Tren dalam Kemampuan Pengisian Daya Kendaraan Listrik

Pertumbuhan pasar kendaraan listrik mungkin terasa tak terhindarkan: fokus pada pengurangan emisi CO2, iklim politik saat ini, investasi oleh pemerintah dan industri otomotif, serta upaya berkelanjutan menuju masyarakat serba listrik semuanya mengarah pada peningkatan pesat 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 dalam teknologi pengisian daya kendaraan listrik mengatasi tantangan ini, memungkinkan pengisian daya yang aman dan cepat di rumah dan di jalan. Komponen dan infrastruktur pengisian daya meningkat untuk memenuhi kebutuhan pasar kendaraan listrik yang berkembang pesat, membuka jalan bagi pertumbuhan eksponensial dalam transportasi listrik.

FAKTOR-FAKTOR PENDORONG DI BALIK PASAR KENDARAAN LISTRIK

Investasi dalam kendaraan listrik telah tumbuh selama beberapa tahun, tetapi peningkatan perhatian dan permintaan telah ditekankan oleh beberapa sektor masyarakat. Fokus yang semakin besar pada solusi iklim telah menyoroti pentingnya kendaraan listrik – kemampuan untuk mengurangi emisi karbon dari mesin pembakaran internal dan 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 teknologi untuk cenderung menuju masyarakat serba listrik – dunia dengan energi tak terbatas berdasarkan sumber daya terbarukan tanpa emisi berbahaya.
Faktor-faktor lingkungan dan teknologi ini tercermin dalam prioritas regulasi dan investasi federal, khususnya sehubungan dengan Undang-Undang Investasi Infrastruktur dan Pekerjaan tahun 2021, yang mengalokasikan $7,5 miliar untuk infrastruktur kendaraan listrik (EV) di tingkat federal, $2,5 miliar untuk hibah infrastruktur pengisian dan pengisian bahan bakar EV, dan $5 miliar untuk Program Pengisian Kendaraan Listrik Nasional. Pemerintahan Biden juga mengejar tujuan untuk membangun dan memasang 500.000 stasiun pengisian DC di seluruh negeri.

Tren ini juga dapat dilihat di tingkat negara bagian. Negara-negara bagian termasuk 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 kendaraan listrik.

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

Perusahaan utilitas juga bersiap untuk masyarakat yang sepenuhnya menggunakan listrik. Penting bagi perusahaan utilitas untuk selalu selangkah lebih maju dalam hal elektrifikasi guna mengakomodasi peningkatan permintaan, dan infrastruktur penting termasuk jaringan mikro akan dibutuhkan di sepanjang jalan raya antar negara bagian untuk mengakomodasi stasiun pengisian daya. Komunikasi Kendaraan-ke-Jaringan (Vehicle-to-Grid) juga semakin populer di sepanjang jalan bebas hambatan.

HAMBATAN TERHADAP PERTUMBUHAN

Meskipun momentum untuk adopsi kendaraan listrik (EV) secara luas semakin meningkat, tantangan diperkirakan akan menghambat pertumbuhan. Meskipun insentif akan mendorong konsumen atau armada untuk beralih ke kendaraan listrik, insentif tersebut mungkin disertai dengan kendala – mungkin ada pergerakan agar EV dapat berkomunikasi dengan infrastruktur untuk melacak jarak tempuh, yang membutuhkan inovasi teknologi dan infrastruktur komunikasi luar ruangan.

Salah satu hambatan terbesar dalam adopsi kendaraan listrik (EV) 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 EV yang diprediksi. Hampir 80% dari port tersebut akan berupa pengisi daya rumahan, dan sekitar 20% akan berupa pengisi daya publik atau tempat kerja. Saat ini, konsumen ragu untuk membeli kendaraan EV karena kekhawatiran akan jangkauan tempuh – kekhawatiran bahwa mobil mereka tidak akan mampu menempuh perjalanan jauh tanpa harus diisi ulang, dan bahwa stasiun pengisian daya tidak akan tersedia atau efisien saat dibutuhkan.

Pengisi daya publik 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 raya kemungkinan membutuhkan pengisian daya cepat dan berdaya tinggi – sistem pengisian daya berdaya tinggi akan mampu memberikan baterai kendaraan yang hampir terisi penuh hanya setelah beberapa menit pengisian.

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 dengan kepadatan kendaraan tinggi, menjaga pin kontak tetap dingin akan menciptakan pengisian daya daya tinggi yang efisien, konsisten, dan andal untuk memenuhi permintaan pengisian daya konsumen yang terus meningkat.

PERTTIMBANGAN DESAIN PENGISI DAYA BERDAYA TINGGI

Pengisi daya EV semakin banyak dibangun dengan fokus pada optimalisasi ketahanan dan kemampuan pengisian daya tinggi untuk memenuhi kebutuhan pengemudi EV dan mengatasi kekhawatiran tentang jangkauan. Pengisi daya EV berdaya tinggi dengan 500 amp dimungkinkan berkat sistem pendinginan dan pemantauan cairan – pembawa kontak pada konektor pengisian daya memiliki konduktivitas termal dan juga berfungsi sebagai pendingin karena cairan pendingin menghilangkan panas melalui saluran pendingin terintegrasi. Pengisi daya ini berisi berbagai sensor, termasuk sensor kebocoran cairan pendingin dan pemantauan suhu yang tepat pada 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 perlu mampu menahan keausan dan mudah menjalani perawatan. Gagang pengisi daya EV dirancang untuk menahan keausan, penanganan kasar dari waktu ke waktu yang memengaruhi permukaan kontak tidak dapat dihindari. Semakin banyak pengisi daya dirancang dengan komponen modular, memungkinkan penggantian permukaan kontak dengan mudah.
Pengelolaan kabel di stasiun pengisian daya juga merupakan pertimbangan penting untuk umur panjang dan keandalan. Kabel pengisian daya berdaya tinggi mengandung kawat tembaga, saluran pendingin cairan, dan kabel aktif, namun tetap harus tahan terhadap tarikan atau terlindas kendaraan. Pertimbangan lain termasuk kait yang dapat dikunci, yang memungkinkan pengemudi untuk meninggalkan kendaraan mereka mengisi daya di stasiun umum tanpa khawatir seseorang akan melepaskan kabelnya. (Modularitas permukaan sambungan beserta ilustrasi aliran pendingin)