„Ev Charger Technologies“

Elektromobilių įkrovimo technologijos Kinijoje ir JAV iš esmės yra panašios. Abiejose šalyse laidai ir kištukai yra dominuojanti elektromobilių įkrovimo technologija. (Belaidis įkrovimas ir akumuliatoriaus keitimas dažniausiai būna nedidelis.) Tarp abiejų šalių yra skirtumų, susijusių su įkrovimo lygiu, įkrovimo standartais ir ryšių protokolais. Šie panašumai ir skirtumai aptariami toliau.

vsd

A. Įkrovimo lygiai

Jungtinėse Valstijose daug elektros įkrovimo vyksta esant 120 voltų įtampai, naudojant nemodifikuotus namų elektros lizdus. Paprastai tai vadinama 1 lygio arba „mažo įkrovimo“ įkrovimu. Įkrovus 1 lygį, įprasta 30 kWh talpos baterija įkraunama maždaug 12 valandų, kad ji būtų visiškai įkrauta. (Kinijoje nėra 120 voltų lizdų.)

Tiek Kinijoje, tiek Jungtinėse Amerikos Valstijose elektromobilių įkrovimas vyksta 220 voltų (Kinija) arba 240 voltų (JAV) įtampa. Jungtinėse Valstijose tai vadinama 2 lygio įkrovimu.

Toks įkrovimas gali būti atliekamas naudojant nemodifikuotus lizdus arba specializuotą elektromobilių įkrovimo įrangą ir paprastai naudoja apie 6–7 kW galios. Įkraunant 220–240 voltų įtampą, įprasta 30 kWh talpos baterija nuo maždaug 20% ​​iki beveik visiško įkrovimo trunka maždaug 6 valandas.

Galiausiai tiek Kinijoje, tiek Jungtinėse Amerikos Valstijose yra nuolat augantys nuolatinių nuolatinių įkroviklių tinklai, dažniausiai naudojantys 24 kW, 50 kW, 100 kW arba 120 kW galią. Kai kurios stotys gali pasiūlyti 350 kW ar net 400 kW galią. Šie spartieji nuolatinės srovės įkrovikliai gali įkrauti transporto priemonės akumuliatorių nuo 20% iki beveik visiškai įkrauti, kai laikas svyruoja nuo maždaug valandos iki 10 minučių.

6 lentelė: Dažniausiai pasitaikantys įkrovimo lygiai JAV

Įkrovimo lygis Transporto priemonės diapazonas pridedamas per įkrovimo laiką ir Galia Maitinimo šaltinis
AC lygis 1 4 mi/val. @ 1,4 kW 6 mi/val. @ 1,9 kW 120 V AC/20A (nuolatinis 12-16A)
AC lygis 2

10 mi/val. @ 3.4kW 20 mi/h @ 6.6kW 60 mi/h @ 19.2kW

208/240 V AC/20-100A (nuolatinis 16-80A)
Dinaminiai įkrovimo laiko naudojimo tarifai

20 min @ 24kW 50 mi/20 min @ 50kW 20 min @ 90kW

208/480 V AC 3 fazių

(įėjimo srovė proporcinga išėjimo galiai;

~ 20-400A AC)

Šaltinis: JAV energetikos departamentas

B. Įkrovimo standartai

i. Kinija

Kinija turi vieną visos šalies greito įkrovimo standartą. JAV yra trys greito įkrovimo EV standartai.

Kinijos standartas yra žinomas kaip Kinija GB/T. (InicialaiGB atitinka nacionalinį standartą.)

Kinija GB/T buvo išleista 2015 m., Po kelerių metų plėtros.124 Dabar ji yra privaloma visoms naujoms Kinijoje parduodamoms elektromobiliams. Tarptautiniai automobilių gamintojai, įskaitant „Tesla“, „Nissan“ ir BMW, Kinijoje parduodamiems elektromobiliams priėmė GB/T standartą. GB/T šiuo metu leidžia greitai įkrauti ne daugiau kaip 237,5 kW galią (esant 950 V ir 250 amperų), nors daugelis

Kinijos spartieji įkrovikliai siūlo 50 kW įkrovimą. 2019 m. Arba 2020 m. Bus išleistas naujas GB/T, kuris, kaip pranešama, atnaujins standartą ir apims didesnių komercinių transporto priemonių įkrovimą iki 900 kW. GB/T yra tik Kinijos standartas: keli Kinijoje gaminami elektromobiliai, eksportuojami į užsienį, naudoja kitus standartus

2018 m. Rugpjūčio mėn. Kinijos elektros taryba (CEC) paskelbė susitarimo memorandumą su Japonijoje įsikūrusiu „CHAdeMO“ tinklu, kad kartu sukurtų itin greitą įkrovimą. Tikslas yra greito įkrovimo GB/T ir „CHAdeMO“ suderinamumas. Abi organizacijos bendradarbiaus, kad išplėstų standartą ir už Kinijos bei Japonijos ribų

ii. Jungtinės Valstijos

Jungtinėse Valstijose yra trys greito nuolatinio įkrovimo EV įkrovimo standartai: „CHAdeMO“, „CCS SAE Combo“ ir „Tesla“.

„CHAdeMO“ buvo pirmasis EV greito įkrovimo standartas, sukurtas 2011 m. Jį sukūrė Tokijas

„Electric Power Company“ ir reiškia „Charge to Move“ (japonų kalbos žodis) .127 „CHAdeMO“ šiuo metu JAV naudojamas „Nissan Leaf“ ir „Mitsubishi Outlander PHEV“ automobiliuose, kurie yra vieni iš geriausiai parduodamų elektromobilių. „Leaf“ sėkmė JAV gali būtiELEKTROS TRANSPORTO PRIEMONIŲ KROVIMAS KINIJOJE IR JUNGTINĖJE VALSTYBĖJE

ENERGYPOLICY.COLUMBIA.EDU | 2019 m. Vasario mėn. |

iš dalies dėl to, kad „Nissan“ anksti įsipareigojo įdiegti „CHAdeMO“ greito įkrovimo infrastruktūrą prekybos centruose ir kitose miesto vietose. Europoje) .129

2016 m. „CHAdeMO“ paskelbė atnaujinanti savo standartą nuo pradinio įkrovimo tarifo - 70

kW siūlo 150 kW.130 2018 m. birželio mėn. „CHAdeMO“ paskelbė apie 400 kW įkrovimo galimybę, naudojant 1000 V, 400 amperų skysčio aušinimo kabelius. Didesnis įkrovimas bus skirtas patenkinti didelių komercinių transporto priemonių, tokių kaip sunkvežimiai ir autobusai, poreikius

Antrasis įkrovimo standartas JAV yra žinomas kaip CCS arba SAE Combo. Jį 2011 metais išleido grupė Europos ir JAV automobilių gamintojų. Žodisderinys rodo, kad kištuke yra ir kintamosios srovės įkrovimas (iki 43 kW), ir nuolatinės srovės įkrovimas

Vokietija sudarė Charging Interface Initiative (CharIN) iniciatyvos koaliciją, kuri pasisakė už platų CCS pritaikymą. Skirtingai nuo „CHAdeMO“, CCS kištukas leidžia įkrauti nuolatinę ir kintamąją srovę vienu prievadu, taip sumažinant transporto priemonės kėbulo erdvę ir angas. Jaguaras,

„CCS“ palaiko „Volkswagen“, „General Motors“, BMW, „Daimler“, „Ford“, FCA ir „Hyundai“. „Tesla“ taip pat prisijungė prie koalicijos ir 2018 m. Lapkritį paskelbė, kad jos transporto priemonės Europoje bus aprūpintos CCS įkrovimo prievadais. Nors dabartiniai greitojo įkrovimo CCS įkrovikliai siūlo maždaug 50 kW galios įkrovimą, „Electrify America“ programoje yra 350 kW greitas įkrovimas, kuris gali padėti beveik visiškai įkrauti vos per 10 minučių.

Trečiąjį įkrovimo standartą Jungtinėse Valstijose valdo „Tesla“, 2012 m. Rugsėjo mėn. JAV pradėjusi savo nuosavą „Supercharger“ tinklą. 134 „Tesla“

Kompresoriai paprastai veikia esant 480 voltų įtampai ir siūlo įkrauti ne daugiau kaip 120 kW. Kaip

2019 m. sausio mėn. „Tesla“ svetainėje buvo išvardytos 595 „Supercharger“ vietos Jungtinėse Amerikos Valstijose, o dar 420 vietų bus „netrukus“.

Atlikdami šios ataskaitos tyrimą, apklausėme JAV apklaustųjų, ar jie mano, kad vieno nacionalinio greito įkrovimo standarto nebuvimas yra kliūtis priimti EV. Nedaugelis atsakė teigiamai. Priežastys, dėl kurių keli nuolatinės srovės greito įkrovimo standartai nėra laikomi problema, yra šios:

● Dauguma elektromobilių įkraunami namuose ir darbe, naudojant 1 ir 2 lygio įkroviklius.

● Didžioji dalis viešosios ir darbo vietų įkrovimo infrastruktūros iki šiol naudojo 2 lygio įkroviklius.

● Galimi adapteriai, leidžiantys EV savininkams naudoti daugumą nuolatinių nuolatinių įkroviklių, net jei EV ir įkroviklis naudoja skirtingus įkrovimo standartus. (Pagrindinė išimtis-„Tesla“ įkrovimo tinklas yra atviras tik „Tesla“ transporto priemonėms.) Pažymėtina, kad yra tam tikrų rūpesčių dėl greito įkrovimo adapterių saugumo.

● Kadangi kištukas ir jungtis sudaro nedidelę dalį greito įkrovimo stoties išlaidų, tai stoties savininkams kelia nedidelį techninį ar finansinį iššūkį ir gali būti lyginama su degalinėje esančių skirtingų oktaninių benzinų žarnomis. Daugelyje viešųjų įkrovimo stotelių yra keli kištukai, prijungti prie vieno įkrovimo posto, todėl ten galima įkrauti bet kokio tipo elektromobilius. Iš tiesų, daugelis jurisdikcijų to reikalauja arba skatina.ELEKTROS TRANSPORTO PRIEMONIŲ KROVIMAS KINIJOJE IR JUNGTINĖJE VALSTYBĖJE

38 | PASAULINĖS ENERGETIKOS POLITIKOS CENTRAS | KOLUMBIJA SIPA

Kai kurie automobilių gamintojai teigė, kad išskirtinis įkrovimo tinklas yra konkurencinga strategija. Claas Bracklo, „BMW“ elektromobilumo vadovas ir „CharIN“ pirmininkas, 2018 m. Pareiškė: „Mes įkūrėme„ CharIN “, kad sukurtume galios poziciją.“ 137 Daugelis „Tesla“ savininkų ir investuotojų mano, kad jo turimas kompresorių tinklas yra pardavimo taškas, nors „Tesla“ ir toliau tai išreiškia. nori leisti kitiems automobilių modeliams naudotis jo tinklu, jei jie prisideda prie naudojimui proporcingo finansavimo.138 „Tesla“ taip pat yra „CharIN“, skatinančio CCS, dalis. 2018 m. Lapkritį ji paskelbė, kad Europoje parduodami 3 modelio automobiliai bus aprūpinti CCS prievadais. „Tesla“ savininkai taip pat gali įsigyti adapterių, kad galėtų pasiekti greituosius „CHAdeMO“ įkroviklius

C. Įkrovimo ryšio protokolai Įkrovimo ryšio protokolai reikalingi norint optimizuoti įkrovimą pagal vartotojo poreikius (aptikti įkrovimo būseną, akumuliatoriaus įtampą ir saugumą) ir tinklui (įskaitant

skirstomojo tinklo pajėgumus, naudojimo laiko kainodarą ir reagavimo į paklausą priemones). 140 Kinija GB/T ir CHAdeMO naudoja ryšio protokolą, žinomą kaip CAN, o CCS veikia su PLC protokolu. Jungtinėse Valstijose ir Europoje vis labiau populiarėja atviri komunikacijos protokolai, tokie kaip „Open Charge Point Protocol“ (OCPP), kurį sukūrė „Open Charging Alliance“.

Atlikdami šios ataskaitos tyrimą, keli JAV apklaustieji kaip prioritetą nurodė perėjimą prie atvirų ryšių protokolų ir programinės įrangos. Visų pirma buvo paminėta, kad kai kurie viešieji apmokestinimo projektai, kuriems buvo skirtas finansavimas pagal Amerikos atkūrimo ir reinvestavimo įstatymą (ARRA), buvo pasirinkti kaip pardavėjai, turintys patentuotas platformas, kurios vėliau patyrė finansinių sunkumų, todėl buvo palikta sugedusi įranga, kurią reikėjo pakeisti.141 Dauguma miestų, komunalinių paslaugų ir apmokestinimo tinklai, į kuriuos buvo kreiptasi dėl šio tyrimo, išreiškė pritarimą atviriems ryšių protokolams ir paskatoms, leidžiančioms apmokestinti tinklo šeimininkus sklandžiai keisti paslaugų teikėjus.142

D. Išlaidos

Namų įkrovikliai Kinijoje yra pigesni nei JAV. Kinijoje įprastas 7 kW galios sieninis įkroviklis parduodamas internetu nuo 1200 RMB iki 1800 RMB. Įdiegimas reikalauja papildomų išlaidų. (Dauguma privačių elektromobilių įsigyjami kartu su įkrovikliu ir montavimu.) Jungtinėse Valstijose 2 lygio namų įkrovikliai kainuoja nuo 450 iki 600 USD, o vidutiniškai-apie 500 USD už įrengimą.144 greito įkrovimo įranga yra žymiai brangesnė abi šalys. Išlaidos labai skiriasi. Vienas Kinijos ekspertas, apklaustas šiai ataskaitai, apskaičiavo, kad 50 kW nuolatinės srovės greito įkrovimo posto įrengimas Kinijoje paprastai kainuoja nuo 45 000 iki 60 000 RMB, o pats įkrovimo postas sudaro maždaug 25 000–35 000 RMB, kabelių, požeminės infrastruktūros ir darbo apskaita likusiai daliai.145 ​​Jungtinėse Valstijose spartusis nuolatinis įkrovimas gali kainuoti dešimtis tūkstančių dolerių už paštą. Pagrindiniai kintamieji, turintys įtakos nuolatinio nuolatinio įkrovimo įrangos įrengimo išlaidoms, apima tranšėjų kasimą, transformatorių atnaujinimą, naujas ar atnaujintas grandines ir elektros skydus bei estetinius atnaujinimus. Neįgaliųjų ženklinimas, leidimas ir prieiga yra papildomi svarstymai.146

E. Belaidis įkrovimas

Belaidis įkrovimas turi keletą privalumų, įskaitant estetiką, laiko taupymą ir paprastą naudojimą.

Dešimtajame dešimtmetyje jis buvo prieinamas EV1 (ankstyvam elektromobiliui), tačiau šiandien jis yra retas.147 Belaidžių EV įkrovimo sistemų kaina internete svyruoja nuo 1260 USD iki maždaug 3000 USD. apie 85%.149 Dabartiniai belaidžio įkrovimo produktai siūlo 3–22 kW galios perdavimą; Belaidžiai įkrovikliai yra prieinami keliems EV modeliams, naudojant „Plugless“ įkrovą, kurio galia yra 3,6 kW arba 7,2 kW, o tai atitinka 2 lygio įkrovimą. ir keletas automobilių gamintojų paskelbė, kad būsimuose elektromobiliuose pasiūlys belaidį įkrovimą. Belaidis įkrovimas gali būti patrauklus tam tikroms transporto priemonėms, turinčioms apibrėžtus maršrutus, pavyzdžiui, viešiesiems autobusams, taip pat buvo pasiūlyta būsimoms elektrinių greitkelių juostoms, nors didelės išlaidos, mažas įkrovimo efektyvumas ir lėtas įkrovimo greitis būtų trūkumai.

F. Baterijos keitimas

Naudodamiesi baterijų keitimo technologija, elektromobiliai gali pakeisti išsikrovusias baterijas į visiškai įkrautas. Tai žymiai sutrumpintų elektromobilio įkrovimo laiką, o tai būtų labai naudinga vairuotojams.

Keletas Kinijos miestų ir bendrovių šiuo metu eksperimentuoja su baterijų keitimu, daugiausia dėmesio skiriant didelio išnaudojimo automobilių parkui, pvz., Taksi. Hangdžou savo taksi parke, kuriame naudojami vietiniai „Zotye EV“ automobiliai, pakeitė akumuliatorių keitimą.155 Pekinas, pastatydamas vietinį automobilių gamintoją BAIC, pastatė keletą baterijų keitimo stočių. 2017 m. Pabaigoje BAIC paskelbė apie planą iki 2021 m. Visoje šalyje pastatyti 3000 apsikeitimo stočių. įskaitant Hangdžou ir Čingdao - taip pat naudojo autobusų baterijų keitimą.158

Jungtinėse Valstijose diskusijos apie baterijų keitimą išblėso po 2013 m. Bankroto Izraelio akumuliatorių keitimo projektui „Better Place“, kuris buvo suplanavęs lengvųjų automobilių keitimo stočių tinklą.153 2015 m. demonstracinę įrangą, kaltindami vartotojų susidomėjimo stoką. Šiuo metu Jungtinėse Valstijose yra mažai eksperimentų, susijusių su akumuliatoriaus keitimu.154 Akumuliatorių kainų mažėjimas ir galbūt mažesne dalimi nuolatinio nuolatinio įkrovimo infrastruktūros diegimas greičiausiai sumažino akumuliatorių keitimo patrauklumą. Jungtinės Valstijos.

Nors baterijų keitimas turi keletą privalumų, jis taip pat turi pastebimų trūkumų. EV baterija yra sunki ir paprastai yra transporto priemonės apačioje, sudarydama neatskiriamą konstrukcinį komponentą su minimaliomis inžinerinėmis leistinomis nuokrypiais ir elektros jungtimis. Šiandienos baterijos paprastai turi būti aušinamos, o aušinimo sistemas prijungti ir atjungti yra sunku.159 Atsižvelgiant į jų dydį ir svorį, baterijų sistemos turi nepriekaištingai tilpti, kad išvengtumėte barškėjimo, sumažintų susidėvėjimą ir išlaikytų transporto priemonės centrą. Riedlenčių akumuliatorių architektūra, paplitusi šiuolaikiniuose elektromobiliuose, pagerina saugumą, sumažindama transporto priemonės svorio centrą ir pagerindama apsaugą nuo susidūrimo priekyje ir gale. Išimamoms baterijoms, esančioms bagažinėje ar kitur, šio pranašumo trūktų. Kadangi dauguma transporto priemonių savininkų apmokestina daugiausia namuose arELEKTROS TRANSPORTO PRIEMONIŲ KROVIMAS KINIJOJE IR JUNGTINĖJE VALSTYBĖJE darbe baterijų keitimas nebūtinai išspręstų įkrovimo infrastruktūros problemas - tai tik padėtų spręsti viešo įkrovimo ir diapazono problemas. Kadangi dauguma automobilių gamintojų nenori standartizuoti akumuliatorių paketų ar konstrukcijų - automobiliai suprojektuoti pagal jų akumuliatorius ir variklius, todėl tai yra pagrindinė nuosavybės vertė160 - keičiant akumuliatorių gali prireikti atskiros keitimo stočių tinklo kiekvienai automobilių kompanijai arba atskiros keitimo įrangos skirtingiems modeliams ir transporto priemonių dydžių. Nors buvo pasiūlyta mobiliųjų akumuliatorių keitimo sunkvežimių, 161 šis verslo modelis dar turi būti įgyvendintas.


Paskelbimo laikas: 2021 m. Sausio 20 d