Artikel Untuk Memahami Teknologi Cerucuk Mengecas Kenderaan Elektrik?

Artikel Untuk Memahami Teknologi Cerucuk Mengecas Kenderaan Elektrik?

Pengangkutan berubah akibat daripada peralihan kepada kenderaan elektrik (EV), dan teknologi pengecasan EV adalah teras kepada perubahan ini. Pemandu EV sedang merundingkan landskap infrastruktur pengecasan yang berubah dengan cepat, daripada memahami pengecasan AC vs. DC kepada menyiasat inovasi akan datang seperti penyepaduan kenderaan ke grid.

Infrastruktur Mengecas: Tulang Belakang Penggunaan EV

Kunci untuk mempercepatkan penggunaan EV ialah pengembangan stesen pengecasan kenderaan elektrik. Asas ini termasuk pengecasan rumah, stesen pengecas awam dan rangkaian pengecasan. Untuk meringankan beban pemandu EV dan mengurangkan kebimbangan jarak jauh, infrastruktur mesti bersaing dengan peningkatan bilangan EV di jalan raya.

Rangkaian Pengecasan Awam

Ini diperlukan untuk memperluaskan rangkaian kenderaan elektrik di luar pangkalan rumah mereka. Rangkaian titik pengecasan AC dan DC membolehkan perjalanan EV jarak jauh. Inovasi tambahan seperti Plug and Charge membolehkan kenderaan dan titik pengecasan bercakap antara satu sama lain, menjadikan proses itu lancar dengan menghapuskan keperluan untuk pengesahan luaran.

Stesen Pengecasan Persendirian

Mata peribadi, termasuk sistem berasaskan rumah, masih popular untuk pengecasan EV harian. Tetapi kerana mereka bergantung pada infrastruktur elektrik sedia ada, mengimbangi permintaan tenaga dengan kapasiti grid adalah kunci kepada prestasi.

AC lwn DC

Pengecasan EV datang dalam dua bentuk: AC (arus ulang alik) dan DC (arus terus). Pengecasan AC melibatkan penukar onboard kenderaan menukar AC daripada stesen pengecasan kepada DC untuk mengecas bateri. Pengecasan pantas DC, sebaliknya, memintas penukaran ini dengan menghantar DC terus ke bateri, yang mempercepatkan proses pengecasan.

• Pengecasan AC: Lebih perlahan tetapi selalunya mencukupi untuk kegunaan harian, menjadikannya biasa dalam pengecas rumah dan tempat kerja.
• Pengecasan DC: Menawarkan kelajuan pengecasan yang lebih pantas tetapi memerlukan infrastruktur yang lebih khusus, terutamanya digunakan di stesen pengecas awam untuk pengecasan semula pantas.

Memahami Tahap Pengecasan

Tiga jenis sistem pengecasan EV ialah Tahap 1 (120V), Tahap 2 (240V) dan Pengecasan Cepat DC. Tahap 1 menggunakan alur keluar rumah standard untuk pengecasan perlahan, Tahap 2 lebih pantas untuk pengecasan kediaman dan awam, dan Pengecasan Pantas DC adalah yang terpantas, digunakan di tempat komersial untuk tambah nilai pantas.

• Pengecasan Tahap 1:Ini adalah untuk penggunaan kuasa rendah dan boleh mengambil masa lebih 12 jam untuk mengecas sepenuhnya EV. Baik untuk mengecas semalaman di rumah.
• Pengecasan Tahap 2:Lebih pantas daripada Tahap 1, pengecas tahap 2 boleh mengecas kebanyakan EV dalam 4 hingga 6 jam, baik untuk kegunaan rumah, awam atau tempat kerja.
• Pengecasan Cepat DC:Kaedah terpantas, pengecasan pantas DC memberikan kuasa tinggi terus ke bateri, dan mengurangkan masa pengecasan kepada kurang satu jam.

Penyambung Pengecasan yang Berbeza

Penyambung pengecasan yang berbeza sepadan dengan pelbagai tahap pengecasan kenderaan elektrik. Bergantung pada tahap pengecasan, jenama kenderaan dan lokasi, peralatan bekalan kenderaan elektrik atau pengecas EV, mempunyai penyambung yang berbeza-beza.

• SAE-J1772:Pengecas SAE J1772 merupakan penyambung standard untuk semua kenderaan elektrik bukan Tesla di Amerika Utara untuk pengecas kereta elektrik tahap 1 dan pengecasan Tahap 2. Palam ini tersedia secara meluas dan serasi dengan kebanyakan titik pengecasan, menjadikannya pilihan yang baik untuk pemandu EV. Reka bentuk yang ringkas dan menyokong kedua-dua tahap kuasa AC.
• Penyambung Tesla:Kenderaan Tesla menggunakan palam proprietari yang berfungsi untuk ketiga-tiga tahap pengecasan (Tahap 1, Tahap 2 dan pengecasan pantas DC). Pengecas Super Tesla adalah untuk kenderaan Tesla sahaja tetapi Tesla telah membuka rangkaian Pengecas Supernya untuk memilih jenama dan model EV menggunakan penyesuai NACS ke CCS. Kenderaan Tesla juga boleh mengakses titik pengecasan lain menggunakan penyesuai Tesla ke J1772. Lihat koleksi penyesuai EV kami untuk lebih banyak pilihan.
• CCS (Sistem Pengecasan Gabungan):Sistem Pengecasan Gabungan (CCS) ialah penyambung standard industri untuk stesen pengecas DC. Ia menggabungkan penyambung SAE-J1772 dengan dua pin kuasa tambahan untuk pengecasan pantas, menjadikannya palam pengecas pantas DC yang paling biasa di Amerika Utara. Palam ini menyokong pengecasan yang lebih pantas dan digunakan oleh banyak jenama kenderaan.
• CHAdeMO:Penyambung CHAdeMO ialah standard pengecasan pantas DC yang dibangunkan oleh industri auto Jepun, digunakan oleh beberapa jenama seperti Nissan dan Mitsubishi. Walaupun boleh dipercayai, ia menjadi kurang biasa kerana lebih banyak pengeluar menggunakan standard CCS untuk pengecas pantas DC. CHAdeMO masih mengecas pantas tetapi terhad kepada lebih sedikit kenderaan.

Rangkaian Mengecas: Meluaskan Akses

Memandangkan kenderaan elektrik menjadi lebih arus perdana, keperluan untuk rangkaian pengecasan yang boleh diakses dan boleh dipercayai semakin berkembang dengan pesat. Titik pengecasan tidak lagi terhad kepada pemasangan rumah; mereka kini berada di kawasan komersial, pusat membeli-belah, dan di sepanjang lebuh raya. Memperluas rangkaian ini adalah penting untuk menyokong pasaran EV yang semakin berkembang, jadi pemandu mempunyai infrastruktur pengecasan ke mana sahaja mereka pergi.

Menukar Piawaian: NACS lwn. CCS

Perdebatan antara Standard Pengecasan Amerika Utara (NACS) dan Sistem Pengecasan Gabungan (CCS) semakin hangat apabila lebih banyak pembuat kereta dan rangkaian pengecasan menggunakan piawaian yang berbeza. Berikut ialah gambaran keseluruhan setiap penyambung:

NACS (Standard Pengecasan Amerika Utara)

Tesla Motors memulakan pembangunan NACS pada 2022 sebagai versi yang diubah suai sedikit bagi penyambung Supercharger proprietarinya. Piawaian pengecasan ini menggunakan komunikasi talian kuasa (PLC) dan protokol ISO 15118, jadi ia serasi secara elektrik dengan mana-mana EV dengan palam CCS. Walaupun NACS belum lagi menjadi standard rasmi melalui SAE International, pengeluar kereta utama seperti Ford, GM, dan Rivian telah komited untuk memasukkan bekas NACS ke dalam kenderaan mereka menjelang 2025.

Kebaikan NACS:

• Ergonomik:Palam NACS lebih kecil dan lebih ringan daripada CCS.
• Kebolehpercayaan:Pengecas NACS mempunyai kadar kegagalan yang lebih rendah, dan rangkaian Supercharger Tesla boleh dipercayai.
• Titik Pengecasan Awam:Rangkaian Supercharger Tesla mempunyai lebih banyak titik pengecasan awam daripada CCS walaupun stesen lebih sedikit.
• Pengecasan Mudah:Palam dan cas, tiada kad kredit atau apl diperlukan, dan pengecasan lebih mudah.

Keburukan NACS:

• Kurang Lokasi Pengecasan:Walaupun terdapat lebih banyak titik awam, terdapat lebih sedikit lokasi pengecasan NACS berbanding CCS.

CCS (Sistem Pengecasan Gabungan)

• Dengan sokongan untuk pengecasan arus ulang alik (AC) dan arus terus (DC), CCS telah menjadi standard pengecasan yang terkenal di AS selama beberapa tahun. Oleh kerana voltan tinggi dan keupayaan pengecasan pantas, sistem ini menjadi kegemaran di kalangan banyak pembuat kereta, termasuk Mercedes-Benz, Hyundai, Kia dan Volvo.

Kebaikan CCS:

• Pengecasan Lebih Cepat:Pengecas CCS boleh melakukan 350 kW dan pengecasan lebih cepat.
• Penggunaan Seluruh Industri:Banyak pengeluar kereta menyokong CCS, jadi ia serasi dengan banyak model EV.
• Ketersediaan Lebih Luas:Stesen CCS lebih meluas dan lebih mudah ditemui di banyak kawasan.

Keburukan CCS:

• Reka bentuk Bulkier:Penyambung dan kabel yang lebih besar dan berat boleh menjadi masalah dalam cuaca buruk.
• Kebolehpercayaan yang lebih rendah:Stesen CCS telah dilaporkan mempunyai kadar kegagalan yang lebih tinggi berbanding dengan Supercharger Tesla.

Membandingkan NACS dan CCS

Kedua-dua piawaian menawarkan kelebihan dan cabaran yang unik. NACS menawarkan ergonomik yang lebih baik, proses pengecasan yang diperkemas dan infrastruktur yang lebih dipercayai, manakala CCS menawarkan pengecasan yang lebih pantas dan pengedaran yang lebih luas. Walaupun palam NACS Tesla dioptimumkan untuk kemudahan pengguna, CCS menampung rangkaian model EV yang lebih luas.

Mengatasi Cabaran dalam Pengecasan EV

Pengecasan EV mempunyai set cabarannya sendiri, daripada infrastruktur kepada kapasiti grid. Berikut ialah cabaran dan penyelesaian teratas.

1. Infrastruktur Pengecasan Terhad:Lebih banyak rangkaian awam dan swasta, disokong oleh dasar kerajaan dan perkongsian awam-swasta boleh menyelesaikannya.
2. Pengecasan perlahan:Pelaburan dalam pengecasan pantas DC dan teknologi bateri yang lebih baik boleh mengurangkan masa pengecasan, menjadikan pengecasan EV lebih mudah.
3. Terikan Grid:Grid pintar dan teknologi V2G atau kenderaan-ke-grid boleh mengimbangi beban pada grid dan mengelakkan kekurangan kuasa semasa waktu puncak.
4. Kebolehcapaian Mengecas:Lebih banyak stesen pengecasan di kawasan luar bandar dan kurang mendapat perkhidmatan akan memberi pemandu EV lebih akses.
5. Kebolehoperasian Rangkaian Pengecasan:Perjanjian perayauan dan piawaian bersatu seperti CCS akan membolehkan penggunaan rangkaian pengecasan yang berbeza dengan lancar.

Masa Depan Teknologi Pengecasan EV

Masa depan pengecasan EV akan menjadikan kenderaan elektrik lebih mudah diakses, mudah dan cekap. Inilah yang mendorongnya:

Teknologi Pengecasan Dwiarah

Pengecasan dua arah membolehkan kenderaan elektrik bukan sahaja mengambil tenaga daripada grid tetapi juga menyalurkannya semula. Ini bermakna kenderaan boleh menjadi unit simpanan tenaga mudah alih, membekalkan kuasa ke rumah atau grid semasa waktu puncak. Sistem Vehicle-to-Grid (V2G) misalnya boleh menstabilkan grid dengan membenarkan kenderaan menghantar semula kuasa berlebihan, baik untuk pengguna dan syarikat utiliti.

Dengan membenarkan kereta membekalkan tenaga semasa gangguan atau permintaan puncak, pengecasan dua arah adalah kunci kepada rangkaian tenaga yang lebih berdaya tahan dan dinamik. Dan bagi pemilik EV, arbitraj tenaga – menjual tenaga semasa permintaan puncak.

Stesen Pengecas Ultra-Pantas

Walaupun pemandu EV terus mempunyai kebimbangan yang ketara tentang kelajuan pengecasan, stesen pengecas ultra-pantas berada di kaki langit. Matlamat kemajuan terkini adalah untuk mengurangkan masa pengecasan daripada jam kepada minit. Bilangan stesen yang menghantar 350 kW atau lebih semakin meningkat, yang mengurangkan masa pengecasan dengan ketara. Masa pengecasan mungkin tidak lama lagi secepat pengisian di stesen minyak berkat bateri keadaan pepejal dan teknologi penyejukan termaju.
Ini bukan sahaja akan menjadikan perjalanan jarak jauh lebih sesuai dan diingini untuk pemilik EV, tetapi ia juga akan mengurangkan kebimbangan jarak jauh.

Pengecasan Tanpa Wayar

Satu lagi perkara besar untuk masa depan EV ialah pengecasan tanpa wayar. Ini membolehkan kenderaan mengecas dengan hanya meletakkan kenderaan di atas pad pengecasan, tiada kabel diperlukan. Sistem pengecasan induktif menggunakan medan elektromagnet untuk memindahkan tenaga dari pad di atas tanah kepada penerima di dalam kenderaan. Apabila teknologi wayarles bertambah baik, ia juga boleh membenarkan pengecasan dinamik, di mana EV mengecas semasa memandu di jalan khas.

Pengecasan tanpa wayar adalah besar untuk kenderaan armada dan kereta autonomi, jadi kenderaan sentiasa dicas tanpa campur tangan manusia.

Sistem Kenderaan-ke-Grid (V2G).

Teknologi Vehicle-to-Grid (V2G) membolehkan kenderaan elektrik menjadi stesen janakuasa terpencar, menghantar semula tenaga yang tidak digunakan ke grid. Ini membantu mengimbangi grid semasa waktu puncak dan mengurangkan kegagalan lebar grid. Teknologi V2G menukarkan EV kepada aset grid, membolehkan penyepaduan yang lebih baik bagi sumber tenaga boleh diperbaharui seperti solar dan angin dengan membekalkan tenaga semasa rehat dalam penjanaan.

Pada masa hadapan V2G akan menjadi ciri standard dalam EV, membolehkan pemilik memperoleh wang atau kredit untuk menyertai program sokongan grid.

Bateri dan Kelajuan Pengecasan yang Lebih Baik

Kejayaan masa hadapan dalam teknologi bateri, termasuk bateri EV keadaan pepejal, akan mendapat masa pengecasan yang lebih pantas, julat yang lebih panjang dan keselamatan yang lebih baik. Bateri keadaan pepejal menggantikan elektrolit cecair dalam bateri litium-ion konvensional dengan bahan pepejal, membolehkan ketumpatan tenaga yang lebih tinggi dan pengecasan yang lebih pantas. Dengan kemajuan dalam bahan anod dan katod, bateri ini boleh mengecas hingga 80% dalam beberapa minit, menukar permainan pengecasan EV.

Ini akan menjadikan kenderaan elektrik lebih praktikal untuk kegunaan harian, lebih ramai orang akan menggunakannya.

Sistem Pengecasan Bersatu

Salah satu cabaran dalam pasaran EV hari ini ialah piawaian pengecasan berbilang (cth CHAdeMO, CCS, Pengecas Super Tesla). Masa depan akan mempunyai sistem pengecasan bersatu, menyeragamkan penyambung dan protokol pengecasan di seluruh dunia. Ini akan menghapuskan isu keserasian dan memudahkan pengecasan untuk semua pemandu EV, menjadikannya lebih mudah untuk mengakses stesen pengecas awam dan pembangunan infrastruktur.

Penyeragaman global sedang dijalankan, dan pengilang dan penggubal dasar sedang berusaha ke arah sistem pengecasan yang lebih konsisten dan saling beroperasi.

Pengecasan Pintar dan Integrasi Grid

Dengan mengawal secara strategik masa dan cara EV mengecas sebagai tindak balas kepada permintaan grid dan harga elektrik, pengecasan pintar masa hadapan akan memaksimumkan penggunaan tenaga. Pengecas ini akan menyesuaikan diri dengan keadaan semasa menggunakan AI dan IoT, membolehkan kereta dicas semasa waktu luar puncak apabila kos tenaga lebih rendah dan lebih mesra alam. Dengan berkomunikasi dengan panel solar, bateri rumah dan sumber tenaga boleh diperbaharui yang lain, pengecasan pintar juga boleh disepadukan dengan sistem pengurusan tenaga rumah untuk mengawal keseluruhan penggunaan tenaga isi rumah.
Dengan mendayakan grid tenaga yang lebih mudah disesuaikan dan berkesan, sistem ini akan mengoptimumkan kelebihan sumber tenaga boleh diperbaharui sambil mengurangkan tekanan semasa tempoh permintaan tinggi.