global, o desenvolvimento do armazenamento de energia ainda é uma tendência importante. Ao mesmo tempo, é também necessário acelerar a implementação técnica e o layout do V2X para que a energia possa circular de forma eficiente em todos os links.
Em segundo lugar, utilizar a inteligência artificial e a tecnologia de big data para estabelecer redes inteligentes e melhorar a fiabilidade da rede. Analisar e gerir eficazmente a procura de carregamento de veículos elétricos e orientar o carregamento por períodos. Não só pode reduzir o risco de impacto na rede, mas também pode reduzir as contas de electricidade dos proprietários de automóveis.
Em terceiro lugar, embora a pressão política funcione em teoria, a forma como é implementada é mais importante. A Casa Branca já havia afirmado investir US$ 7,5 bilhões na construção de estações de recarga, mas quase não houve progresso. A razão é que é difícil combinar os requisitos de subsídios da política com o desempenho das instalações e o impulso de lucro do contratante está longe de ser activado.
Finalmente, as principais montadoras estão trabalhando no carregamento super-rápido de alta tensão. Por um lado, eles usarão tecnologia de alta tensão de 800 V e, por outro lado, atualizarão significativamente a tecnologia da bateria e a tecnologia de resfriamento para obter um carregamento super rápido de 10 a 15 minutos. Toda a indústria enfrentará enormes desafios.
Diferentes tecnologias de carregamento rápido são adequadas para diferentes ocasiões e necessidades, e cada método de carregamento também apresenta deficiências óbvias. Carregadores trifásicos para carregamento rápido em casa, carregamento rápido DC para corredores de alta velocidade, carregamento sem fio para estado de condução e estações de troca de energia para troca rápida de baterias. À medida que a tecnologia dos veículos eléctricos continua a desenvolver-se, a tecnologia de carregamento rápido continuará a melhorar e a avançar. Quando a plataforma de 800 V se tornar popular, haverá muitos equipamentos de carregamento acima de 400 kW e nossa ansiedade sobre a autonomia dos veículos elétricos será gradualmente eliminada por esses dispositivos confiáveis. Workersbee está disposto a trabalhar com todos os parceiros da indústria para criar um futuro verde!
Horário da postagem: 19 de dezembro de 2023