電動(dòng)汽車(chē)換電的好處

電動(dòng)汽車(chē) （EV） 在全球范圍內的廣泛采用是實(shí)現 2030 年和 2050 年排放目標的方法之一。正如 IRENA 副項目官員 Jaidev Dhavle 在最近的一次 e-tech 采訪(fǎng)中明確表示的那樣，國際可再生能源署 （IRENA） 一直在推動(dòng)這一信息。

他說(shuō)，我們的方法之一是“專(zhuān)注于可以從更環(huán)保模式中受益的關(guān)鍵'最終用途'部門(mén)。在我所在的波恩創(chuàng )新與技術(shù)中心，有五個(gè)關(guān)鍵用途領(lǐng)域值得關(guān)注，其中包括促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)和儲能解決方案的采用。

數據正在正常進(jìn)行，但是......

雖然電動(dòng)汽車(chē)的采用率在過(guò)去 10 年中激增，但許多人懷疑市場(chǎng)是否能夠增長(cháng)到足以幫助實(shí)現到 2050 年的凈零排放目標。根據國際能源署 （IEA） 的數據，道路運輸占全球排放量的六分之一。它警告說(shuō)，要實(shí)現凈零排放情景，“到 2030 年，電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量必須達到汽車(chē)總銷(xiāo)量的 65% 左右。

雖然 2023 年增長(cháng)步入正軌，但需要持續努力以保持正軌，包括更大程度地部署充電基礎設施，但目前無(wú)法滿(mǎn)足要求。

“公共充電點(diǎn)的數量正在增加，但必須加快部署，”該組織建議道。

歸咎于續航里程和充電焦慮

采訪(fǎng)任何數量尚未購買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)主，他們都會(huì )將猶豫歸咎于缺乏充電點(diǎn)。通常被稱(chēng)為里程焦慮，是指電動(dòng)汽車(chē)在不耗盡電池電量的情況下可以行駛多遠。但另一種稱(chēng)為充電焦慮的恐懼也越來(lái)越普遍，這種恐懼側重于充電點(diǎn)的可靠性。據英國電力供應商英國國家電網(wǎng)公司稱(chēng)，擔心充電高峰時(shí)段排長(cháng)隊、設備被破壞或損壞、軟件或硬件不可靠，這些都讓潛在買(mǎi)家望而卻步。

充電基礎設施涉及復雜的電子設備，這些電子設備由 IEC 標準化。為了促進(jìn)各國的電子充電，已經(jīng)發(fā)布了幾項標準，包括 IEC 62196 系列標準，該標準涵蓋了用于連接電動(dòng)汽車(chē)供電設備和電動(dòng)汽車(chē)的插頭、插座、車(chē)輛連接器和車(chē)輛插座的機械、電氣和性能要求。IEC 61851 系列規定了直流和交流充電基礎設施，而 IEC 63110 則建立了電動(dòng)汽車(chē)充電和放電基礎設施的管理協(xié)議。

在將電動(dòng)汽車(chē)整合到電網(wǎng)中時(shí)，TC 57 最近發(fā)布了幾項標準，幫助電動(dòng)汽車(chē)成為電網(wǎng)的能源供應商。

（要了解更多信息，請閱讀 e-tech 對 Frances Cleveland 的采訪(fǎng)。

IEC 甚至正在為尚未普及的未來(lái)技術(shù)做準備。它已經(jīng)發(fā)布了幾項無(wú)線(xiàn)電力傳輸 （WPT） 標準——這意味著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)可以通過(guò)安裝在地面上的感應墊上為電池充電，無(wú)需任何插頭或電纜。感應式 WPT 系統在嵌入道路和車(chē)輛的導電線(xiàn)圈之間使用磁場(chǎng)耦合。動(dòng)態(tài) WPT 系統——使汽車(chē)能夠在行駛中充電——也是一個(gè)很有前途的領(lǐng)域，IEC 已經(jīng)發(fā)布了涉及該技術(shù)的公開(kāi)可用規范 （PAS）。

依賴(lài)國際標準的蓬勃發(fā)展的市場(chǎng)

還有另一種解決方案可以極大地減輕電動(dòng)汽車(chē)買(mǎi)家的擔憂(yōu)，并將充電元件排除在外：電池更換。它涉及在專(zhuān)門(mén)的換電站用充滿(mǎn)電的電池更換耗盡的 EV 電池。換電的商業(yè)前景非常樂(lè )觀(guān)。根據 BCC Research 的這份報告，預計從 2024 年到 2029 年，該市場(chǎng)的復合年增長(cháng)率將達到 25.5%，從 2024 年的 8.942 億美元躍升至 2029 年底的 28 億美元。

福布斯提到了幾家已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)的參與者：中國電動(dòng)汽車(chē)制造商蔚來(lái)汽車(chē)、電池巨頭寧德時(shí)代和總部位于舊金山的 Ample 正在歐洲、中國和美國提供電池更換服務(wù)。IEC 通過(guò)發(fā)布 IEC TS 62840-1 和IEC TS 62840-2，為電池更換鋪平了道路，前者對電動(dòng)汽車(chē)電池更換系統進(jìn)行了一般概述，后者規定了電動(dòng)汽車(chē)電池更換系統的安全要求。IEC 公開(kāi)可用的規范 62840-3 規定了與可拆卸電池系統一起運行的電池更換系統的互作性要求。

換電的優(yōu)缺點(diǎn)

換電的好處之一首先是節省時(shí)間：即使有快速充電選項，車(chē)主也必須花至少 30 分鐘給汽車(chē)充電——盡管一家中國電動(dòng)汽車(chē)制造商聲稱(chēng)其其中一輛電動(dòng)汽車(chē)能夠在 5 分鐘內充電。其他好處包括成本，也許有點(diǎn)違反直覺(jué)：買(mǎi)家可以購買(mǎi)沒(méi)有電池的電動(dòng)汽車(chē)，這使得預先購買(mǎi)的成本要低得多。

電池更換行業(yè)還能夠有效地維護電池，延長(cháng)其使用壽命，這是循環(huán)經(jīng)濟方法的一個(gè)優(yōu)勢。電池更換站比 EV 充電站占用更少的空間，這在城市等人口稠密地區是一個(gè)優(yōu)勢。從公用事業(yè)的角度來(lái)看，電池更換公司可以在非常低的用電量時(shí)刻或非高峰期為電池充電，從而減輕對電網(wǎng)的壓力。

不利的一面是，電池更換公司提出的電池確實(shí)有一個(gè)價(jià)格，從長(cháng)遠來(lái)看，這可能意味著(zhù)電池更換對用戶(hù)的利潤低于購買(mǎi)帶電池的電動(dòng)汽車(chē)。當前用戶(hù)的選擇是通過(guò)年度訂閱服務(wù)購買(mǎi)電池，或者通過(guò)按次付費系統購買(mǎi)電池。與電動(dòng)汽車(chē)充電一樣，缺乏基礎設施仍然是一個(gè)挑戰，必須建造更多的電池更換站，消費者才能完全采用該解決方案。許多現有的充電站提供手動(dòng)而不是自動(dòng)交換，這可能會(huì )讓一些用戶(hù)望而卻步。安全問(wèn)題也存在：如果電池更換沒(méi)有正確執行，可能會(huì )發(fā)生短路，從而引起火災。

這就是 IEC 標準的用武之地：通過(guò)指定電池更換系統的電池安全要求，IEC 62840-2 有助于克服一些障礙，使系統變得更加普遍。IECEE（IEC 電工設備和組件合格評定計劃體系）是 IEC 管理的四個(gè)合格評定體系之一。它運行一個(gè)計劃，測試電池的安全性、性能、組件互作性、能源效率、電磁兼容性和有害物質(zhì)。

與插頭和電纜充電系統以及無(wú)線(xiàn)傳輸充電一樣，IEC 標準和合格評定系統正在為未來(lái)的 EV 基礎設施鋪平道路。