Vizualizări: 0 Autor: Site Editor Publicare Ora: 2025-02-25 Originea: Site
Pe măsură ce lumea acordă din ce în ce mai multă atenție protecției mediului și dezvoltării durabile, cererea pieței pentru vehicule electrice (EV) ca mijloc de transport cu energie curată continuă să crească. Cu toate acestea, popularitatea vehiculelor electrice nu depinde doar de progresul tehnologic al vehiculelor în sine, ci și de dezvoltarea sincronă a tehnologiei de încărcare. Acest articol va explora în profunzime mai multe domenii cheie ale tehnologiei de încărcare a vehiculelor electrice, inclusiv tehnologia de încărcare, tehnologia comunicațiilor, tehnologia de gestionare a bateriilor, tehnologia de stocare și gestionare a energiei și siguranță și standardizare.
I. Tehnologia de încărcare
(I) Încărcare de curent alternativ
Încărcarea de curent alternativ este o alegere ideală pentru încărcarea acasă și la locul de muncă cu puterea sa mai mică (de obicei mai mică de 22kW). În Europa, metodele de încărcare monofazate de 7,4kW și trifazate 22kW sunt mai frecvente, în timp ce America de Nord este dominată de 19,2kW. Avantajul acestei metode de încărcare este că poate susține gestionarea prețurilor de energie electrică în timp de utilizare, permițând utilizatorilor să aleagă cea mai economică perioadă de încărcare în funcție de fluctuațiile prețurilor de energie electrică, reducând astfel costurile de încărcare. În plus, compatibilitatea echipamentelor de încărcare a curentului cu grilele inteligente de acasă oferă utilizatorilor o experiență de încărcare mai convenabilă.
Dezvoltarea tehnologiei inteligente de încărcare a îmbunătățit în continuare eficiența și experiența utilizatorului de încărcare a curentului alternativ. Prin intermediul tehnologiei Internet of Things, echipamentele de încărcare pot obține echilibrarea sarcinii și pot evita eficient apariția suprasolicitării rețelei. În același timp, introducerea certificării Plug & Charge simplifică procesul de încărcare, permițând utilizatorilor să obțină încărcare rapidă fără operațiuni complicate.
Cu toate acestea, diferențele de standarde în diferite regiuni rămân o provocare pentru încărcarea AC. Proiectarea de compatibilitate a GB/T din China, Europa de tip 2 și a interfețelor SAE J1772 din America de Nord este de o importanță deosebită pentru obținerea încărcării încrucișate. În viitor, odată cu unificarea treptată a standardelor globale, comoditatea și popularitatea încărcării AC vor fi îmbunătățite în continuare.
(Ii) Încărcare DC
Încărcarea DC a devenit prima alegere pentru scenarii de deplasare a călătoriilor pe distanțe lungi și de reîncărcare a energiei rapide, cu puterea sa mare (60kW - 240kW grămadă de încărcare rapidă și 250kW sau mai multe grămezi super -încărcare) și capacități de încărcare rapidă. De exemplu, puterea maximă a tesla V3 Super Charging Piles poate atinge 250kW, ceea ce scurtează foarte mult timpul de încărcare.
Aplicarea tehnologiei de răcire lichidă este o inovație importantă în domeniul încărcării în curent continuu. Utilizarea de linii de arme de încărcare răcite cu lichid, cum ar fi soluția super-încărcare de 600kW a Huawei, poate reduce eficient creșterea temperaturii în timpul transmisiei cu curent ridicat și poate îmbunătăți siguranța și stabilitatea procesului de încărcare. Promovarea acestei tehnologii oferă o garanție puternică pentru funcționarea fiabilă a echipamentelor de încărcare de mare putere.
Adaptabilitatea platformei de tensiune ultra-înaltă este, de asemenea, o direcție importantă de dezvoltare a tehnologiei de încărcare a DC. Adaptarea la modelele de baterii de înaltă tensiune de 800V, cum ar fi Porsche Taycan, a obținut un rezultat uimitor de 200 de kilometri de interval de conducere după 5 minute de încărcare. Această descoperire tehnologică oferă un sprijin puternic pentru performanța ridicată și încărcarea rapidă a vehiculelor electrice.
(Iii) Încărcare wireless
Tehnologia de încărcare fără fir a atras multă atenție prin comoditatea și sentimentul tehnologiei sale. Încărcarea statică wireless folosește inducția electromagnetică, cu o eficiență de peste 90%, cum ar fi tehnologia de încărcare wireless folosită de BMW 530E. Cu toate acestea, instalarea sa necesită o precizie de aliniere la sol de ± 7 cm, ceea ce pune cereri mari pentru procesul de instalare.
Încărcarea wireless dinamică este alimentată de bobine încorporate în drum. Seul, Coreea de Sud a condus la o secțiune demonstrativă de 1,2 km, cu o eficiență de 85%, dar costul de construcție este de până la 4 milioane USD/km. Acest cost ridicat limitează aplicarea comercială pe scară largă a încărcării wireless dinamice, iar în viitor sunt necesare descoperiri în optimizarea tehnologiei și controlul costurilor.
În ceea ce privește progresul standard, reglementarea SAE J2954 a nivelului de putere de 11kW și extinderea standardului QI la vehiculele electrice oferă îndrumări pentru dezvoltarea standardizată a tehnologiei de încărcare wireless. Odată cu îmbunătățirea continuă a standardelor, se preconizează că tehnologia de încărcare wireless va ocupa un loc în domeniul încărcării vehiculelor electrice.
| Clasificare | Tip tehnologie | Conținut specific |
| Tehnologie de încărcare | Încărcare de curent alternativ | -Puterea este, în general, mai mică de 22kW (7,4kW pentru monofazată în Europa, 22kW pentru trifazare; 19,2kw este principala putere din America de Nord), susține gestionarea prețurilor de energie electrică din timp și este potrivită pentru rețelele inteligente de acasă. - Tehnologie inteligentă de încărcare: combinată cu Internetul lucrurilor pentru a obține echilibrarea încărcăturii și evitarea suprasolicitării rețelei; acceptă certificarea Plug și Charge pentru a îmbunătăți experiența utilizatorului. - Diferențe standard: China GB/T, Europa Type 2, America de Nord SAE J1772 Proiectarea compatibilității interfeței. |
| Încărcare DC | - Interval de putere: 60KW-240KW (grămadă de încărcare rapidă), 250kW și mai sus (grămadă de supraalimentare, cum ar fi grămadă de supraalimentare Tesla V3 cu o putere maximă de 250kW). - Tehnologie de răcire a lichidului: Utilizați o linie de armă de încărcare răcită cu lichid (cum ar fi soluția de supraalimentare de 600kW a Huawei) pentru a reduce creșterea temperaturii în timpul transmisiei curente ridicate și pentru a îmbunătăți siguranța. -Platforma de tensiune ultra-înaltă: potrivită pentru modele de baterii de înaltă tensiune de 800V (cum ar fi Porsche Taycan), încărcând timp de 5 minute pentru a obține o autonomie de 200 de kilometri. | |
| Încărcare fără fir | - Încărcare wireless statică: eficiența de inducție electromagnetică este de peste 90% (cum ar fi BMW 530E), iar instalarea necesită o precizie de aliniere la sol de ± 7 cm. - Încărcare dinamică wireless: sursă de alimentare cu bobină încorporată, Seul, Seul, Coreea de Sud Operația de încercare a secțiunii demonstrative de 1,2 km, eficiență 85%, dar costul de construcție depășește 4 milioane USD/km. - Progresul standard: SAE J2954 prevede un nivel de putere de 11kW, iar standardul QI este extins la vehiculele electrice. |
Ii. Tehnologia comunicării
(I) Comunicare fără fir
Tehnologia de comunicare fără fir joacă un rol important în domeniul încărcării vehiculelor electrice. Tehnologia 4G/5G este utilizată pentru monitorizare în timp real pentru a asigura siguranța și controlabilitatea procesului de încărcare. Tehnologia NB-IoT este potrivită pentru raportarea stării dispozitivelor cu putere mică, cum ar fi transmiterea datelor contorului. Tehnologia LORA are avantaje în implementarea rețelelor private în parc și poate obține o transmisie stabilă de date.
Aplicarea tehnologiei Edge Computing permite încărcarea grămezilor la procesarea datelor la nivel local, cum ar fi criptarea facturării, reducerea dependenței de cloud, iar timpul de răspuns este mai mic de 50ms. Promovarea acestei tehnologii a îmbunătățit eficiența operațională și securitatea datelor a sistemului de încărcare.
În ceea ce privește protocoalele de securitate, implementarea criptării obligatorii TLS 1.3 împiedică în mod eficient amenințările de securitate a rețelei, cum ar fi atacurile om-în-mijloc și asigură securitatea datelor și confidențialitatea utilizatorilor în timpul procesului de încărcare.
(Ii) Comunicare cu fir
Tehnologia de comunicare cu fir este, de asemenea, indispensabilă în domeniul încărcării vehiculelor electrice. Protocolul industrial Profinet/IP acceptă transmisia de 1 Gbps, satisfacerea nevoilor controlului în timp real. Busul CAN este utilizat pentru comunicarea între BMS (sistemul de gestionare a bateriilor) și grămada de încărcare, după standardul ISO 15118 pentru a asigura exactitatea și fiabilitatea transmisiei de date.
Aplicarea tehnologiei de redundanță a fibrei optice, cum ar fi proiectarea topologiei rețelei cu inel dual, asigură întreruperea zero a comunicării la stațiile de încărcare a autostrăzii. Promovarea acestei tehnologii îmbunătățește stabilitatea și fiabilitatea rețelei de încărcare și oferă o garanție puternică pentru călătoria pe distanțe lungi a vehiculelor electrice.
| Clasificare | Tip tehnologie | Conținut specific |
| Tehnologia comunicațiilor | Comunicări wireless | -Comunicare cu mai multe moduri: 4G/5G este utilizat pentru monitorizare în timp real, NB-IoT este utilizat pentru raportarea stării dispozitivului cu putere redusă (cum ar fi contoarele de energie electrică), iar LORA este utilizat pentru implementarea rețelei private în parc. - Calculare EDGE: Procesați datele la nivel local la stația de încărcare (cum ar fi criptarea facturării), reducerea dependenței de cloud și timpul de răspuns <50ms. -Protocol de securitate: Criptare obligatorie TLS 1.3 pentru a preveni atacurile om-în-mijloc. |
| Comunicații cu fir | - Protocol industrial: Profinet/IP acceptă transmiterea de 1 Gbps pentru a îndeplini cerințele de control în timp real; Busul CAN este utilizat pentru comunicarea între BMS și grămada de încărcare (standardul ISO 15118). - Redundanța fibrelor: Proiectarea topologiei rețelei cu inel dual (cum ar fi Siemens Scalance) asigură întreruperea zero a comunicării la stațiile de încărcare a autostrăzii. |
Iii . Tehnologia de gestionare a bateriei
(I) Gestionarea energiei bateriei
Tehnologia de gestionare a energiei bateriei are o importanță deosebită pentru extinderea duratei de viață a bateriei și îmbunătățirea eficienței încărcării. Tehnologia de predicție AI, cum ar fi algoritmul LSTM, poate prezice Battery SOC (starea de încărcare) cu o precizie de ± 3%. Aplicarea modelului digital twin optimizează în continuare curba de încărcare și îmbunătățește eficiența încărcării.
Tehnologia de utilizare a straturilor folosește baterii de alimentare pensionate pentru grămezi de stocare a energiei, cum ar fi stațiile de swap de baterii Weilai, care pot servi în continuare timp de 5 ani după ce capacitatea se descompune până la 70%. Promovarea acestei tehnologii nu numai că realizează reciclarea resurselor, dar oferă și un sprijin puternic pentru dezvoltarea durabilă a industriei vehiculelor electrice.
(Ii) Gestionarea termică a bateriei
Tehnologia de gestionare termică a bateriei este crucială pentru a asigura siguranța și performanța bateriilor. Materialele de schimbare a fazelor (PCM), cum ar fi materialele compuse pe bază de parafină, pot absorbi căldura în timpul încărcării și descărcării bateriei, iar intervalul de control al temperaturii poate ajunge -20 ℃ -50 ℃. Aplicarea acestei tehnologii controlează eficient temperatura bateriei și îmbunătățește durata de viață și siguranța bateriei.
Tehnologia de răcire termoelectrică folosește efectul Peltier pentru a controla activ temperatura, iar eficiența este cu 15% mai mare decât cea a răcirii tradiționale de lichid. Această inovație tehnologică oferă o soluție mai eficientă și mai fiabilă pentru gestionarea termică a bateriei.
| Clasificare | Tip tehnologie | Conținut specific |
| Tehnologia de gestionare a bateriei | Gestionarea energiei bateriei | - Predicție AI: Algoritmul LSTM prezice Battery SOC (precizie ± 3%), iar modelul digital twin optimizează curba de încărcare. - Utilizare secundară: Bateriile de alimentare pensionate sunt utilizate pentru grămezi de stocare a energiei (cum ar fi stațiile de schimb de baterii Weilai) și pot servi în continuare timp de 5 ani după ce se descompune capacitatea până la 70%. |
| Managementul termic al bateriei | -Material de schimbare de fază (PCM): Materiale compozite pe bază de parafină absorb căldura încărcării și descărcării bateriei, cu un interval de control al temperaturii de -20 ℃ ~ 50 ℃. - Răcire termoelectrică: control activ al temperaturii folosind efectul Peltier, cu o creștere a eficienței de 15% față de răcirea tradițională a lichidului. |
Iv. Tehnologia de stocare și gestionare a energiei
(I) Integrare fotovoltaică de stocare și încărcare
Tehnologia fotovoltaică de depozitare și încărcare combină organic facilitățile fotovoltaice, de stocare a energiei și încărcare pentru a forma o arhitectură microgrid. Combinația de fotovoltaic + stocare de energie + grămadă de încărcare + sistem de gestionare a energiei (EMS) realizează funcționarea off-grid, cum ar fi Tesla Shanghai Photovoltaic Storage și încărcarea stației integrate. Promovarea acestei tehnologii a îmbunătățit eficiența de utilizare a energiei și a redus dependența de rețelele electrice tradiționale.
Aplicarea agregatelor tehnologice ale centralei virtuale (VPP) au distribuit grămezi de încărcare pentru a participa la piața de energie electrică și ajustează dinamic strategiile de încărcare și descărcare. Inovația acestei tehnologii oferă idei și metode noi pentru gestionarea energiei instalațiilor de încărcare a vehiculelor electrice.
(Ii) Tehnologia V2G
Tehnologia V2G (vehicul-la-grilă) realizează interacțiunea în două sensuri între vehicule și rețelele electrice. Pilurile de încărcare bidirecționale susțin standardele Chademo 2.0 (Japonia) și CCS (Europa și Statele Unite), iar eficiența de încărcare și descărcare poate ajunge la 92%. Aplicarea acestei tehnologii îmbunătățește eficiența de utilizare a energiei vehiculelor electrice și oferă suport pentru funcționarea stabilă a rețelei electrice.
În ceea ce privește modelul de afaceri, Octopus Energy în Marea Britanie oferă subvenții V2G la prețurile electrice, iar proprietarii de mașini pot câștiga până la 840 de lire sterline pe an. Promovarea acestui model de afaceri a stimulat entuziasmul utilizatorilor pentru participarea la tehnologia V2G și a oferit un sprijin puternic pentru aplicarea pe scară largă a tehnologiei V2G.
În ceea ce privește compatibilitatea rețelei, tehnologia V2G trebuie să treacă certificarea IEEE 1547-2018 pentru a se asigura că rata de distorsiune armonică este mai mică de 5%. Implementarea acestui standard asigură compatibilitatea tehnologiei V2G cu rețeaua, oferind o garanție puternică pentru aplicarea pe scară largă a tehnologiei V2G.
| Clasificare | Tip tehnologie | Conținut specific |
| Tehnologia de stocare și gestionare a energiei | Integrare fotovoltaică de stocare și încărcare | - Arhitectură microgrid: fotovoltaic + stocare de energie + grămadă de încărcare + sistem de gestionare a energiei (EMS), pentru a realiza o funcționare în afara rețelei (cum ar fi Tesla Shanghai Photovoltaic Storage și încărcare stație integrată). - Virtual Power Power (VPP): agregate grămezi de încărcare distribuite pentru a participa la piața de energie electrică și ajustați dinamic strategia de încărcare și descărcare. |
| Tehnologia V2G | - Pile de încărcare bidirecțională: susține standardele Chademo 2.0 (Japonia) și CCS (Europa și Statele Unite), cu o eficiență de încărcare și descărcare de 92%. - Modelul de afaceri: Octopus Energy in the Marea Britanie oferă subvenții V2G privind prețurile la energie electrică, iar proprietarii de mașini pot câștiga până la 840 de lire sterline pe an. - Compatibilitatea rețelei: Certificarea IEEE 1547-2018 este necesară pentru a se asigura că rata de distorsiune armonică este <5%. |
V. siguranță și standardizare
(I) Certificarea de siguranță
Certificarea de siguranță este un mijloc important pentru a asigura funcționarea în siguranță a instalațiilor de încărcare a vehiculelor electrice. În ceea ce privește siguranța electrică, UL 2594 (America de Nord) și certificările IEC 61851 (internaționale), precum și cerințele pentru nivelurile de protecție peste IP54, asigură performanța de siguranță electrică a instalațiilor de încărcare. În ceea ce privește siguranța funcțională, ISO 26262 Cerințele de nivel ASIL C și standardul de acoperire a testului de injecție de erori mai mare de 95% asigură performanța funcțională a siguranței instalațiilor de încărcare.
(Ii) Standarde de interfață
Unificarea standardelor de interfață are o importanță deosebită pentru realizarea compatibilității între diferite facilități de încărcare. Standardele globale de mainstream includ CCS1 (America de Nord), CCS2 (Europa), GB/T 20234 (China) și Chademo (Japonia). Înființarea Alianței Super Charging, cum ar fi deschiderea interfeței NACS a Tesla și participarea producătorilor auto precum Ford și GM, au promovat unificarea standardelor de interfață și dezvoltarea compatibilității.
| Clasificare | Tip tehnologie | Conținut specific |
| Siguranță și standardizare | Certificare de securitate | - Siguranță electrică: UL 2594 (America de Nord), IEC 61851 (internațional) Certificare, IP54 sau nivel de protecție mai mare. - Siguranță funcțională: ISO 26262 Cerințe de nivel ASIL C, acoperire de testare a injecției de erori> 95%. |
| Standarde de interfață | - Standarde globale de mainstream: CCS1 (America de Nord), CCS2 (Europa), GB/T 20234 (China), Chademo (Japonia). - Super Charging Alliance: Interfața NACS a Tesla este deschisă, Ford, GM și alți producători de automobile s-au alăturat și este compatibilă cu grămezi de încărcare a terților. |
VI Tendințe emergente
(I) Design modular
Proiectarea modulară este o tendință importantă în dezvoltarea instalațiilor de încărcare a vehiculelor electrice. Tehnologia de stivuire a modulului de putere, cum ar fi un singur modul de 60kW, acceptă o expansiune paralelă la 480kW, ceea ce îmbunătățește flexibilitatea și scalabilitatea facilităților de încărcare. Tehnologia de înlocuire a plug-and-play face posibilă completarea modulelor defectuoase, iar timpul mediu de reparație (MTTR) este mai mic de 15 minute, ceea ce îmbunătățește fiabilitatea și eficiența de întreținere a instalațiilor de încărcare.
(Ii) rețea optimizată AI
Tehnologia AI are perspective largi de aplicații în optimizarea rețelelor de încărcare a vehiculelor electrice. Încărcarea tehnologiei de optimizare a aspectului pilei bazate pe învățarea de consolidare poate reduce costurile transformării rețelei electrice, cum ar fi proiectul pilot Google DeepMind, care a redus costurile cu 12%. Tehnologia de analiză a comportamentului utilizatorului prezice orele de vârf prin algoritmi de clustering și ajustează dinamic taxele de servicii, îmbunătățind eficiența operațională și experiența utilizatorului de încărcare a instalațiilor.
| Clasificare | Tip tehnologie | Conținut specific |
| Tendințe emergente | Design modular | - stivuire a modulului de putere: un singur modul 60kW, suportă expansiune paralelă la 480kW (cum ar fi ABB Terra HP). - Înlocuire pentru plug and play: Module defecte de la cald, MTTR (timp mediu pentru reparare) <15 minute. |
| Rețele-optimizate AI | - Optimizați aspectul de încărcare a grămezilor pe baza învățării de consolidare pentru a reduce costurile transformării rețelei electrice (proiectul pilot Google DeepMind a redus costurile cu 12%). - Analiza comportamentului utilizatorului: algoritmii de clustering prezic orele de vârf și ajustează dinamic taxele de serviciu (cum ar fi o primă de 20% pentru partajarea timpului în zona CBD din Beijing). |
Dezvoltarea tehnologiei de încărcare a vehiculelor electrice are o importanță deosebită pentru promovarea popularizării și dezvoltării durabile a industriei vehiculelor electrice. Acest articol arată starea actuală, provocările și tendințele viitoare ale tehnologiei de încărcare a vehiculelor electrice prin discuții aprofundate privind tehnologia de încărcare, tehnologia comunicațiilor, tehnologia de gestionare a bateriei, tehnologia de stocare a energiei și gestionarea, siguranța și standardizarea. În viitor, odată cu inovația continuă a tehnologiei și unificarea treptată a standardelor, tehnologia de încărcare a vehiculelor electrice se va prezenta într -o perspectivă de dezvoltare mai largă și va aduce contribuții mai mari la protecția globală a mediului și la dezvoltarea durabilă.
