Tren Kemampuan Pengisian Daya Kendaraan Listrik

Pertumbuhan pasar kendaraan listrik mungkin terasa tak terelakkan: fokus pada pengurangan emisi CO2, iklim politik saat ini, investasi pemerintah dan industri otomotif, serta upaya berkelanjutan menuju masyarakat yang sepenuhnya bertenaga listrik, semuanya menunjukkan potensi positif bagi kendaraan listrik. Namun, hingga saat ini, adopsi kendaraan listrik secara luas oleh konsumen terhambat oleh waktu pengisian daya yang lama dan kurangnya infrastruktur pengisian daya. Kemajuan teknologi pengisian daya kendaraan listrik (EV) menjawab tantangan ini, memungkinkan pengisian daya yang aman dan cepat di rumah maupun di jalan. Komponen dan infrastruktur pengisian daya terus ditingkatkan untuk memenuhi kebutuhan pasar EV yang berkembang pesat, membuka jalan bagi pertumbuhan eksponensial dalam transportasi listrik.

KEKUATAN PENGGERAK DI BALIK PASAR KENDARAAN LISTRIK

Investasi pada kendaraan listrik telah meningkat selama beberapa tahun, tetapi perhatian dan permintaan yang meningkat telah ditekankan oleh berbagai sektor masyarakat. Meningkatnya fokus pada solusi iklim telah menyoroti pentingnya kendaraan listrik – kemampuan untuk mengurangi emisi karbon dari mesin pembakaran internal sekaligus berinvestasi dalam transportasi energi bersih telah menjadi tujuan yang luas bagi pemerintah dan industri. Fokus pada pertumbuhan berkelanjutan dan konservasi sumber daya alam ini juga mendorong tren teknologi menuju masyarakat yang sepenuhnya bertenaga listrik – dunia dengan energi tak terbatas berdasarkan sumber daya terbarukan tanpa emisi berbahaya.
Pendorong lingkungan dan teknologi ini tercermin dalam prioritas regulasi dan investasi federal, terutama mengingat Undang-Undang Investasi dan Pekerjaan Infrastruktur 2021, yang mengalokasikan $7,5 miliar untuk infrastruktur kendaraan listrik di tingkat federal, $2,5 miliar untuk hibah infrastruktur pengisian daya dan pengisian bahan bakar kendaraan listrik, dan $5 miliar untuk Program Pengisian Kendaraan Listrik Nasional. Pemerintahan Biden juga sedang mengejar target pembangunan dan pemasangan 500.000 stasiun pengisian daya DC di seluruh negeri.

Tren ini juga terlihat di tingkat negara bagian. Negara-negara bagian seperti California, Massachusetts, dan New Jersey sedang mengupayakan legislasi untuk merangkul kendaraan listrik sepenuhnya. Kredit pajak, gerakan Electrify America, insentif, dan mandat juga memengaruhi konsumen dan produsen untuk merangkul gerakan EV.

Produsen mobil juga ikut serta dalam tren kendaraan listrik. Produsen mobil terkemuka seperti GM, Ford, Volkswagen, BMW, dan Audi secara konsisten memperkenalkan model-model EV baru. Pada akhir tahun 2022, diperkirakan akan ada lebih dari 80 model EV dan plug-in hybrid yang tersedia di pasaran. Semakin banyak produsen EV baru yang bergabung dengan pasar, termasuk Tesla, Lucid, Nikola, dan Rivian.

Perusahaan utilitas juga sedang mempersiapkan diri untuk masyarakat yang sepenuhnya bertenaga listrik. Penting bagi perusahaan utilitas untuk tetap terdepan dalam hal elektrifikasi guna mengakomodasi peningkatan permintaan, dan infrastruktur penting seperti jaringan mikro akan dibutuhkan di sepanjang jalan raya antarnegara bagian untuk mengakomodasi stasiun pengisian daya. Komunikasi Kendaraan-ke-Jaringan (Vehicle-to-Grid) juga semakin populer di sepanjang jalan bebas hambatan.

HAMBATAN MENUJU PERTUMBUHAN

Meskipun momentum adopsi kendaraan listrik yang meluas semakin meningkat, berbagai tantangan diperkirakan akan menghambat pertumbuhan. Meskipun insentif akan mendorong konsumen atau armada untuk beralih ke kendaraan listrik, insentif tersebut mungkin memiliki kendala – mungkin ada gerakan agar kendaraan listrik dapat berkomunikasi dengan infrastruktur untuk melacak jarak tempuh, yang membutuhkan inovasi teknologi dan infrastruktur komunikasi luar ruangan.

Salah satu kendala terbesar adopsi kendaraan listrik di tingkat konsumen adalah infrastruktur pengisian daya yang andal dan efisien. Diperkirakan 9,6 juta port pengisian daya akan dibutuhkan pada tahun 2030 untuk mengakomodasi pertumbuhan pasar kendaraan listrik yang diprediksi. Hampir 80% dari port tersebut akan menjadi pengisi daya rumah, dan sekitar 20% akan menjadi pengisi daya umum atau tempat kerja. Saat ini, konsumen ragu untuk membeli kendaraan listrik karena kekhawatiran akan jangkauan – kekhawatiran bahwa mobil mereka tidak akan mampu menempuh perjalanan jauh tanpa harus diisi ulang dayanya, dan bahwa stasiun pengisian daya tidak akan tersedia atau efisien saat dibutuhkan.

Pengisi daya umum atau bersama khususnya harus mampu menyediakan kemampuan pengisian daya berkecepatan tinggi yang hampir konstan sepanjang waktu. Pengemudi yang berhenti di stasiun pengisian daya di sepanjang jalan bebas hambatan kemungkinan besar membutuhkan pengisian daya tinggi yang cepat – sistem pengisian daya tinggi akan mampu mengisi daya baterai kendaraan hingga hampir penuh hanya dalam beberapa menit pengisian daya.

Pengisi daya berkecepatan tinggi memerlukan pertimbangan desain khusus agar dapat beroperasi dengan andal. Kemampuan pendinginan cairan diperlukan untuk menjaga pin pengisian daya pada suhu optimal dan memperpanjang waktu pengisian daya kendaraan dengan arus yang lebih tinggi. Di area pengisian daya yang padat kendaraan, menjaga pin kontak tetap dingin akan menciptakan pengisian daya tinggi yang efisien, konsisten, dan andal untuk memenuhi permintaan pengisian daya konsumen yang konstan.

PERTIMBANGAN DESAIN PENGISI DAYA DAYA TINGGI

Pengisi daya EV semakin banyak dibuat dengan fokus mengoptimalkan kekokohan dan kemampuan pengisian daya tinggi untuk memenuhi kebutuhan pengemudi EV dan mengatasi kekhawatiran akan jangkauan. Pengisi daya EV berdaya tinggi dengan 500 amp dimungkinkan dengan sistem pendingin dan pemantauan cair – pembawa kontak pada konektor pengisian daya memiliki konduktivitas termal dan juga berfungsi sebagai penyerap panas karena pendingin menghilangkan panas melalui saluran pendingin terintegrasi. Pengisi daya ini dilengkapi berbagai sensor, termasuk sensor kebocoran pendingin dan pemantauan suhu presisi di setiap kontak daya untuk memastikan pin tidak melebihi 90 derajat Celcius. Jika ambang batas tersebut tercapai, pengontrol pengisian daya di stasiun pengisian daya akan mengurangi daya keluaran untuk mempertahankan suhu yang dapat diterima.

Pengisi daya EV juga harus tahan terhadap keausan dan mudah dirawat. Pegangan pengisi daya EV dirancang untuk tahan terhadap keausan, sehingga penanganan yang kasar seiring waktu dapat memengaruhi permukaan dudukannya. Pengisi daya kini semakin dirancang dengan komponen modular, yang memungkinkan penggantian permukaan dudukan dengan mudah.
Manajemen kabel di stasiun pengisian daya juga merupakan pertimbangan penting untuk keawetan dan keandalan. Kabel pengisian daya berdaya tinggi mengandung kabel tembaga, saluran pendingin cair, dan kabel aktivitas, tetapi tetap harus tahan terhadap tarikan atau terlindas. Pertimbangan lain termasuk kait yang dapat dikunci, yang memungkinkan pengemudi meninggalkan kendaraannya (Modularitas permukaan yang menyatu beserta ilustrasi aliran pendingin) yang sedang mengisi daya di stasiun umum tanpa khawatir seseorang akan melepaskan kabelnya.