Doanh số bán xe điện đang tăng lên theo từng năm, như chúng ta đã mong đợi, mặc dù chúng vẫn còn cách xa mục tiêu về khí hậu. Nhưng chúng ta vẫn có thể lạc quan tin vào dự đoán dữ liệu này - đến năm 2030, số lượng xe điện trên toàn thế giới dự kiến sẽ vượt quá 125 triệu. Báo cáo cho thấy trong số các công ty được khảo sát trên toàn cầu hiện vẫn chưa cân nhắc sử dụng BEV, 33% cho biết số lượng điểm sạc công cộng là rào cản lớn đối với việc đạt được mục tiêu này. Sạc xe điện luôn là mối quan tâm lớn.
Sạc EV đã phát triển từ siêu kém hiệu quảBộ sạc CẤP ĐỘ 1 đếnBộ sạc CẤP ĐỘ 2hiện nay phổ biến trong các khu dân cư, giúp chúng ta có nhiều tự do và tự tin hơn khi lái xe. Mọi người bắt đầu có kỳ vọng cao hơn về việc sạc EV – dòng điện cao hơn, công suất lớn hơn và 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.
Giới hạn ở đâu?
Trước hết, chúng ta cần hiểu thực tế rằng việc thực hiện sạc nhanh không chỉ phụ thuộc vào bộ sạc. Thiết kế kỹ thuật của chính chiếc xe cần được xem xét, và dung lượng 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 cụm pin và vấn đề phá vỡ sự suy giảm mạ điện của pin lithium do sạc nhanh gây ra. Điều này có thể đòi hỏi sự tiến bộ mang tính đổi mới trong toàn bộ hệ thống cung cấp điện của xe điện, thiết kế cụm pin, cell 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 xe. Đảm bảo dòng điện cao có thể đưa vào ắc quy điện một cách an toàn, ổn định và hiệu quả để thiết bị có thể hoạt động an toàn và đáng tin cậy mà không bị mất nhiệt quá mức.
Có thể thấy rằng, việc phát triển sạc nhanh không chỉ đòi hỏi sự phát triển của cơ sở hạ tầng sạc mà còn đòi hỏi những đột phá mang tính đột phá trong công nghệ pin và sự hỗ trợ của công nghệ truyền tải và phân phối lưới điện, đồng thời cũng đặt ra thách thức rất lớn đối với công nghệ tản nhiệt.
Công suất lớn hơn, dòng điện lớn hơn:Mạng lưới sạc nhanh DC lớn
Sạc nhanh DC công cộng ngày nay sử dụng điện áp cao và dòng điện cao, và thị trường Châu Âu và Châu Mỹ đang đẩy nhanh việc triển khai mạng lưới sạc 350kw. Đây là một cơ hội và thách thức 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 điện và đảm bảo rằng cọc sạc có thể hoạt động an toàn và đáng tin cậy. Như chúng ta đã biết, có một mối quan hệ theo cấp số nhân tích cực giữa truyền dòng điện và tạo 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 thông minh ắc quy ô tô và bộ sạc trong quá trình sạc để đảm bảo an toàn cho ắc quy và thiết bị.
Ngoài ra, do tính chất sử dụng của bộ sạc công cộng nên phích cắm sạc cần phải có khả năng chống thấm nước, chống bụi và chịu được thời tiết khắc nghiệt.
Là nhà sản xuất thiết bị sạc quốc tế với hơn 16 năm kinh nghiệm về R&D và sản xuất, Workersbee đã khám phá các xu hướng phát triển và đột phá công nghệ của công nghệ sạc xe điện với các đối tác hàng đầu trong ngành trong nhiều năm. Kinh nghiệm sản xuất phong phú và sức mạnh R&D mạnh mẽ của chúng tôi đã giúp 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 là làm mát bằng dầu hoặc làm mát bằng nước. Bơm điện tử dẫn chất làm mát chảy vào phích cắm sạc và lấy đi nhiệt sinh ra do hiệu ứng nhiệt của dòng điện để cáp có tiết diện nhỏ có thể dẫn dòng điện lớn và kiểm soát hiệu quả sự gia tăng nhiệt độ. Kể từ khi ra mắt sản phẩm, phản hồi của thị trường rất tuyệt vời 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, liên tục tối ưu hóa hiệu suất sản phẩm và nỗ lực truyền thêm sức sống vào thị trường.
Hiện tại, các bộ siêu nạp của Tesla có tiếng nói tuyệt đối trong mạng lưới sạc nhanh DC trên thị trường sạc EV. Thế hệ mới của bộ siêu nạp V4 hiện chỉ giới hạn ở mức 250kW nhưng sẽ chứng minh tốc độ bùng nổ cao hơn khi công suất tăng lên 350kW - có khả năng tăng thêm 115 dặm chỉ trong năm phút.
Dữ liệu báo cáo do các sở giao thông của nhiều quốc gia công bố cho thấy lượng khí thải nhà kính từ ngành giao thông chiếm khoảng 1/4 tổng lượng khí thải nhà kính của cả nước. Điều này bao gồm không chỉ xe ô tô chở khách hạng nhẹ mà còn cả xe tải hạng nặng. Việc khử cacbon cho ngành vận tải đường bộ thậm chí còn quan trọng và đầy thách thức hơn đối với việc cải thiện khí hậu. Đối với việc sạc xe tải hạng nặng chạy bằng điện, ngành này đã đề xuất một hệ thống sạc ở mức megawatt. Kempower đã công bố ra mắt thiết bị sạc DC siêu nhanh lên đến 1,2 MW và có kế hoạch đưa vào sử dụng tại Vương quốc Anh vào quý đầu tiên của năm 2024.
Bộ Năng lượng Hoa Kỳ trước đây đã đề xuất tiêu chuẩn XFC cho sạc cực nhanh, gọi đây là thách thức chính cần phải vượt qua để đạt được sự áp dụng rộng rãi của xe điện. Đây là một bộ công nghệ hệ thống hoàn chỉnh bao gồm pin, xe và thiết bị sạc. Sạc có thể hoàn tất trong 15 phút hoặc ít hơn để có thể cạnh tranh với thời gian tiếp nhiên liệu của ICE.
Tráo đổi，Đã sạc：Trạm đổi nguồn điện
Ngoài việc đẩy nhanh tiến độ xây dựng các trạm sạc, các trạm sạc điện “hoán đổi và đi” cũng nhận được nhiều sự chú ý trong hệ thống bổ sung năng lượng nhanh chóng. Xét cho cùng, chỉ mất vài phút để hoàn thành việc hoán đổi pin, chạy với pin đầy và sạc lại nhanh hơn xe chạy bằng nhiên liệu. Điều này rất thú vị và tất nhiên sẽ thu hút nhiều công ty đầu tư.
Dịch vụ hoán đổi năng lượng NIO，do hãng xe NIO ra mắt có thể tự động thay thế pin đã sạc đầy trong 3 phút. Mỗi lần thay thế sẽ tự động kiểm tra pin và hệ thống điện để giữ cho xe và pin ở tình trạng 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 sạc đầy trong tương lai. Nhưng thực tế là có quá nhiều nhà sản xuất EV trên thị trường 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 rào cản kỹ thuật, chúng tôi khó có thể thống nhất pin của tất cả hoặc thậm chí hầu hết các thương hiệu EV để kích thước, thông số kỹ thuật, hiệu suất, v.v. của chúng hoàn toàn nhất quán và có thể hoán đổi cho nhau. Đây cũng trở thành hạn chế lớn nhất đối với việc tiết kiệm các trạm hoán 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 một hướng phát triển của xe điện. Nó chủ yếu sử dụng cảm ứng điện từ và cộng hưởng từ để truyền điện, chuyển đổi điện thành từ trường, sau đó nhận và lưu trữ điện thông qua thiết bị tiếp nhận của xe. Tốc độ sạc của nó sẽ không quá nhanh, nhưng có thể sạc trong khi lái xe, có thể coi là làm giảm bớt nỗi lo về phạm vi.
Electreon gần đây đã chính thức mở đường điện khí hóa tại Michigan, Hoa Kỳ và sẽ được thử nghiệm rộng rãi vào đầu năm 2024. Nó cho phép xe điện chạy hoặc đỗ dọc đường sạc pin mà không cần cắm điện, ban đầu dài một phần tư dặm và sẽ được kéo dài đến một dặm. Sự phát triển của công nghệ này cũng đã kích hoạt đáng kể hệ sinh thái di động, nhưng nó đòi hỏi phải xây dựng cơ sở hạ tầng cực kỳ cao và khối lượng công việc kỹ thuật khổng lồ.
Nhiều thách thức hơn
Khi nhiều xe điện tràn vào，nhiều mạng lưới sạc hơn được thiết lập và cần phải sản xuất nhiều dòng điện hơn, điều này có nghĩa là sẽ có áp lực tải lớn hơn lên lưới điện. Cho dù đó là năng lượng, phát điện hay truyền tải và phân phối điện, chúng ta sẽ phải đối mặt với những thách thức lớn.
Thứ nhất, từ góc độ vĩ mô toàn cầu, phát triển lưu trữ năng lượng vẫn là xu hướng chính, đồng thời cũng cần đẩy nhanh việc triển khai kỹ thuật và bố trí V2X để năng lượng có thể lưu thông hiệu quả trong mọi liên kết.
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 xe điện và hướng dẫn sạc theo chu kỳ. Không chỉ có thể giảm thiểu rủi ro tác động đến lưới điện mà còn có thể giảm hóa đơn tiền điện của chủ xe.
Thứ ba, mặc dù áp lực chính sách có hiệu quả về mặt lý thuyết, nhưng cách thực hiện lại quan trọng hơn. Nhà Trắng trước đây đã tuyên bố đầu tư 7,5 tỷ đô la vào việc xây dựng các trạm sạc, nhưng hầu như không có tiến triển gì. Lý do là khó có thể khớp các yêu cầu trợ cấp trong chính sách với hiệu suất của các cơ sở, 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 về 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 tốc độ sạc siêu nhanh trong 10-15 phút. Toàn bộ ngành công nghiệp sẽ phải đối mặt với những thách thức rất lớn.
Các công nghệ sạc nhanh khác nhau phù hợp với những dịp và nhu cầu khác nhau, và mỗi phương pháp sạc cũng có những nhược 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 thiện và tiến bộ. 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