Tueddiadau mewn Galluoedd Gwefru Cerbydau Trydan

Efallai y bydd twf y farchnad cerbydau trydan yn teimlo'n anochel: mae'r ffocws ar leihau allyriadau CO2, yr hinsawdd wleidyddol bresennol, buddsoddiad gan y llywodraeth a'r diwydiant modurol, a'r ymgais barhaus i gael cymdeithas holl-drydanol i gyd yn awgrymu bod cerbydau trydan yn fanteisiol. Hyd yn hyn, fodd bynnag, mae mabwysiadu cerbydau trydan yn eang gan ddefnyddwyr wedi'i rwystro gan amseroedd gwefru hir a diffyg seilwaith gwefru. Mae datblygiadau mewn technoleg gwefru cerbydau trydan yn mynd i'r afael â'r heriau hyn, gan alluogi gwefru diogel a chyflym gartref ac ar y ffordd. Mae cydrannau a seilwaith gwefru yn codi i ddiwallu anghenion y farchnad cerbydau trydan sy'n tyfu'n gyflym, gan baratoi'r ffordd ar gyfer twf esbonyddol mewn cludiant trydan.

Y GRYMOEDD Y TU ÔL I'R FARCHNAD CERBYDAU EV

Mae buddsoddiad mewn cerbydau trydan wedi bod yn tyfu ers sawl blwyddyn, ond mae sawl sector o gymdeithas wedi pwysleisio mwy o sylw a galw. Mae'r ffocws cynyddol ar atebion hinsawdd wedi tynnu sylw at bwysigrwydd cerbydau trydan – mae'r gallu i leihau allyriadau carbon o beiriannau hylosgi mewnol a buddsoddi mewn cludiant ynni glân wedi dod yn nod eang i'r llywodraeth a diwydiant fel ei gilydd. Mae'r ffocws hwn ar dwf cynaliadwy a chadwraeth adnoddau naturiol hefyd yn gyrru technoleg i dueddu tuag at gymdeithas holl-drydanol – byd gydag ynni diderfyn yn seiliedig ar adnoddau adnewyddadwy heb allyriadau niweidiol.
Mae'r gyrwyr amgylcheddol a thechnolegol hyn yn cael eu hadlewyrchu ym mlaenoriaethau rheoleiddio a buddsoddi ffederal, yn enwedig yng ngoleuni Deddf Buddsoddi mewn Seilwaith a Swyddi 2021, a glustnodwyd $7.5 biliwn ar gyfer seilwaith cerbydau trydan ar y lefel ffederal, $2.5 biliwn ar gyfer grantiau seilwaith gwefru ac ail-lenwi cerbydau trydan, a $5 biliwn tuag at y Rhaglen Genedlaethol Gwefru Cerbydau Trydan. Mae Gweinyddiaeth Biden hefyd yn dilyn nod o adeiladu a gosod 500,000 o orsafoedd gwefru DC ledled y wlad.

Gellir gweld y duedd hon ar lefel y dalaith hefyd. Mae taleithiau gan gynnwys California, Massachusetts, a New Jersey yn mynd ar drywydd deddfwriaeth i gofleidio cerbydau trydan yn unig. Mae credydau treth, mudiad Electrify America, cymhellion, a mandadau hefyd yn dylanwadu ar ddefnyddwyr a gweithgynhyrchwyr fel ei gilydd i gofleidio'r mudiad EV.

Mae gwneuthurwyr ceir yn ymuno â'r symudiad tuag at gerbydau trydan hefyd. Mae gwneuthurwyr ceir traddodiadol blaenllaw gan gynnwys GM, Ford, Volkswagen, BMW, ac Audi yn cyflwyno modelau EV newydd yn gyson. Erbyn diwedd 2022, disgwylir y bydd mwy nag 80 o fodelau EV a hybridau plygio-i-mewn ar gael yn y farchnad. Mae nifer gynyddol o weithgynhyrchwyr EV newydd yn ymuno â'r farchnad hefyd, gan gynnwys Tesla, Lucid, Nikola, a Rivian.

Mae cwmnïau cyfleustodau hefyd yn paratoi ar gyfer cymdeithas drydanol. Mae'n bwysig bod cyfleustodau'n aros ar flaen y gad o ran trydaneiddio er mwyn darparu ar gyfer y galw cynyddol, a bydd angen seilwaith hanfodol gan gynnwys microgridiau ar hyd priffyrdd er mwyn darparu ar gyfer gorsafoedd gwefru pŵer. Mae cyfathrebu rhwng cerbydau a gridiau hefyd yn ennill tyniant ar hyd priffyrdd.

RHWYSTRAU I DWFIAD

Er bod momentwm yn ennill ar gyfer mabwysiadu cerbydau trydan yn eang, disgwylir i heriau rwystro twf. Er y bydd cymhellion yn annog defnyddwyr neu fflydoedd i newid i gerbydau trydan, efallai y byddant yn dod â dal - efallai y bydd symudiad i gerbydau trydan allu cyfathrebu â seilwaith i olrhain milltiroedd, gan olygu bod angen arloesiadau technoleg a seilwaith cyfathrebu awyr agored.

Un o'r rhwystrau mwyaf i fabwysiadu cerbydau trydan ar lefel defnyddwyr yw seilwaith gwefru dibynadwy ac effeithlon. Amcangyfrifir y bydd angen 9.6 miliwn o borthladdoedd gwefru erbyn 2030 i ddarparu ar gyfer y twf a ragwelir yn y farchnad cerbydau trydan. Bydd bron i 80% o'r porthladdoedd hynny yn wefrwyr cartref, a bydd tua 20% yn wefrwyr cyhoeddus neu yn y gweithle. Ar hyn o bryd, mae defnyddwyr yn petruso cyn prynu cerbyd trydan oherwydd pryder ynghylch pellter teithio – y pryder na fydd eu car yn gallu gwneud taith hir heb orfod cael ei ailwefru, ac na fydd gorsafoedd gwefru ar gael nac yn effeithlon pan fo angen.

Rhaid i wefrwyr cyhoeddus neu rai a rennir yn benodol allu darparu galluoedd gwefru cyflymder uchel bron yn gyson o gwmpas y cloc. Mae'n debyg y bydd angen gwefr gyflym â phŵer uchel ar yrrwr sy'n stopio mewn gorsaf wefru ar hyd traffordd – bydd systemau gwefru pŵer uchel yn gallu rhoi batri sydd wedi'i ailwefru bron yn llawn i gerbydau ar ôl dim ond ychydig funudau o wefru.

Mae angen ystyriaethau dylunio penodol ar wefrwyr cyflym er mwyn iddynt weithredu'n ddibynadwy. Mae angen galluoedd oeri hylif i gadw'r pinnau gwefru ar dymheredd gorau posibl ac ymestyn yr amser y gellir gwefru cerbyd â cheryntau uwch. Mewn ardaloedd gwefru dwys o gerbydau, bydd cadw'r pinnau cyswllt yn oeri yn creu gwefru pŵer uchel effeithlon a chyson dibynadwy i ddiwallu llif cyson y galw gwefru gan ddefnyddwyr.

YSTYRIAETHAU DYLUNIO GWEFWR PŴER UCHEL

Mae gwefrwyr cerbydau trydan yn cael eu hadeiladu fwyfwy gyda ffocws ar optimeiddio gwydnwch a galluoedd gwefru pŵer uchel i ddiwallu anghenion gyrwyr cerbydau trydan a goresgyn pryder ynghylch pellter teithio. Mae gwefrydd cerbydau trydan pŵer uchel gyda 500 amp yn bosibl gyda'r system oeri a monitro hylif - mae gan y cludwr cyswllt yn y cysylltydd gwefru ddargludedd thermol ac mae hefyd yn gwasanaethu fel sinc gwres wrth i'r oerydd wasgaru'r gwres trwy ddwythellau oeri integredig. Mae'r gwefrwyr hyn yn cynnwys amrywiaeth o synwyryddion, gan gynnwys synwyryddion gollyngiadau oerydd a monitro tymheredd manwl gywir ym mhob cyswllt pŵer i sicrhau nad yw'r pinnau'n fwy na 90 gradd Celsius. Os cyrhaeddir y trothwy hwnnw, mae'r rheolydd gwefru yn yr orsaf wefru yn lleihau'r allbwn pŵer i gynnal tymheredd derbyniol.

Mae angen i wefrwyr cerbydau trydan hefyd allu gwrthsefyll traul a chael eu cynnal a'u cadw'n hawdd. Mae dolenni gwefru cerbydau trydan wedi'u cynllunio ar gyfer traul a rhwyg, mae trin garw dros amser yn effeithio ar yr wyneb paru yn anochel. Yn gynyddol, mae gwefrwyr yn cael eu cynllunio gyda chydrannau modiwlaidd, gan ganiatáu i'r wyneb paru gael ei ailosod yn hawdd.
Mae rheoli ceblau mewn gorsafoedd gwefru hefyd yn ystyriaeth bwysig ar gyfer hirhoedledd a dibynadwyedd. Mae ceblau gwefru pwerus yn cynnwys gwifrau copr, llinellau oeri hylif, a cheblau gweithgaredd ond mae'n rhaid iddynt wrthsefyll cael eu tynnu arnynt neu eu gyrru drostynt o hyd. Mae ystyriaethau eraill yn cynnwys cliciedau cloadwy, sy'n caniatáu i yrrwr adael (Modiwlaredd yr wyneb paru ynghyd â darlun o lif yr oerydd) eu cerbyd yn gwefru mewn gorsaf gyhoeddus heb boeni y gallai rhywun ddatgysylltu'r cebl.