Elektriautode laadimisvõimaluste trendid

Elektriautode turu kasv võib tunduda vältimatu: keskendumine CO2-heitmete vähendamisele, praegune poliitiline kliima, valitsuse ja autotööstuse investeeringud ning jätkuv püüdlus täielikult elektrilise ühiskonna poole viitavad kõik elektriautode õnnistusele. Seni on elektriautode laialdast kasutuselevõttu tarbijate seas aga takistanud pikad laadimisajad ja laadimisinfrastruktuuri puudumine. Elektriautode laadimistehnoloogia areng lahendab neid probleeme, võimaldades ohutut ja kiiret laadimist nii kodus kui ka teel. Laadimiskomponendid ja -infrastruktuur arenevad, et rahuldada kiiresti kasvava elektriautode turu vajadusi, sillutades teed elektritranspordi eksponentsiaalsele kasvule.

ELEKTRIAUTOKITE TURU TAGAJÕUDJAD

Investeeringud elektriautodesse on juba mitu aastat kasvanud, kuid mitmed ühiskonnasektorid on rõhutanud suurenenud tähelepanu ja nõudlust. Kasvav keskendumine kliimalahendustele on toonud esile elektriautode olulisuse – võime vähendada sisepõlemismootorite süsinikdioksiidi heitkoguseid ja investeerida puhta energiaga transporti on muutunud nii valitsuse kui ka tööstuse laialdaseks eesmärgiks. See keskendumine jätkusuutlikule kasvule ja loodusvarade säästmisele suunab ka tehnoloogiat täielikult elektrilise ühiskonna poole – maailma, kus on piiramatu energia, mis põhineb taastuvatel ressurssidel ilma kahjulike heitkogusteta.
Need keskkonnaalased ja tehnoloogilised tegurid kajastuvad föderaalse regulatsiooni ja investeeringute prioriteetides, eriti arvestades 2021. aasta taristuinvesteeringute ja töökohtade seadust, mis eraldas föderaalsel tasandil elektrisõidukite taristule 7,5 miljardit dollarit, elektrisõidukite laadimise ja tankimise taristu toetusteks 2,5 miljardit dollarit ning riikliku elektrisõidukite laadimise programmi jaoks 5 miljardit dollarit. Bideni administratsioon seab eesmärgiks ka ehitada ja paigaldada üle kogu riigi 500 000 alalisvoolu laadimisjaama.

Seda trendi võib näha ka osariikide tasandil. Osariigid, sealhulgas California, Massachusetts ja New Jersey, tegelevad seadusandlusega, et toetada täiselektrilisi sõidukeid. Maksusoodustused, Electrify America liikumine, stiimulid ja mandaadid mõjutavad samuti nii tarbijaid kui ka tootjaid elektriautode liikumist omaks võtma.

Ka autotootjad ühinevad elektriautode poole liikumisega. Juhtivad vanad autotootjad, sealhulgas GM, Ford, Volkswagen, BMW ja Audi, toovad pidevalt turule uusi elektriautode mudeleid. 2022. aasta lõpuks peaks turul olema saadaval üle 80 elektriautode mudeli ja pistikhübriidi. Turule lisandub ka üha rohkem uusi elektriautode tootjaid, sealhulgas Tesla, Lucid, Nikola ja Rivian.

Ka kommunaalettevõtted valmistuvad täielikult elektriliseks ühiskonnaks. On oluline, et kommunaalettevõtted püsiksid elektrifitseerimise osas sammu võrra ees, et rahuldada kasvavat nõudlust, ning kiirteede ääres on vaja kriitilist infrastruktuuri, sealhulgas mikroelektrivõrke, et mahutada laadimisjaamu. Sõidukitevaheline side on samuti kiirteede ääres hoogu kogumas.

KASVU TAKISTUSED

Kuigi elektriautode laialdane kasutuselevõtt on hoogu kogumas, eeldatakse, et väljakutsed takistavad kasvu. Kuigi stiimulid julgustavad tarbijaid või autoparke elektriautodele üle minema, võib neil olla konks – võib tekkida liikumine, kus elektriautod saavad läbisõidu jälgimiseks infrastruktuuriga suhelda, mis nõuab tehnoloogilisi uuendusi ja välistingimustes kasutatavat sideinfrastruktuuri.

Üks suurimaid takistusi elektriautode kasutuselevõtul tarbijate tasandil on usaldusväärne ja tõhus laadimisinfrastruktuur. Hinnanguliselt on 2030. aastaks vaja 9,6 miljonit laadimisjaama, et rahuldada elektriautode turu prognoositavat kasvu. Ligi 80% neist on kodulaadijad ja umbes 20% avalikud või töökoha laadijad. Praegu kõhklevad tarbijad elektriauto ostmisel sõiduulatuse kartuse tõttu – mure, et nende auto ei suuda pikka teekonda ilma laadimiseta läbida ning et laadimisjaamad pole vajaduse korral saadaval või tõhusad.

Eelkõige peavad avalikud või jagatud laadijad suutma pakkuda peaaegu pidevat ööpäevaringset kiiret laadimist. Juht, kes peatub kiirtee ääres laadimisjaamas, vajab tõenäoliselt kiiret ja võimsat laadimist – suure võimsusega laadimissüsteemid suudavad sõidukitele anda peaaegu täielikult laetud aku vaid mõne minuti pärast.

Kiirlaadijate usaldusväärseks tööks on vaja spetsiifilisi konstruktsioonilisi kaalutlusi. Vedelikjahutus on vajalik, et hoida laadimistihvtide temperatuur optimaalsel ja pikendada aega, mille jooksul sõidukit saab suurema voolutugevusega laadida. Sõidukite tihedas laadimisalas tagab kontakttihvtide jahutamine tõhusa ja järjepideva usaldusväärse suure võimsusega laadimise, et rahuldada tarbijate pidevat laadimisnõudlust.

VÕIMSUSEGA LAADIJA KONSTRUKTSIOONIKAALUTLUSED

Elektriautode laadijaid ehitatakse üha enam keskendudes vastupidavuse ja suure võimsusega laadimisvõimaluste optimeerimisele, et rahuldada elektriautojuhtide vajadusi ja ületada sõiduulatuse hirmu. Vedelikjahutus- ja jälgimissüsteem võimaldab luua suure võimsusega 500-amprise elektriautode laadija – laadimispistiku kontaktkandja on soojusjuhtiv ja toimib ka jahutusradiaatorina, kuna jahutusvedelik hajutab soojuse integreeritud jahutuskanalite kaudu. Need laadijad sisaldavad mitmesuguseid andureid, sealhulgas jahutusvedeliku lekkeandureid ja täpset temperatuuri jälgimist iga toitekontakti juures, et tagada tihvtide temperatuuri mitte ületamine 90 kraadi Celsiuse järgi. Kui see lävi saavutatakse, vähendab laadimisjaama laadimiskontroller väljundvõimsust, et säilitada vastuvõetav temperatuur.

Elektriautode laadijad peavad samuti taluma kulumist ja olema kergesti hooldatavad. Elektriautode laadimiskäepidemed on konstrueeritud kulumist ja rebenemist taluma ning karm käsitsemine aja jooksul mõjutab ühenduspinda paratamatult. Üha enam projekteeritakse laadijaid moodulkomponentidega, mis võimaldab ühenduspinda hõlpsalt vahetada.
Laadimisjaamade kaablite haldamine on samuti oluline kaalutlus pikaealisuse ja töökindluse tagamiseks. Võimsad laadimiskaablid sisaldavad vaskjuhtmeid, jahutusvedeliku torusid ja aktiivkaableid, kuid peavad siiski vastu pidama peale- või ülesõidule. Muude kaalutluste hulka kuuluvad lukustatavad riivid, mis võimaldavad juhil jätta oma sõiduki laadima avalikus laadimisjaamas (vastaspinna modulaarsus koos jahutusvedeliku voolu illustratsiooniga), kartmata, et keegi võiks kaabli lahti ühendada.