Ev Charger Technologies

Çin və ABŞ-da EV doldurma texnologiyaları geniş şəkildə oxşardır. Hər iki ölkədə şnurlar və tıxaclar elektrik avtomobillərini doldurmaq üçün üstünlük təşkil edən texnologiyadır. (Simsiz enerji doldurma və batareyanın dəyişdirilməsi ən çox cüzi iştiraka malikdir.) Doldurma səviyyələri, doldurma standartları və rabitə protokolları ilə bağlı iki ölkə arasında fərqlər var. Bu oxşarlıqlar və fərqlər aşağıda müzakirə olunur.

A. Doldurma Səviyyələri

Birləşmiş Ştatlarda dəyişdirilməmiş ev rozetkalarından istifadə edərək 120 voltda çoxlu EV doldurulması baş verir. Bu ümumiyyətlə Səviyyə 1 və ya "damlama" doldurulması kimi tanınır. Səviyyə 1 doldurulması ilə tipik 30 kWh batareyanın 20%-dən demək olar ki, tam doldurulmasına keçməsi təxminən 12 saat çəkir. (Çində 120 volt çıxış yoxdur.)

Həm Çində, həm də ABŞ-da 220 volt (Çin) və ya 240 volt (Amerika Birləşmiş Ştatları) gücündə böyük bir EV doldurulması baş verir. ABŞ-da bu, 2-ci səviyyəli şarj kimi tanınır.

Bu cür doldurma dəyişdirilməmiş rozetkalar və ya xüsusi EV doldurma avadanlığı ilə həyata keçirilə bilər və adətən təxminən 6-7 kVt enerji istifadə edir. 220-240 voltda şarj edildikdə, tipik 30 kWh batareyanın 20% -dən demək olar ki, tam doldurulmasına keçməsi təxminən 6 saat çəkir.

Nəhayət, həm Çin, həm də ABŞ-da adətən 24 kVt, 50 kVt, 100 kVt və ya 120 kVt gücdən istifadə edən DC sürətli şarj cihazları şəbəkələri böyüyür. Bəzi stansiyalar 350 kVt və ya hətta 400 kVt güc təklif edə bilər. Bu DC sürətli şarj cihazları təxminən bir saatdan 10 dəqiqəyə qədər dəyişən vaxtlarda avtomobilin akkumulyatorunu 20%-dən demək olar ki, tam doldurmağa qədər götürə bilər.

Cədvəl 6:ABŞ-da ən ümumi şarj səviyyələri

Mənbə: ABŞ Enerji Departamenti

B. Doldurma Standartları

i. Çin

Çində bir ümummilli EV sürətli şarj standartı var. ABŞ-da üç EV sürətli şarj standartı var.

Çin standartı Çin GB/T kimi tanınır. (İnsanlarGBmilli standartı təmsil edir.)

China GB/T bir neçə illik inkişafdan sonra 2015-ci ildə buraxıldı.124 İndi bu, Çində satılan bütün yeni elektrik avtomobilləri üçün məcburidir. Tesla, Nissan və BMW də daxil olmaqla beynəlxalq avtomobil istehsalçıları Çində satılan elektrikli avtomobilləri üçün GB/T standartını qəbul ediblər. GB/T hal-hazırda maksimum 237,5 kVt çıxışda (950 V və 250 amperdə) sürətli doldurmağa imkan verir, baxmayaraq ki, bir çoxu

Çin DC sürətli şarj cihazları 50 kVt doldurma təklif edir. 2019 və ya 2020-ci illərdə yeni GB/T buraxılacaq və bu, daha böyük kommersiya avtomobilləri üçün 900 kVt-a qədər enerji doldurmağı əhatə edəcək şəkildə standartı təkmilləşdirəcək. GB/T yalnız Çin standartıdır: xaricə ixrac edilən bir neçə Çin istehsalı olan elektrikli avtomobillər digər standartlardan istifadə edir.125

2018-ci ilin avqustunda Çin Elektrik Şurası (MSK) Yaponiyada yerləşən CHAdeMO şəbəkəsi ilə ultra sürətli enerji doldurmanı birgə inkişaf etdirmək üçün anlaşma memorandumu elan etdi. Məqsəd sürətli şarj üçün GB/T və CHAdeMO arasında uyğunluqdur. İki təşkilat standartı Çin və Yaponiyadan kənarda olan ölkələrə də genişləndirmək üçün tərəfdaşlıq edəcək.126

ii. Amerika Birləşmiş Ştatları

ABŞ-da DC sürətli şarj üçün üç EV şarj standartı mövcuddur: CHAdeMO, CCS SAE Combo və Tesla.

CHAdeMO, 2011-ci ilə aid ilk EV sürətli şarj standartı idi. O, Tokio tərəfindən hazırlanmışdır.

Electric Power Company və “Hərəkət etmək üçün doldur” (yapon dilində söz oyunu) mənasını ifadə edir.127 CHAdeMO hazırda ABŞ-da ən çox satılan elektrik avtomobilləri arasında olan Nissan Leaf və Mitsubishi Outlander PHEV-də istifadə olunur. Leaf-ın ABŞ-dakı uğuru ola bilərÇİN VƏ ABŞ-DƏ ELEKTRİKLİ MÖVTƏLƏRİN YÜKLƏMƏSİ

ENERGYPOLICY.COLUMBIA.EDU | FEVRAL 2019 |

qismən Nissan-ın dilerlərdə və digər şəhərlərdə CHAdeMO sürətli enerji doldurma infrastrukturunu tətbiq etmək öhdəliyi ilə bağlıdır.128 2019-cu ilin yanvar ayına olan məlumata görə, ABŞ-da 2900-dən çox CHAdeMO sürətli şarj cihazı (həmçinin Yaponiyada 7400-dən çox və 7900-dən çox) var idi. Avropada).129

2016-cı ildə CHAdeMO standartını ilkin 70 şarj sürətindən təkmilləşdirəcəyini açıqladı.

kVt 150 kVt təklif edəcək.130 2018-ci ilin iyun ayında CHAdeMO 1000 V, 400 amperlik maye ilə soyudulmuş kabellərdən istifadə edərək 400 kVt doldurma qabiliyyətinin tətbiqini elan etdi. Yük maşınları və avtobuslar kimi böyük kommersiya nəqliyyat vasitələrinin ehtiyaclarını ödəmək üçün daha yüksək şarj mümkün olacaq.131

ABŞ-da ikinci şarj standartı CCS və ya SAE Combo kimi tanınır. O, 2011-ci ildə bir qrup Avropa və ABŞ avtomobil istehsalçıları tərəfindən buraxılmışdır. Sözkombifişdə həm AC doldurulması (43 kVt-a qədər), həm də DC enerjisi ilə doldurulması olduğunu göstərir.132 In

Almaniyada, CCS-nin geniş şəkildə mənimsənilməsini müdafiə etmək üçün Charging Interface Initiative (CharIN) koalisiyası yaradılmışdır. CHAdeMO-dan fərqli olaraq, CCS fiş tək portla DC və AC enerjisini doldurmağa imkan verir, avtomobilin gövdəsində tələb olunan boşluqları və boşluqları azaldır. Yaquar,

Volkswagen, General Motors, BMW, Daimler, Ford, FCA və Hyundai CCS-i dəstəkləyir. Tesla da koalisiyaya qoşuldu və 2018-ci ilin noyabrında Avropadakı avtomobillərinin CCS doldurma portları ilə təchiz ediləcəyini elan etdi.133 Chevrolet Bolt və BMW i3 ABŞ-da CCS şarjdan istifadə edən məşhur elektrikli avtomobillər sırasındadır. Mövcud CCS sürətli şarj cihazları təxminən 50 kVt enerji doldurmağı təklif etsə də, Electrify America proqramına 350 kVt sürətli doldurma daxildir ki, bu da 10 dəqiqə ərzində demək olar ki, tam doldurmağa imkan verir.

ABŞ-da üçüncü şarj standartı 2012-ci ilin sentyabrında ABŞ-da öz xüsusi Supercharger şəbəkəsini işə salan Tesla tərəfindən idarə olunur.134 Tesla

Superchargers adətən 480 voltda işləyir və maksimum 120 kVt-da doldurma təklif edir. kimi

2019-cu ilin yanvarında Tesla veb-saytı ABŞ-da 595 Supercharger yerlərini, əlavə 420 yer isə “tezliklə gələcək”.

Bu hesabat üçün apardığımız araşdırmada biz ABŞ-dan müsahiblərdən DC sürətli şarj üçün vahid milli standartın olmamasının EV-nin qəbuluna mane olub-olmadığını soruşduq. Çox az adam müsbət cavab verdi. Çoxlu DC sürətli şarj standartlarının problem hesab edilməməsinin səbəbləri bunlardır:

● Elektrik enerjisinin doldurulmasının əksəriyyəti evdə və işdə, Səviyyə 1 və 2 şarj cihazları ilə həyata keçirilir.

● Bu günə qədər ictimai və iş yerlərində enerji doldurma infrastrukturunun çoxu Səviyyə 2 enerji doldurucularından istifadə etmişdir.

● EV sahiblərinə hətta EV və şarj cihazı müxtəlif doldurma standartlarından istifadə etsə belə, əksər DC sürətli şarj cihazlarından istifadə etməyə imkan verən adapterlər mövcuddur. (Əsas istisna, Tesla super şarj şəbəkəsi yalnız Tesla avtomobilləri üçün açıqdır.) Qeyd edək ki, sürətli şarj adaptorlarının təhlükəsizliyi ilə bağlı bəzi narahatlıqlar var.

● Ştepsel və birləşdirici sürətli doldurma stansiyasının qiymətinin kiçik bir faizini təşkil etdiyinə görə, bu, stansiya sahibləri üçün az texniki və ya maliyyə problemi yaradır və yanacaqdoldurma məntəqəsindəki müxtəlif oktanlı benzinlər üçün şlanqlarla müqayisə edilə bilər. Bir çox ictimai enerji doldurma stansiyalarında tək bir doldurma postuna qoşulmuş çoxlu prizlər var ki, bu da istənilən növ EV-ni orada doldurmağa imkan verir. Həqiqətən, bir çox yurisdiksiyalar bunu tələb edir və ya təşviq edir.ÇİN VƏ ABŞ-DƏ ELEKTRİKLİ MÖVTƏLƏRİN YÜKLƏMƏSİ

38 | QLOBAL ENERJİ SİYASƏTİ MƏRKƏZİ | COLUMBIA SIPA

Bəzi avtomobil istehsalçıları eksklüziv şarj şəbəkəsinin rəqabət strategiyasını təmsil etdiyini söylədi. BMW-nin elektromobillik üzrə rəhbəri və CharIN-in sədri Claas Bracklo 2018-ci ildə “Biz güc mövqeyi yaratmaq üçün CharIN-i qurduq” dedi. digər avtomobil modellərinin istifadəyə mütənasib maliyyə ayırmaları şərti ilə onun şəbəkəsindən istifadəsinə icazə vermək istəyi.138 Tesla həm də CCS-ni təşviq edən CharIN-in bir hissəsidir. 2018-ci ilin noyabrında o, Avropada satılan Model 3 avtomobillərinin CCS portları ilə təchiz ediləcəyini elan etdi. Tesla sahibləri həmçinin CHAdeMO sürətli şarj cihazlarına daxil olmaq üçün adapterlər ala bilərlər.139

C. Şarjetmə Rabitə Protokolları Doldurma rabitə protokolları istifadəçinin ehtiyacları üçün (doldurma vəziyyətini, batareyanın gərginliyini və təhlükəsizliyini aşkar etmək üçün) və şəbəkə (o cümlədən) üçün doldurmanı optimallaşdırmaq üçün lazımdır

paylama şəbəkəsinin tutumu, istifadə vaxtı qiymətləri və tələb cavab tədbirləri).140 Çin GB/T və CHAdeMO CAN kimi tanınan rabitə protokolundan istifadə edir, CCS isə PLC protokolu ilə işləyir. Açıq Şarj Alyansı tərəfindən hazırlanmış Open Charge Point Protocol (OCPP) kimi açıq rabitə protokolları ABŞ və Avropada getdikcə populyarlaşır.

Bu hesabat üçün apardığımız araşdırmada ABŞ-dan bir neçə müsahib açıq kommunikasiya protokollarına və proqram təminatına keçidi siyasət prioriteti kimi göstərdi. Xüsusilə, Amerika Bərpa və Yenidən İnvestisiya Aktı (ARRA) çərçivəsində maliyyələşdirilən bəzi ictimai ödəniş layihələri sonradan maliyyə çətinlikləri ilə üzləşmiş və dəyişdirilməsini tələb edən sınmış avadanlığı qoyan xüsusi platformaları olan təchizatçıları seçmiş kimi qeyd edilmişdir.141 Əksər şəhərlər, kommunal xidmətlər və şarj bu tədqiqat üçün əlaqə saxlanan şəbəkələr açıq rabitə protokollarına dəstək ifadə etdi və şəbəkə hostlarının provayderləri problemsiz şəkildə dəyişməsini təmin etmək üçün stimullar verdi.142

D. Xərclər

Çində ev şarj cihazları ABŞ-dan daha ucuzdur. Çində tipik 7 kVt gücündə divara quraşdırılmış ev şarj cihazı onlayn olaraq 1200 RMB ilə 1800 RMB arasında satılır. Quraşdırma əlavə xərc tələb edir. (Şəxsi EV satınalmalarının əksəriyyəti şarj cihazı və quraşdırma ilə birlikdə verilir.) ABŞ-da Səviyyə 2 ev şarj cihazları 450-600 dollar, üstəgəl quraşdırma üçün orta hesabla təxminən 500 ABŞ dolları dəyərindədir. hər iki ölkə. Xərclər geniş şəkildə dəyişir. Bu hesabat üçün müsahibə verən çinli ekspertlərdən biri hesablamışdır ki, Çində 50 kVt gücündə DC sürətli enerji doldurma postunun quraşdırılması adətən 45.000 ilə 60.000 RMB arasında başa gəlir, enerji doldurma məntəqəsinin özü isə təxminən 25.000 – 35.000 RMB, kabel çəkilişi, yeraltı əmək infrastrukturu üçün hesablanır. qalan üçün.145 Birləşmiş Ştatlarda DC sürətli şarj bir yazı üçün on minlərlə dollara başa gələ bilər. DC sürətli doldurma avadanlığının quraşdırılması xərclərinə təsir edən əsas dəyişənlərə xəndəklərin qazılması, transformatorun təkmilləşdirilməsi, yeni və ya təkmilləşdirilmiş sxemlər, elektrik panelləri və estetik təkmilləşdirmələr daxildir. İşarələr, icazə və əlillər üçün giriş əlavə mülahizələrdir.146

E. Simsiz şarj

Simsiz enerji doldurma estetika, vaxta qənaət və istifadə rahatlığı da daxil olmaqla bir sıra üstünlüklər təqdim edir.

O, 1990-cı illərdə EV1 (ilk elektrik avtomobili) üçün mövcud idi, lakin bu gün nadir hallarda rast gəlinir.147 Onlayn qiymətlərlə təklif olunan simsiz EV şarj sistemlərinin qiyməti 1260 dollardan təxminən 3000 dollara qədərdir.148 Simsiz EV şarjı səmərəlilik cəzası daşıyır, cari sistemlər isə şarj səmərəliliyini təklif edir. təxminən 85%.149 Hazırkı simsiz enerji doldurma məhsulları 3–22 kVt enerji ötürülməsini təklif edir; 3,6 kVt və ya 7,2 kVt gücündə Plugless şarjdan bir neçə EV modeli üçün simsiz şarj cihazları mövcuddur ki, bu da Səviyyə 2 şarjına bərabərdir.150 Bir çox EV istifadəçiləri simsiz enerji doldurmağı əlavə xərcə dəyməz hesab etsə də,151 bəzi analitiklər texnologiyanın tezliklə geniş yayılacağını proqnozlaşdırırlar. və bir neçə avtomobil istehsalçısı gələcək EV-lərdə seçim olaraq simsiz enerji doldurmağı təklif edəcəklərini açıqladılar. Simsiz enerji doldurma ictimai avtobuslar kimi müəyyən marşrutları olan bəzi nəqliyyat vasitələri üçün cəlbedici ola bilər və o, həmçinin gələcək elektrik magistral zolaqları üçün də təklif edilmişdir, baxmayaraq ki, yüksək qiymət, aşağı yükləmə səmərəliliyi və aşağı yükləmə sürəti çatışmazlıqlar olacaqdır.152

F. Batareyanın dəyişdirilməsi

Batareyanın dəyişdirilməsi texnologiyası ilə elektrikli avtomobillər tükənmiş batareyalarını tam doldurulmuş digərləri ilə dəyişə bilər. Bu, sürücülər üçün əhəmiyyətli potensial fayda ilə EV-nin doldurulması üçün tələb olunan vaxtı kəskin şəkildə qısaldacaq.

Bir neçə Çin şəhəri və şirkəti hazırda taksilər kimi yüksək istifadəyə malik EV-lərə diqqət yetirərək akkumulyatorların dəyişdirilməsini sınaqdan keçirir. Hançjou şəhəri yerli istehsal olan Zotye EV-lərdən istifadə edən taksi parkı üçün akkumulyator dəyişdirmə sistemi tətbiq edib. 2017-ci ilin sonunda BAIC 2021-ci ilə qədər ölkə üzrə 3000 dəyişdirmə stansiyası tikmək planını açıqladı.156 Çin EV startapı NIO bəzi avtomobilləri üçün akkumulyator dəyişdirmə texnologiyasını mənimsəməyi planlaşdırır və Çində 1100 dəyişdirmə stansiyası tikəcəyini elan etdi.157 Çinin bir neçə şəhəri— Hangzhou və Qingdao daxil olmaqla—həmçinin avtobuslar üçün akkumulyatorun dəyişdirilməsindən istifadə etmişlər.158

Birləşmiş Ştatlarda akkumulyatorların dəyişdirilməsi ilə bağlı müzakirələr 2013-cü ildə sərnişin avtomobilləri üçün dəyişdirmə stansiyaları şəbəkəsi planlaşdıran İsrailin "Project Better Place" akkumulyatorunun dəyişdirilməsi startapının iflasından sonra soyudu.153 2015-ci ildə Tesla yalnız birini tikdikdən sonra dəyişdirmə stansiyası planlarından imtina etdi. Nümayiş obyekti, istehlakçı marağının olmaması günahlandırır. Bu gün ABŞ-da batareyanın dəyişdirilməsi ilə bağlı aparılan təcrübələr azdırsa, azdır.154 Batareya xərclərinin azalması və bəlkə də daha az dərəcədə DC sürətli enerji doldurma infrastrukturunun tətbiqi, ehtimal ki, batareyanın dəyişdirilməsinin cəlbediciliyini azaldıb. Amerika Birləşmiş Ştatları.

Batareyanın dəyişdirilməsi bir sıra üstünlüklər təqdim etsə də, onun nəzərəçarpacaq çatışmazlıqları da var. EV akkumulyatoru ağırdır və adətən avtomobilin alt hissəsində yerləşir və düzləşdirmə və elektrik birləşmələri üçün minimal mühəndislik dözümlülüyü ilə ayrılmaz struktur komponenti təşkil edir. Müasir akkumulyatorlar adətən soyutma tələb edir və soyutma sistemlərini qoşmaq və ayırmaq çətindir.159 Onların ölçüsü və çəkisi nəzərə alınmaqla, akkumulyator sistemləri tıqqıltıların qarşısını almaq, aşınmanı azaltmaq və avtomobili mərkəzdə saxlamaq üçün mükəmməl uyğun olmalıdır. Müasir elektrikli avtomobillərdə yayılmış skeytbord akkumulyatoru arxitekturası avtomobilin çəki mərkəzini aşağı salmaqla və ön və arxada toqquşmalardan mühafizəni təkmilləşdirməklə təhlükəsizliyi artırır. Baqajda və ya başqa yerdə yerləşən çıxarıla bilən batareyalar bu üstünlükdən məhrum olacaq. Çünki əksər nəqliyyat vasitələri sahibləri əsasən evdə və yaÇİN VƏ ABŞ-DƏ ELEKTRİKLİ MÖVTƏLƏRİN YÜKLƏMƏSİişdə batareyanın dəyişdirilməsi mütləq doldurma infrastrukturu problemlərini həll etməyəcək - bu, yalnız ictimai şarj və diapazonu həll etməyə kömək edəcək. Əksər avtomobil istehsalçıları akkumulyator paketlərini və ya dizaynlarını standartlaşdırmaq istəmədiklərinə görə – avtomobillər öz akkumulyatorları və mühərrikləri ətrafında dizayn edilir və bu, bunu əsas mülkiyyət dəyərinə çevirir160 – akkumulyatorun dəyişdirilməsi hər bir avtomobil şirkəti üçün ayrıca dəyişdirmə stansiyası şəbəkəsi və ya müxtəlif modellər üçün ayrıca dəyişdirmə avadanlığı tələb edə bilər. nəqliyyat vasitələrinin ölçüləri. Mobil akkumulyator dəyişdirən yük maşınları təklif edilsə də,161 bu biznes modeli hələ də həyata keçirilməmişdir.