Трендови у могућностима пуњења електричних возила

Раст тржишта електричних возила може деловати неизбежно: фокус на смањење емисије CO2, тренутна политичка клима, инвестиције владе и аутомобилске индустрије и континуирана тежња ка потпуно електричном друштву указују на благодет електричних возила. Међутим, до сада је широко распрострањено усвајање електричних возила од стране потрошача било отежано дугим временима пуњења и недостатком инфраструктуре за пуњење. Напредак у технологији пуњења електричних возила решава ове изазове, омогућавајући безбедно и брзо пуњење код куће и на путу. Компоненте и инфраструктура за пуњење се развијају како би задовољиле потребе брзо растућег тржишта електричних возила, отварајући пут експоненцијалном расту електричног транспорта.

ПОКРЕТНЕ СИЛЕ ИЗА ТРЖИШТА ЕЛЕКТРОЛНИХ ВОЗИЛА

Инвестиције у електрична возила расту већ неколико година, али повећана пажња и потражња су наглашени од стране неколико сектора друштва. Растући фокус на климатска решења истакао је важност електричних возила – могућност смањења емисије угљеника из мотора са унутрашњим сагоревањем и улагања у транспорт чисте енергије постала је широко распрострањен циљ и за владу и за индустрију. Овај фокус на одрживи раст и очување природних ресурса такође покреће технологију ка потпуно електричном друштву – свету са неограниченом енергијом заснованом на обновљивим ресурсима без штетних емисија.
Ови еколошки и технолошки покретачи огледају се у приоритетима савезне регулације и инвестиција, посебно у светлу Закона о улагањима у инфраструктуру и запошљавању из 2021. године, којим је намењено 7,5 милијарди долара за инфраструктуру електричних возила на савезном нивоу, 2,5 милијарди долара за грантове за инфраструктуру за пуњење и допуњавање електричних возила и 5 милијарди долара за Национални програм пуњења електричних возила. Бајденова администрација такође тежи циљу изградње и инсталирања 500.000 станица за пуњење једносмерном струјом широм земље.

Овај тренд се може видети и на нивоу држава. Државе укључујући Калифорнију, Масачусетс и Њу Џерзи траже законе који би прихватили потпуно електрична возила. Порески кредити, покрет „Електрификуј Америку“, подстицаји и обавезе такође утичу на потрошаче и произвођаче да прихвате покрет електричних возила.

Произвођачи аутомобила се такође придружују преласку на електрична возила. Водећи произвођачи аутомобила, укључујући Џенерал моторс, Форд, Фолксваген, БМВ и Ауди, константно представљају нове моделе електричних возила. До краја 2022. године очекује се да ће на тржишту бити доступно више од 80 модела електричних возила и плаг-ин хибрида. Све је већи број нових произвођача електричних возила који се придружују тржишту, укључујући Теслу, Лусид, Николу и Ривиан.

Комунална предузећа се такође припремају за потпуно електрично друштво. Важно је да комунална предузећа буду испред свих када је у питању електрификација како би се задовољила растућа потражња, а критична инфраструктура, укључујући микро мреже, биће потребна дуж међудржавних путева како би се сместиле станице за пуњење електричне енергије. Комуникација између возила и мреже такође добија на замаху дуж аутопутева.

ПРЕПРЕКЕ РАСТУ

Иако се замах добија на снази за широко усвајање електричних возила, очекује се да ће изазови успорити раст. Иако ће подстицаји подстаћи потрошаче или возне паркове да пређу на електрична возила, они могу имати једну зачкољицу – могао би доћи до покрета да електрична возила буду у могућности да комуницирају са инфраструктуром ради праћења пређене километраже, што ће захтевати технолошке иновације и инфраструктуру за комуникацију на отвореном.

Једна од највећих препрека усвајању електричних возила на нивоу потрошача је поуздана и ефикасна инфраструктура за пуњење. Процењује се да ће до 2030. године бити потребно 9,6 милиона прикључака за пуњење како би се задовољио предвиђени раст тржишта електричних возила. Скоро 80% тих прикључака биће кућни пуњачи, а око 20% ће бити јавни или пуњачи на радном месту. Тренутно, потрошачи оклевају да купе електрично возило због страха од домета – забринутости да њихов аутомобил неће моћи да пређе дуг пут без потребе за пуњењем и да станице за пуњење неће бити доступне или ефикасне када је то потребно.

Јавни или дељени пуњачи посебно морају бити у стању да обезбеде готово константне могућности пуњења великом брзином током целог дана. Возачу који се зауставља на пуњачкој станици поред аутопута вероватно је потребно брзо пуњење велике снаге – системи пуњења велике снаге моћи ће да обезбеде возилима скоро потпуно напуњену батерију након само неколико минута пуњења.

Брзи пуњачи захтевају посебна разматрања у дизајну да би поуздано функционисали. Могућности течног хлађења су неопходне како би се пинови за пуњење одржали на оптималној температури и продужило време пуњења возила већим струјама. У подручјима са великом густином пуњења возилима, одржавање контактних пинова хлађеним створиће ефикасно и конзистентно поуздано пуњење великом снагом како би се задовољио стални ток потражње потрошача за пуњењем.

РАЗМАТРАЊА ДИЗАЈНА ПУЊАЧА ВИСОКОГ ПОДАРА

Пуњачи за електрична возила се све више праве са фокусом на оптимизацију робусности и могућности пуњења великом снагом како би се задовољиле потребе возача електричних возила и превазишла стрепња због домета. Пуњач за електрична возила велике снаге са 500 ампера омогућен је системом за хлађење и праћење течности – носач контакта у конектору за пуњење има топлотну проводљивост и служи и као хладњак јер расхладна течност расипа топлоту путем интегрисаних канала за хлађење. Ови пуњачи садрже разне сензоре, укључујући сензоре цурења расхладне течности и прецизно праћење температуре на сваком контакту за напајање како би се осигурало да пинови не прелазе 90 степени Целзијуса. Ако се достигне тај праг, контролер пуњења у станици за пуњење смањује излазну снагу како би одржао прихватљиву температуру.

Пуњачи за електрична возила такође морају бити у стању да издрже хабање и да се лако одржавају. Ручке за пуњење електричних возила су дизајниране за хабање, а грубо руковање током времена које утиче на спојну површину је неизбежно. Пуњачи се све више пројектују са модуларним компонентама, што омогућава лаку замену спојне површине.
Управљање кабловима у станицама за пуњење је такође важан фактор за дуготрајност и поузданост. Каблови за пуњење велике снаге садрже бакарне жице, цеви за течно хлађење и каблове за активности, али ипак морају да издрже повлачење или прегазивање. Остала разматрања укључују закључавајуће резе, које омогућавају возачу да остави своје возило да се пуни на јавној станици без бриге да би неко могао да искључи кабл.