公共電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施面臨的挑戰(zhàn)
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
與Rudy Ramos一起，了解面向設(shè)計(jì)工程師的各種有趣、新奇和值得關(guān)注的動(dòng)態(tài)。
本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/202411/464762.htm雖然電動(dòng)汽車 (EV) 越來越普及，但電動(dòng)汽車車主在充電和出行時(shí)也遇到了一些問題。公共電動(dòng)汽車充電樁所面臨的一個(gè)重要問題就是一些電動(dòng)汽車駕駛員缺乏相關(guān)禮儀， 比如在電池幾乎充滿的情況下仍會(huì)長時(shí)間占用充電樁的霸位行為。
在本文中，我們將帶大家一起探討公共電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施面臨的其他挑戰(zhàn)。
充電效率問題
電動(dòng)汽車充電方式不同導(dǎo)致充電時(shí)間有所不同，這一情況有時(shí)會(huì)被誤解為是惡意占用的不禮貌行為，而不會(huì)聯(lián)想到效率問題。正如智能手機(jī)和筆記本電腦等設(shè)備的充電曲線（如電力傳輸、快速充電）通過調(diào)節(jié)功率和延長電池壽命來保護(hù)電池健康一樣，電動(dòng)汽車充電協(xié)議也側(cè)重于優(yōu)化電力傳輸。電動(dòng)汽車充電樁采用開放式充電點(diǎn)接口 (OCPI)，以及其他為電動(dòng)汽車量身定制且可能存在較大差異的專有標(biāo)準(zhǔn)。。[1]表1中從各種來源收集的匯總數(shù)據(jù)顯示了電動(dòng)汽車充電樁的主要類型，詳細(xì)說明了專用（圖1）和非專用充電樁，以及用途和兼容性相關(guān)信息。
表1 電動(dòng)汽車充電樁的常用充電器類型（資料來源：作者）
正式名稱 | 充電等級(jí) | 額定功率 (kW) | 連接器類型 | 主導(dǎo)區(qū)域 | 汽車制造商 | 專用信息 |
AC Level 1 | 1級(jí) | 1.4kW至1.9kW | 標(biāo)準(zhǔn)120V (J1772) | 北美、歐洲 | 大多數(shù)汽車制造商（包括使用適配器的特斯拉） | 非專用；標(biāo)準(zhǔn)插座，充電速度最慢 |
AC Level 2 | 2級(jí) | 3.3kW至19.2kW | J1772（1/2型） | 北美（J1772），歐洲（2 型） | 大多數(shù)汽車制造商（包括使用適配器的特斯拉） | 非專用；比1級(jí)更快，用于住宅和公共站點(diǎn) |
直流快速充電 | 3級(jí) | 50kW至350kW | CCS（組合） | 北美、歐洲 | 大多數(shù)汽車制造商（福特、通用、寶馬、大眾等） | 非專用；許多地區(qū)的高速充電標(biāo)準(zhǔn) |
特斯拉超級(jí)充電樁 | 3級(jí) | 72kW至250kW | 特斯拉連接器（北美）、CCS（歐洲） | 北美、歐洲 | 特斯拉 | 北美專用；非特斯拉車輛需要適配器 |
CHAdeMO | 3級(jí) | 50kW至100kW | CHAdeMO | 日本、北美 | 日產(chǎn)、三菱 | 專用；在一些地區(qū)正在逐漸被CCS技術(shù)取代 |
GB/T | 3級(jí) | 50kW至300kW | GB/T | 中國 | 中國汽車制造商（比亞迪、北汽新能源等） | 專用；中國汽車標(biāo)準(zhǔn) |
對(duì)于內(nèi)燃機(jī) (ICE) 汽車，我們習(xí)慣于在油箱空了的時(shí)候加滿油，但如果把這一根深蒂固的習(xí)慣用到電動(dòng)汽車上，就成為了公共電動(dòng)汽車充電樁的一大問題。許多新電動(dòng)車車主可能沒有意識(shí)到，將電池充電超過80%會(huì)大大降低充電速度，并會(huì)延長充電樁的占用時(shí)間， 進(jìn)而給其他使用者帶來不便。因此，這一行為更多的是由充電效率導(dǎo)致的，而非禮貌問題。
圖1 特斯拉位于加利福尼亞州羅斯維爾一個(gè)超級(jí)充電站的第50000個(gè)超級(jí)充電樁
（圖源：GameSyns - Own work, CC BY-SA 4.0）
充電樁“一樁難求”
另一個(gè)主要挑戰(zhàn)是公共充電樁數(shù)量有限，尤其是快速充電樁。這種短缺可能會(huì)導(dǎo)致駕駛員產(chǎn)生充電焦慮，因此會(huì)出現(xiàn)充電時(shí)間過長的問題。盡管電動(dòng)汽車銷量增長放緩，但電動(dòng)汽車數(shù)量卻在不斷增加，進(jìn)一步加劇了這一情況的惡化。[2]充電樁數(shù)量不足會(huì)阻礙潛在買家選擇電動(dòng)汽車。
截至2024年，加利福尼亞州已擁有超過14,000個(gè)充電樁，約占全美充電樁總數(shù)的25%，而阿拉斯加等州和中西部上游大部分地區(qū)的充電樁站數(shù)量都在100個(gè)或更少。[3]對(duì)于居住在這些廣闊地區(qū)或在這些地區(qū)旅行的電動(dòng)汽車車主來說，通常建議盡可能充滿電，即使需要花費(fèi)很長的時(shí)間。
創(chuàng)新解決方案
英飛凌推出了提升電動(dòng)汽車充電體驗(yàn)的電氣化解決方案。
英飛凌EasyPACK? 2B IGBT功率模塊可以提升電動(dòng)汽車快速充電樁等電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用的效率和可靠性。這些模塊采用絕緣柵雙極晶體管 (IGBT) 技術(shù)，可降低電源轉(zhuǎn)換期間的傳導(dǎo)損耗和開關(guān)損耗，這對(duì)于要求高效能量傳輸?shù)目焖匐妱?dòng)汽車充電應(yīng)用來說至關(guān)重要。這些模塊可以支持不同的功率等級(jí)，以適應(yīng)不同的充電速度，并配備了先進(jìn)的熱管理功能，可在高功率和連續(xù)負(fù)載條件下安全運(yùn)行。
要點(diǎn)總結(jié)
公共電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施面臨的挑戰(zhàn)是多方面的，包括充電禮儀、快速充電樁的稀缺和可用性等問題。這些障礙往往源于駕駛員根深蒂固的燃油車加油習(xí)慣，以及電動(dòng)汽車采用率的快速上升。盡管企業(yè)在擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)施和引進(jìn)先進(jìn)功率模塊和MOSFET等新技術(shù)以提高充電效率方面取得了長足的進(jìn)步，但仍需要持續(xù)創(chuàng)新和戰(zhàn)略解決方案，如收取閑置費(fèi)和進(jìn)行動(dòng)態(tài)定價(jià)。只有克服這些挑戰(zhàn)，電動(dòng)汽車市場才能充分發(fā)揮潛力，確保為所有用戶提供無縫、高效的充電體驗(yàn)。
資料來源：
[1] https://afdc.energy.gov/fuels/electricity-stations
[2]https://www.goodcarbadcar.net/
[3]https://www.cnet.com/home/electric-vehicles/how-many-ev-charging-stations-are-there-in-the-us/
作者簡介
Rudy是貿(mào)澤電子技術(shù)內(nèi)容營銷團(tuán)隊(duì)的成員，在先進(jìn)機(jī)電系統(tǒng)、機(jī)器人、氣動(dòng)、真空系統(tǒng)、高壓、半導(dǎo)體制造、軍用硬件和項(xiàng)目管理等方面擁有超過35年的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)。作為一名技術(shù)主題專家，Rudy通過其豐富的產(chǎn)品知識(shí)以及為貿(mào)澤網(wǎng)站撰寫和編輯的技術(shù)內(nèi)容，為全球營銷工作提供支持。Rudy曾在工程專業(yè)網(wǎng)站上發(fā)表過技術(shù)文章，擁有技術(shù)管理學(xué)士學(xué)位和項(xiàng)目管理專業(yè)的MBA學(xué)位。在加入貿(mào)澤之前，Rudy曾就職于National Semiconductor和Texas Instruments。
評(píng)論