公共電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施面臨的挑戰
加入技術(shù)交流群
與Rudy Ramos一起，了解面向設計工程師的各種有趣、新奇和值得關(guān)注的動(dòng)態(tài)。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202411/464762.htm雖然電動(dòng)汽車(chē) (EV) 越來(lái)越普及，但電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主在充電和出行時(shí)也遇到了一些問(wèn)題。公共電動(dòng)汽車(chē)充電樁所面臨的一個(gè)重要問(wèn)題就是一些電動(dòng)汽車(chē)駕駛員缺乏相關(guān)禮儀， 比如在電池幾乎充滿(mǎn)的情況下仍會(huì )長(cháng)時(shí)間占用充電樁的霸位行為。
在本文中，我們將帶大家一起探討公共電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施面臨的其他挑戰。
充電效率問(wèn)題
電動(dòng)汽車(chē)充電方式不同導致充電時(shí)間有所不同，這一情況有時(shí)會(huì )被誤解為是惡意占用的不禮貌行為，而不會(huì )聯(lián)想到效率問(wèn)題。正如智能手機和筆記本電腦等設備的充電曲線(xiàn)（如電力傳輸、快速充電）通過(guò)調節功率和延長(cháng)電池壽命來(lái)保護電池健康一樣，電動(dòng)汽車(chē)充電協(xié)議也側重于優(yōu)化電力傳輸。電動(dòng)汽車(chē)充電樁采用開(kāi)放式充電點(diǎn)接口 (OCPI)，以及其他為電動(dòng)汽車(chē)量身定制且可能存在較大差異的專(zhuān)有標準。。[1]表1中從各種來(lái)源收集的匯總數據顯示了電動(dòng)汽車(chē)充電樁的主要類(lèi)型，詳細說(shuō)明了專(zhuān)用（圖1）和非專(zhuān)用充電樁，以及用途和兼容性相關(guān)信息。
表1 電動(dòng)汽車(chē)充電樁的常用充電器類(lèi)型（資料來(lái)源：作者）
正式名稱(chēng) | 充電等級 | 額定功率 (kW) | 連接器類(lèi)型 | 主導區域 | 汽車(chē)制造商 | 專(zhuān)用信息 |
AC Level 1 | 1級 | 1.4kW至1.9kW | 標準120V (J1772) | 北美、歐洲 | 大多數汽車(chē)制造商（包括使用適配器的特斯拉） | 非專(zhuān)用；標準插座，充電速度最慢 |
AC Level 2 | 2級 | 3.3kW至19.2kW | J1772（1/2型） | 北美（J1772），歐洲（2 型） | 大多數汽車(chē)制造商（包括使用適配器的特斯拉） | 非專(zhuān)用；比1級更快，用于住宅和公共站點(diǎn) |
直流快速充電 | 3級 | 50kW至350kW | CCS（組合） | 北美、歐洲 | 大多數汽車(chē)制造商（福特、通用、寶馬、大眾等） | 非專(zhuān)用；許多地區的高速充電標準 |
特斯拉超級充電樁 | 3級 | 72kW至250kW | 特斯拉連接器（北美）、CCS（歐洲） | 北美、歐洲 | 特斯拉 | 北美專(zhuān)用；非特斯拉車(chē)輛需要適配器 |
CHAdeMO | 3級 | 50kW至100kW | CHAdeMO | 日本、北美 | 日產(chǎn)、三菱 | 專(zhuān)用；在一些地區正在逐漸被CCS技術(shù)取代 |
GB/T | 3級 | 50kW至300kW | GB/T | 中國 | 中國汽車(chē)制造商（比亞迪、北汽新能源等） | 專(zhuān)用；中國汽車(chē)標準 |
對于內燃機 (ICE) 汽車(chē)，我們習慣于在油箱空了的時(shí)候加滿(mǎn)油，但如果把這一根深蒂固的習慣用到電動(dòng)汽車(chē)上，就成為了公共電動(dòng)汽車(chē)充電樁的一大問(wèn)題。許多新電動(dòng)車(chē)車(chē)主可能沒(méi)有意識到，將電池充電超過(guò)80%會(huì )大大降低充電速度，并會(huì )延長(cháng)充電樁的占用時(shí)間， 進(jìn)而給其他使用者帶來(lái)不便。因此，這一行為更多的是由充電效率導致的，而非禮貌問(wèn)題。
圖1 特斯拉位于加利福尼亞州羅斯維爾一個(gè)超級充電站的第50000個(gè)超級充電樁
（圖源：GameSyns - Own work, CC BY-SA 4.0）
充電樁“一樁難求”
另一個(gè)主要挑戰是公共充電樁數量有限，尤其是快速充電樁。這種短缺可能會(huì )導致駕駛員產(chǎn)生充電焦慮，因此會(huì )出現充電時(shí)間過(guò)長(cháng)的問(wèn)題。盡管電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量增長(cháng)放緩，但電動(dòng)汽車(chē)數量卻在不斷增加，進(jìn)一步加劇了這一情況的惡化。[2]充電樁數量不足會(huì )阻礙潛在買(mǎi)家選擇電動(dòng)汽車(chē)。
截至2024年，加利福尼亞州已擁有超過(guò)14,000個(gè)充電樁，約占全美充電樁總數的25%，而阿拉斯加等州和中西部上游大部分地區的充電樁站數量都在100個(gè)或更少。[3]對于居住在這些廣闊地區或在這些地區旅行的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主來(lái)說(shuō)，通常建議盡可能充滿(mǎn)電，即使需要花費很長(cháng)的時(shí)間。
創(chuàng )新解決方案
英飛凌推出了提升電動(dòng)汽車(chē)充電體驗的電氣化解決方案。
英飛凌EasyPACK? 2B IGBT功率模塊可以提升電動(dòng)汽車(chē)快速充電樁等電源轉換應用的效率和可靠性。這些模塊采用絕緣柵雙極晶體管 (IGBT) 技術(shù)，可降低電源轉換期間的傳導損耗和開(kāi)關(guān)損耗，這對于要求高效能量傳輸的快速電動(dòng)汽車(chē)充電應用來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。這些模塊可以支持不同的功率等級，以適應不同的充電速度，并配備了先進(jìn)的熱管理功能，可在高功率和連續負載條件下安全運行。
要點(diǎn)總結
公共電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施面臨的挑戰是多方面的，包括充電禮儀、快速充電樁的稀缺和可用性等問(wèn)題。這些障礙往往源于駕駛員根深蒂固的燃油車(chē)加油習慣，以及電動(dòng)汽車(chē)采用率的快速上升。盡管企業(yè)在擴大基礎設施和引進(jìn)先進(jìn)功率模塊和MOSFET等新技術(shù)以提高充電效率方面取得了長(cháng)足的進(jìn)步，但仍需要持續創(chuàng )新和戰略解決方案，如收取閑置費和進(jìn)行動(dòng)態(tài)定價(jià)。只有克服這些挑戰，電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)才能充分發(fā)揮潛力，確保為所有用戶(hù)提供無(wú)縫、高效的充電體驗。
資料來(lái)源：
[1] https://afdc.energy.gov/fuels/electricity-stations
[2]https://www.goodcarbadcar.net/
[3]https://www.cnet.com/home/electric-vehicles/how-many-ev-charging-stations-are-there-in-the-us/
作者簡(jiǎn)介
Rudy是貿澤電子技術(shù)內容營(yíng)銷(xiāo)團隊的成員，在先進(jìn)機電系統、機器人、氣動(dòng)、真空系統、高壓、半導體制造、軍用硬件和項目管理等方面擁有超過(guò)35年的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗。作為一名技術(shù)主題專(zhuān)家，Rudy通過(guò)其豐富的產(chǎn)品知識以及為貿澤網(wǎng)站撰寫(xiě)和編輯的技術(shù)內容，為全球營(yíng)銷(xiāo)工作提供支持。Rudy曾在工程專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站上發(fā)表過(guò)技術(shù)文章，擁有技術(shù)管理學(xué)士學(xué)位和項目管理專(zhuān)業(yè)的MBA學(xué)位。在加入貿澤之前，Rudy曾就職于National Semiconductor和Texas Instruments。
評論