Elektroautomobiļu uzlādes iespēju tendences

Elektroautomobiļu tirgus izaugsme var šķist neizbēgama: koncentrēšanās uz CO2 emisiju samazināšanu, pašreizējais politiskais klimats, valdības un autobūves nozares investīcijas, kā arī nepārtrauktā tiekšanās pēc pilnībā elektriskas sabiedrības liecina par elektroautomobiļu attīstību. Tomēr līdz šim plašu elektroautomobiļu ieviešanu patērētāju vidū ir kavējis ilgais uzlādes laiks un uzlādes infrastruktūras trūkums. Elektroautomobiļu uzlādes tehnoloģiju attīstība risina šīs problēmas, nodrošinot drošu un ātru uzlādi mājās un uz ceļa. Uzlādes komponenti un infrastruktūra attīstās, lai apmierinātu strauji augošā elektroautomobiļu tirgus vajadzības, paverot ceļu eksponenciālai elektrotransporta izaugsmei.

ELEKTROAUTOMOBIĻU TIRGUS VIRZĪTĀJSPĒKI

Investīcijas elektrotransportlīdzekļos pieaug jau vairākus gadus, taču vairākas sabiedrības nozares ir uzsvērušas pastiprinātu uzmanību un pieprasījumu. Pieaugošā uzmanība klimata risinājumiem ir izcēlusi elektrotransportlīdzekļu nozīmi – spēja gan samazināt iekšdedzes dzinēju radītās oglekļa emisijas, gan ieguldīt tīras enerģijas transportā ir kļuvusi par plaši izplatītu mērķi gan valdībai, gan rūpniecībai. Šī uzmanība uz ilgtspējīgu izaugsmi un dabas resursu saglabāšanu arī veicina tehnoloģiju attīstību pilnībā elektriskas sabiedrības virzienā – pasaule ar neierobežotu enerģiju, kuras pamatā ir atjaunojamie resursi bez kaitīgām emisijām.
Šie vides un tehnoloģiskie virzītājspēki atspoguļojas federālā regulējuma un investīciju prioritātēs, jo īpaši ņemot vērā 2021. gada Infrastruktūras investīciju un darbavietu likumu, kas paredzēja 7,5 miljardus ASV dolāru elektrotransportlīdzekļu infrastruktūrai federālā līmenī, 2,5 miljardus ASV dolāru elektrotransportlīdzekļu uzlādes un uzpildes infrastruktūras dotācijām un 5 miljardus ASV dolāru Nacionālajai elektrotransportlīdzekļu uzlādes programmai. Baidena administrācija arī tiecas pēc mērķa visā valstī uzbūvēt un uzstādīt 500 000 līdzstrāvas uzlādes staciju.

Šo tendenci var novērot arī štatu līmenī. Tādi štati kā Kalifornija, Masačūsetsa un Ņūdžersija cenšas pieņemt likumdošanu, lai ieviestu pilnībā elektriskus transportlīdzekļus. Nodokļu atlaides, kustība “Electrify America”, stimuli un mandāti arī ietekmē gan patērētājus, gan ražotājus atbalstīt elektrotransportlīdzekļu kustību.

Arī autoražotāji pievienojas pārejai uz elektrotransportlīdzekļiem. Vadošie mantotie autoražotāji, tostarp GM, Ford, Volkswagen, BMW un Audi, pastāvīgi ievieš jaunus elektrotransportlīdzekļu modeļus. Paredzams, ka līdz 2022. gada beigām tirgū būs pieejami vairāk nekā 80 elektrotransportlīdzekļu modeļi un spraudkontakta hibrīdi. Tirgū pievienojas arī arvien vairāk jaunu elektrotransportlīdzekļu ražotāju, tostarp Tesla, Lucid, Nikola un Rivian.

Arī komunālo pakalpojumu uzņēmumi gatavojas pilnībā elektriskai sabiedrībai. Ir svarīgi, lai komunālie pakalpojumi būtu soli priekšā elektrifikācijas jomā, lai apmierinātu pieaugošo pieprasījumu, un kritiskā infrastruktūra, tostarp mikrotīkli, būs nepieciešama gar starpštatu automaģistrālēm, lai izvietotu uzlādes stacijas. Arī transportlīdzekļu saziņa elektrotīklā kļūst arvien populārāka gar automaģistrālēm.

ŠĶĒRŠĻI IZAUGSMEI

Lai gan elektrotransportlīdzekļu plaša ieviešana uzņem apgriezienus, paredzams, ka izaicinājumi kavēs izaugsmi. Lai gan stimuli mudinās patērētājus vai autoparkus pāriet uz elektrotransportlīdzekļiem, tiem var būt viens āķis – varētu veidoties tendence, ka elektrotransportlīdzekļi spēs sazināties ar infrastruktūru, lai izsekotu nobraukumu, un tam būs nepieciešamas tehnoloģiskas inovācijas un āra sakaru infrastruktūra.

Viens no lielākajiem šķēršļiem elektrotransportlīdzekļu ieviešanai patērētāju līmenī ir uzticama un efektīva uzlādes infrastruktūra. Tiek lēsts, ka līdz 2030. gadam būs nepieciešami aptuveni 9,6 miljoni uzlādes pieslēgvietu, lai pielāgotos prognozētajai elektrotransportlīdzekļu tirgus izaugsmei. Gandrīz 80% no šīm pieslēgvietām būs mājas uzlādes stacijas, un aptuveni 20% būs publiskās vai darba vietas uzlādes stacijas. Pašlaik patērētāji vilcinās iegādāties elektrotransportlīdzekļus, jo baidās no nobraukuma – baidās, ka viņu automašīna nevarēs veikt garu braucienu bez uzlādes un ka uzlādes stacijas nebūs pieejamas vai efektīvas, kad tas būs nepieciešams.

Īpaši publiskām vai koplietotām uzlādes stacijām ir jāspēj nodrošināt gandrīz nepārtrauktu ātrgaitas uzlādi visu diennakti. Vadītājam, kurš apstājas uzlādes stacijā gar automaģistrāli, visticamāk, ir nepieciešama ātra un jaudīga uzlāde – jaudīgas uzlādes sistēmas varēs nodrošināt transportlīdzekļiem gandrīz pilnībā uzlādētu akumulatoru tikai pēc dažām uzlādes minūtēm.

Lai ātrgaitas uzlādes stacijām būtu uzticama darbība, tām ir nepieciešami īpaši konstrukcijas apsvērumi. Lai uzlādes kontakti būtu optimālā temperatūrā un pagarinātu laiku, kurā transportlīdzekli var uzlādēt ar lielāku strāvu, ir nepieciešamas šķidruma dzesēšanas iespējas. Uzlādes zonās ar blīvu transportlīdzekļu skaitu kontaktu kontaktu atdzesēšana nodrošinās efektīvu, vienmērīgu un uzticamu lieljaudas uzlādi, lai apmierinātu pastāvīgo patērētāju uzlādes pieprasījumu.

APSVĒRUMI PAR AUGSTAS JAUDAS LĀDĒTĀJA KONSTRUKCIJU

Elektroautomobiļu uzlādes staciju ražošana arvien vairāk koncentrējas uz izturības un lielas jaudas uzlādes iespēju optimizāciju, lai apmierinātu elektroautomobiļu vadītāju vajadzības un pārvarētu bažas par nobraucamo attālumu. Lieljaudas elektroautomobiļu uzlādes staciju ar 500 ampēriem ir iespējama, pateicoties šķidruma dzesēšanas un uzraudzības sistēmai – uzlādes savienotāja kontakta nesējam ir siltumvadītspēja, un tas kalpo arī kā siltuma izkliedētājs, jo dzesēšanas šķidrums izkliedē siltumu caur integrētiem dzesēšanas kanāliem. Šīs uzlādes stacijas satur dažādus sensorus, tostarp dzesēšanas šķidruma noplūdes sensorus un precīzu temperatūras uzraudzību katrā barošanas kontaktā, lai nodrošinātu, ka kontaktu temperatūra nepārsniedz 90 grādus pēc Celsija. Ja šī robežvērtība tiek sasniegta, uzlādes kontrolleris uzlādes stacijā samazina jaudas izeju, lai uzturētu pieņemamu temperatūru.

Elektroautomobiļu uzlādes stacijām ir arī jāiztur nodilums un tām ir jābūt viegli apkopjamām. Elektroautomobiļu uzlādes rokturi ir konstruēti tā, lai tie izturētu nodilumu, un rupja apiešanās laika gaitā, ietekmējot savienojuma virsmu, ir neizbēgama. Arvien biežāk uzlādes ierīces tiek konstruētas ar modulārām sastāvdaļām, kas ļauj viegli nomainīt savienojuma virsmu.
Kabeļu pārvaldība uzlādes stacijās ir svarīgs apsvērums arī ilgmūžības un uzticamības nodrošināšanai. Jaudīgiem uzlādes kabeļiem ir vara vadi, šķidruma dzesēšanas līnijas un aktivitāšu kabeļi, tomēr tiem joprojām ir jāiztur vilkšana vai pārbraukšana. Citi apsvērumi ietver bloķējamas aizbīdnes, kas ļauj vadītājam atstāt savu transportlīdzekli uzlādējamu publiskā stacijā, neuztraucoties, ka kāds varētu atvienot kabeli.