電動車充電能力的發展趨勢

電動車市場的成長似乎勢不可擋：減少二氧化碳排放的關注、當前的政治環境、政府和汽車產業的投資，以及對全電動社會的持續追求，都預示著電動車的蓬勃發展。然而，迄今為止，充電時間過長和充電基礎設施不足阻礙了電動車在消費者中的廣泛普及。電動車充電技術的進步正在解決這些挑戰，使得在家和路上都能安全快速地充電成為可能。充電組件和基礎設施正在不斷完善，以滿足快速增長的電動車市場的需求，為電動交通的指數級增長鋪平道路。

電動車市場背後的驅動力

近年來，電動車投資持續成長，但社會各界對電動車的關注度和需求日益提升。對氣候解決方案的日益重視凸顯了電動車的重要性——既能減少內燃機汽車的碳排放，又能投資清潔能源交通，這已成為政府和產業的共同目標。對永續發展和自然資源保護的關注也推動著科技朝著全電動社會的方向發展——一個基於再生資源、能源無限且無有害排放的世界。
這些環境和技術驅動因素體現在聯邦監管和投資的優先事項中，尤其是在2021年《基礎設施投資和就業法案》的推動下，該法案撥款75億美元用於聯邦層面的電動汽車基礎設施建設，25億美元用於電動汽車充電和加氫基礎設施建設補助，以及50億美元用於國家電動汽車充電計劃。拜登政府也致力於在全國建造和安裝50萬個直流充電站。

這種趨勢在州一級也可見一斑。包括加州、麻薩諸塞州和新澤西州在內的多個州正在積極推動立法，以推廣純電動車。稅收抵免、「美國電氣化」運動、激勵措施和強制規定等也促使消費者和製造商共同擁抱電動車。

汽車製造商也紛紛加入向電動車轉型的行列。包括通用汽車、福特、福斯、寶馬和奧迪在內的傳統汽車巨頭都在不斷推出新的電動車車型。預計到2022年底，市場上將有超過80款電動車和插電式混合動力車可供選擇。此外，特斯拉、Lucid、Nikola和Rivian等新興電動車製造商也正陸續加入市場。

公用事業公司也正在為全面電氣化社會做準備。為了滿足日益增長的需求，公用事業公司必須在電氣化方面保持領先地位，而包括微電網在內的關鍵基礎設施將需要沿著州際公路建設，以容納充電站。車網互動通訊技術也在高速公路上越來越廣泛的應用。

成長的障礙

儘管電動車的普及勢頭日益強勁，但預計仍存在一些挑戰會阻礙其發展。雖然激勵措施會鼓勵消費者或車隊改用電動車，但這些措施可能存在一些問題——例如，電動車可能需要與基礎設施通訊以追蹤里程，這需要技術創新和戶外通訊基礎設施。

電動車普及面臨的最大障礙之一是可靠且高效的充電基礎設施。預計到2030年，全球將需要960萬個充電樁才能滿足電動車市場的預期成長。其中近80%將是家用充電樁，約20%將是公共或工作場所充電樁。目前，消費者對購買電動車猶豫不決的原因在於里程焦慮——他們擔心汽車無法在不充電的情況下完成長途旅行，也擔心需要充電時充電站可能不夠用或效率低下。

公共或共享充電樁尤其必須能夠全天候提供近乎持續的高速充電能力。在高速公路充電站停車的駕駛通常需要快速高功率充電——高功率充電系統只需幾分鐘即可使車輛電池接近滿電狀態。

高速充電器需要特定的設計考慮才能可靠運作。液冷系統對於保持充電觸點處於最佳溫度、延長車輛高電流充電時間至關重要。在車輛密集的充電區域，保持觸點冷卻能夠實現高效、穩定、可靠的高功率充電，從而滿足消費者持續不斷的充電需求。

高功率充電器設計考量

為了滿足電動車駕駛者的需求並消除里程焦慮，電動車充電器的設計越來越注重優化其堅固性和高功率充電能力。 500安培的高功率電動車充電器得益於液冷和監控系統－充電連接器中的接點載體具有導熱性，同時還能起到散熱器的作用，冷卻液透過整合的冷卻管路散發熱量。這些充電器包含多種感測器，包括冷卻液洩漏感測器，並在每個電源觸點處進行精確的溫度監控，以確保引腳溫度不超過攝氏90度。如果達到該閾值，充電站中的充電控制器將降低輸出功率，以維持在可接受的溫度範圍內。

電動車充電器也需要能夠承受磨損並且易於維護。電動車充電手把的設計考慮到了磨損，長時間的粗暴操作不可避免地會影響其連接面。越來越多的充電器採用模組化組件設計，因此可以輕鬆更換連接面。
充電站的線纜管理對於延長使用壽命和提高可靠性至關重要。高功率充電線纜包含銅線、液冷管和各種連接線，同時承受拉扯或車輛碾壓。其他需要考慮的因素包括可鎖定的鎖扣，讓駕駛人可以放心地將車輛停放在公共充電站進行充電，而無需擔心有人會拔掉線纜（連接面的模組化設計以及冷卻液流動示意圖）。