Doanh số bán xe điện đang tăng lên hàng năm như chúng ta mong đợi, mặc dù chúng vẫn còn lâu mới đạt được các mục tiêu về khí hậu. Nhưng chúng ta vẫn có thể tin tưởng một cách lạc quan vào dự đoán dữ liệu này – đến năm 2030, số lượng xe điện trên toàn thế giới dự kiến sẽ vượt quá 125 triệu chiếc. Báo cáo cho thấy trong số các công ty được khảo sát trên toàn cầu vẫn chưa cân nhắc sử dụng BEV, 33% cho rằng số lượng điểm sạc công cộng là rào cản lớn để đạt được mục tiêu này. Sạc xe điện luôn là vấn đề được quan tâm hàng đầu.
Sạc EV đã phát triển từ siêu kém hiệu quảBộ sạc CẤP 1 đếnBộ sạc CẤP 2hiện phổ biến trong các khu dân cư, giúp chúng ta tự do và tự tin hơn khi lái xe. Mọi người bắt đầu có kỳ vọng cao hơn đối với việc sạc xe điện – dòng điện cao hơn, công suất lớn hơn cũng như sạc nhanh hơn và ổn định hơn. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng nhau khám phá sự phát triển và tiến bộ của sạc nhanh EV.
Đâu là giới hạn?
Trước hết, chúng ta cần hiểu một thực tế rằng việc thực hiện sạc nhanh không chỉ dựa vào bộ sạc. Bản thân thiết kế kỹ thuật của xe cần phải được xem xét, công suất và mật độ năng lượng của pin điện cũng quan trọng không kém. Do đó, công nghệ sạc cũng phụ thuộc vào sự phát triển của công nghệ pin, bao gồm công nghệ cân bằng bộ pin và vấn đề phá vỡ sự suy giảm mạ điện của pin lithium do sạc nhanh. Điều này có thể đòi hỏi sự tiến bộ đổi mới trong toàn bộ hệ thống cung cấp năng lượng của xe điện, thiết kế bộ pin, pin và thậm chí cả vật liệu phân tử pin.
Thứ hai, hệ thống BMS của xe và hệ thống sạc của bộ sạc cần phối hợp để liên tục theo dõi và kiểm soát nhiệt độ của ắc quy và bộ sạc, điện áp sạc, dòng điện và SOC của ô tô. Đảm bảo dòng điện cao có thể đưa vào pin nguồn một cách an toàn, ổn định và hiệu quả để thiết bị có thể hoạt động an toàn và tin cậy mà không bị thất thoát nhiệt quá mức.
Có thể thấy, việc phát triển sạc nhanh không chỉ đòi hỏi phát triển cơ sở hạ tầng sạc mà còn đòi hỏi những đột phá mang tính đổi mới trong công nghệ pin và sự hỗ trợ của công nghệ truyền tải, phân phối lưới điện. Nó cũng đặt ra một thách thức lớn đối với công nghệ tản nhiệt.
Nhiều quyền lực hơn, nhiều dòng điện hơn:Mạng sạc nhanh DC lớn
Sạc nhanh DC công cộng ngày nay sử dụng điện áp cao và dòng điện cao, thị trường Châu Âu và Châu Mỹ đang đẩy nhanh việc triển khai mạng sạc 350kw. Đây là cơ hội và thách thức rất lớn đối với các nhà sản xuất thiết bị sạc trên toàn thế giới. Nó đòi hỏi thiết bị sạc phải có khả năng tản nhiệt trong khi truyền tải điện và đảm bảo rằng cọc sạc có thể hoạt động an toàn và đáng tin cậy. Như chúng ta đã biết, có mối quan hệ tích cực theo cấp số nhân giữa truyền tải dòng điện và sinh nhiệt, vì vậy đây là một thử nghiệm tuyệt vời về dự trữ kỹ thuật và khả năng đổi mới của nhà sản xuất.
Mạng sạc nhanh DC cần cung cấp nhiều cơ chế bảo vệ an toàn, có thể quản lý pin và bộ sạc ô tô một cách thông minh trong quá trình sạc để đảm bảo an toàn cho pin và thiết bị.
Ngoài ra, do nhu cầu sử dụng của các bộ sạc công cộng nên phích cắm sạc cần phải có khả năng chống nước, chống bụi và chịu được thời tiết cao.
Là nhà sản xuất thiết bị sạc quốc tế với hơn 16 năm kinh nghiệm R&D và sản xuất, Workersbee đã và đang khám phá các xu hướng phát triển và đột phá công nghệ về công nghệ sạc xe điện với các đối tác đầu ngành trong nhiều năm. Kinh nghiệm sản xuất phong phú và sức mạnh R&D mạnh mẽ của chúng tôi đã cho phép chúng tôi ra mắt thế hệ phích cắm sạc làm mát bằng chất lỏng CCS2 mới trong năm nay.
Nó áp dụng thiết kế cấu trúc tích hợp và môi trường làm mát bằng chất lỏng có thể làm mát bằng dầu hoặc làm mát bằng nước. Bơm điện tử điều khiển chất làm mát chảy trong phích cắm sạc và lấy đi nhiệt sinh ra do hiệu ứng nhiệt của dòng điện để cáp có tiết diện nhỏ có thể mang dòng điện lớn và kiểm soát hiệu quả sự gia tăng nhiệt độ. Kể từ khi sản phẩm ra mắt, phản hồi của thị trường rất xuất sắc và được các nhà sản xuất thiết bị sạc nổi tiếng nhất trí khen ngợi. Chúng tôi cũng vẫn đang tích cực thu thập phản hồi của khách hàng, không ngừng tối ưu hóa hiệu suất sản phẩm và cố gắng tiếp thêm sức sống cho thị trường.
Hiện tại, Bộ siêu tăng áp của Tesla có tiếng nói tuyệt đối trong mạng sạc nhanh DC trên thị trường sạc xe điện. Thế hệ mới của Bộ tăng áp V4 hiện bị giới hạn ở 250kW nhưng sẽ có tốc độ nổ cao hơn khi công suất được tăng lên 350kW – có khả năng tăng thêm 115 dặm chỉ trong năm phút.
Số liệu báo cáo do sở giao thông vận tải nhiều nước công bố cho thấy lượng phát thải khí nhà kính từ lĩnh vực giao thông vận tải chiếm khoảng 1/4 tổng lượng phát thải khí nhà kính của cả nước. Điều này không chỉ bao gồm xe khách hạng nhẹ mà còn cả xe tải hạng nặng. Việc khử cacbon trong ngành vận tải đường bộ thậm chí còn quan trọng và thách thức hơn đối với việc cải thiện khí hậu. Để sạc điện cho xe tải hạng nặng, ngành công nghiệp đã đề xuất hệ thống sạc ở mức megawatt. Kempower vừa công bố ra mắt thiết bị sạc DC cực nhanh công suất lên tới 1,2 MW và có kế hoạch đưa vào sử dụng tại Anh vào quý 1 năm 2024.
DOE Hoa Kỳ trước đây đã đề xuất tiêu chuẩn XFC để sạc cực nhanh, gọi đây là thách thức chính cần phải vượt qua để đạt được việc áp dụng rộng rãi xe điện. Nó là một bộ hoàn chỉnh các công nghệ có hệ thống bao gồm pin, phương tiện và thiết bị sạc. Quá trình sạc có thể được hoàn thành trong 15 phút hoặc ít hơn để có thể cạnh tranh với thời gian tiếp nhiên liệu của ICE.
Tráo đổi,Đã tính phí：Trạm trao đổi điện
Ngoài việc đẩy nhanh việc xây dựng các trạm sạc, các trạm hoán đổi điện “đổi đi” cũng nhận được nhiều sự quan tâm trong hệ thống bổ sung năng lượng nhanh chóng. Rốt cuộc, chỉ mất vài phút để hoàn tất việc thay pin, chạy với pin đầy và sạc lại nhanh hơn xe chạy bằng nhiên liệu. Điều này rất thú vị và đương nhiên sẽ thu hút nhiều công ty đầu tư vào.
Dịch vụ trao đổi nguồn NIO,được hãng xe NIO ra mắt có thể tự động thay thế pin được sạc đầy trong 3 phút. Mỗi lần thay thế sẽ tự động kiểm tra ắc quy, hệ thống điện để giữ cho xe và ắc quy luôn ở trạng thái tốt nhất.
Điều này nghe có vẻ khá hấp dẫn và có vẻ như chúng ta đã có thể thấy sự liền mạch giữa pin yếu và pin đã sạc đầy trong tương lai. Nhưng thực tế là trên thị trường có quá nhiều nhà sản xuất xe điện và hầu hết các nhà sản xuất đều có thông số kỹ thuật và hiệu suất pin khác nhau. Do các yếu tố như cạnh tranh thị trường và các rào cản kỹ thuật, chúng ta khó có thể thống nhất pin của tất cả hoặc thậm chí hầu hết các nhãn hiệu xe điện để kích thước, thông số kỹ thuật, hiệu suất, v.v. của chúng hoàn toàn nhất quán và có thể chuyển đổi cho nhau. Đây cũng trở thành hạn chế lớn nhất trong việc tiết kiệm năng lượng của các trạm trao đổi điện.
Trên đường: Sạc không dây
Tương tự như con đường phát triển của công nghệ sạc điện thoại di động, sạc không dây cũng là hướng phát triển của xe điện. Nó chủ yếu sử dụng cảm ứng điện từ và cộng hưởng từ để truyền năng lượng, chuyển đổi năng lượng thành từ trường, sau đó nhận và lưu trữ năng lượng thông qua thiết bị nhận của xe. Tốc độ sạc của nó sẽ không quá nhanh, nhưng nó có thể được sạc khi đang lái xe, điều này có thể được coi là giảm bớt sự lo lắng về phạm vi hoạt động.
Electreon mới đây đã chính thức mở đường điện khí hóa ở Michigan, Mỹ và sẽ được thử nghiệm rộng rãi vào đầu năm 2024. Nó cho phép ô tô điện lái hoặc đậu dọc đường sạc pin mà không cần cắm điện, ban đầu dài một phần tư dặm và sẽ được mở rộng đến một dặm. Sự phát triển của công nghệ này cũng đã kích hoạt mạnh mẽ hệ sinh thái di động, nhưng nó đòi hỏi phải xây dựng cơ sở hạ tầng cực kỳ cao và một khối lượng công việc kỹ thuật khổng lồ.
Nhiều thách thức hơn
Khi có nhiều xe điện tràn vào,nhiều mạng sạc được thiết lập hơn và cần xuất ra nhiều dòng điện hơn, điều đó có nghĩa là áp lực tải lên lưới điện sẽ mạnh hơn. Cho dù đó là năng lượng, sản xuất điện hay truyền tải và phân phối điện, chúng ta sẽ phải đối mặt với những thách thức lớn.
Thứ nhất, nhìn từ góc độ vĩ mô toàn cầu, việc phát triển dự trữ năng lượng vẫn là xu hướng lớn. Đồng thời, cũng cần đẩy nhanh việc triển khai kỹ thuật và bố trí V2X để năng lượng được luân chuyển hiệu quả ở tất cả các mắt xích.
Thứ hai, sử dụng trí tuệ nhân tạo và công nghệ dữ liệu lớn để thiết lập lưới điện thông minh và nâng cao độ tin cậy của lưới điện. Phân tích và quản lý hiệu quả nhu cầu sạc của xe điện và hướng dẫn sạc theo từng thời kỳ. Nó không chỉ có thể làm giảm nguy cơ tác động lên lưới điện mà còn có thể giảm hóa đơn tiền điện của chủ xe.
Thứ ba, áp lực chính sách tuy có tác dụng trên lý thuyết nhưng việc thực hiện nó như thế nào mới quan trọng hơn. Nhà Trắng trước đó tuyên bố đầu tư 7,5 tỷ USD vào việc xây dựng các trạm sạc nhưng hầu như không có tiến triển gì. Nguyên nhân là do khó có thể kết hợp yêu cầu trợ cấp trong chính sách với hiệu quả hoạt động của cơ sở vật chất và động lực lợi nhuận của nhà thầu còn lâu mới được kích hoạt.
Cuối cùng, các nhà sản xuất ô tô lớn đang nghiên cứu sạc siêu nhanh điện áp cao. Một mặt, họ sẽ sử dụng công nghệ điện áp cao 800V, mặt khác họ sẽ nâng cấp đáng kể công nghệ pin và công nghệ làm mát để đạt được khả năng sạc siêu nhanh từ 10-15 phút. Toàn bộ ngành công nghiệp sẽ phải đối mặt với những thách thức lớn.
Các công nghệ sạc nhanh khác nhau phù hợp với những dịp và nhu cầu khác nhau, mỗi phương pháp sạc cũng có những khuyết điểm rõ ràng. Bộ sạc ba pha để sạc nhanh tại nhà, sạc nhanh DC cho hành lang tốc độ cao, sạc không dây cho trạng thái lái xe và trạm đổi nguồn để đổi pin nhanh chóng. Khi công nghệ xe điện tiếp tục phát triển, công nghệ sạc nhanh sẽ tiếp tục được cải tiến và phát triển. Khi nền tảng 800V trở nên phổ biến, thiết bị sạc trên 400kw sẽ xuất hiện nhiều và nỗi lo lắng của chúng ta về phạm vi hoạt động của xe điện sẽ dần được loại bỏ bởi những thiết bị đáng tin cậy này. Workersbee sẵn sàng hợp tác với tất cả các đối tác trong ngành để tạo ra một tương lai xanh!
Thời gian đăng: 19-12-2023