Какая инфраструктура зарядки электромобилей доступна

Для экспортеров зарядной инфраструктуры, операторов зарядных станций, управляющих компаний и владельцев автопарков различение различных категорий зарядной инфраструктуры, номинальных мощностей, региональных стандартов разъемов и вспомогательного оборудования имеет решающее значение для планирования площадок, распределения бюджета и соблюдения региональных требований.

В этом руководстве вся зарядная инфраструктура классифицируется по функциям, типу питания и сценариям применения.

В зависимости от способа зарядки зарядную инфраструктуру можно условно разделить на: станции зарядки переменным током, станции зарядки постоянным током, станции зарядки с интегрированными системами переменного и постоянного тока и станции замены батарей.

Зарядные станции переменного тока — это зарядные устройства, использующие переменный ток для подачи электроэнергии в электромобили. Зарядные станции переменного тока только выдают выходную мощность и не имеют функции зарядки; они в основном полагаются на бортовые зарядные устройства (т.е., стационарно установленные на электромобиле) для зарядки аккумулятора. Зарядные станции переменного тока обычно используют источник питания 220 В, имеют простую конструкцию, отработанную технологию и низкую стоимость. Их мощность обычно составляет 3,5 кВт или 7 кВт, а время зарядки относительно велико.

Зарядные станции постоянного тока способны преобразовывать переменный ток в постоянный, напрямую подавая постоянный ток на аккумулятор электромобиля. Зарядные станции постоянного тока используют входное напряжение переменного тока 380 В и выдают регулируемую мощность постоянного тока, напрямую заряжая аккумулятор электромобиля. Зарядные станции постоянного тока обычно имеют более высокую мощность, более широкий диапазон регулируемого выходного напряжения и тока, что обеспечивает быструю зарядку. Технология и оборудование для зарядных станций постоянного тока сложнее, чем для зарядных станций переменного тока, что приводит к более высоким затратам на производство и установку.

Как следует из названия, зарядные станции с интегрированным AC/DC питанием — это зарядные устройства, которые могут одновременно обеспечивать как постоянный, так и переменный ток, удовлетворяя более широкий спектр потребностей в зарядке. Однако из-за их более высокой стоимости и менее четко определенных сценариев применения их использование в настоящее время ограничено.

Станции замены батарей обеспечивают питание электромобилей путем замены батарей. Батареи, как правило, предварительно настроены и централизованно заряжаются на станции. Когда автомобилю требуется зарядка, робот для замены батарей автоматически заменяет батарею, достигая эффективности, сравнимой с заправкой топливом. Однако из-за различий в характеристиках батарей и поддерживаемых технологиях различных автомобилей станции замены батарей, как правило, доступны только для определенных моделей. В настоящее время услуги по замене батарей предлагают такие автопроизводители, как NIO, BAIC, SAIC, Changan и Geely.

В зависимости от целевого назначения зарядная инфраструктура, как правило, подразделяется на: общественные зарядные станции, выделенные зарядные станции и частные зарядные станции.

Общественные зарядные станции — это станции, открытые для широкой публики и предоставляющие услуги зарядки для большинства электромобилей. В зависимости от масштаба, они могут быть далее разделены на централизованные и децентрализованные зарядные станции. Выделенные зарядные станции

Выделенные зарядные станции — это зарядные станции, построенные на специально отведенных парковочных местах для предприятий общественного пользования, таких как общественный транспорт, такси, санитарные службы и логистика, и предназначенные в первую очередь для обслуживания конкретных пользователей.

Частные зарядные станции — это выделенные зарядные станции, построенные жителями на своих собственных парковочных местах и, как правило, предназначенные только для их собственных электромобилей.

С бурным развитием индустрии электромобилей на новых источниках энергии технологии зарядки также пережили стремительный рост. В настоящее время основными направлениями развития технологий зарядки являются следующие пять:

Гибкие зарядные блоки представляют собой эволюцию технологии зарядных станций постоянного тока. Они централизуют и управляют зарядными модулями нескольких зарядных станций постоянного тока, динамически распределяя мощность и требуя размещения зарядных терминалов только вблизи парковочных мест.

Эта технология обеспечивает совместное использование мощности и распределение по требованию, удовлетворяя потребности в зарядке электромобилей различных моделей и мощностей. Она также учитывает сверхвысокие требования к мощности, обусловленные будущим развитием аккумуляторных технологий и постоянно растущими скоростями зарядки батарей.

IGBT — это новый тип силовых электронных компонентов. Зарядные станции на основе IGBT обладают такими преимуществами, как высокая эффективность преобразования, простая конструкция, высокая надежность, широкий диапазон напряжений, низкое энергопотребление и хорошая масштабируемость, и стали важным направлением развития зарядной инфраструктуры.

В настоящее время, в связи с быстрым развитием технологий автономного вождения, традиционная инфраструктура зарядки от сети с трудом успевает за прогрессом. В этом контексте технология беспроводной зарядки также постепенно развивается. Беспроводная зарядка включает в себя методы электромагнитной индукции, радиоволн и магнитного резонанса. Однако из-за незрелости технических стандартов и бизнес-моделей в настоящее время она в основном находится на стадии экспериментального применения.

В условиях непрерывного продвижения национальной стратегии «двойного углерода» доля возобновляемой энергии в производстве электроэнергии растет, что оказывает все большее давление на баланс электросети. На этом фоне технологии интегрированного строительства фотоэлектрических систем, накопителей энергии и зарядки, а также технология взаимодействия электромобилей с электросетью стали актуальными темами. Благодаря локальной координации фотоэлектрических систем, накопителей энергии и зарядки, или эффективному взаимодействию зарядных устройств с электросетью, может быть достигнута эффективная регулировка нагрузки сети. Ожидается, что соответствующие приложения получат значительное развитие в будущем.

При планировании проектов по зарядке операторы должны подбирать вспомогательную инфраструктуру в соответствии со сценарием: в жилых районах в основном используются маломощные настенные зарядные станции переменного тока и простые системы распределения электроэнергии; для суперзарядных станций на автомагистралях требуются модульные блоки с жидкостным охлаждением мощностью 350 кВт, трансформаторы большой мощности, а также комплексные системы молниезащиты и пожаротушения.