Проблемы и возможности при создании станции зарядки электромобилей


Tesla, ведущий производитель электромобилей, недавно объявила о своих финансовых результатах, что делает ее одной из самых дорогих компаний, опередив Toyota, Volkswagen, General Motors и т. д. Ссылаясь на это, генеральный директор Volkswagen Герберт Дисс процитировал в LinkedIn, что «Через 5–10 лет самой дорогой компанией в мире станет производитель автомобилей». При всем этом мы можем смело сказать, что будущее электромобилей светлое и на самом деле оно не так уж и далеко.

Станция зарядки электромобилей

Согласно последнему отчету Deloitte - Электромобили: Установка курса на 2030 год, ожидается, что общее количество проданных электромобилей вырастет до 11,2 миллионов в 2025 году, и в конечном итоге это число достигнет 31,1 миллиона к 2030 году. Говоря о Китае, несмотря на то, что цифры продаж электромобилей пострадали от пандемии, правительство не делает шагов назад и инвестирует в китайскую зарядную инфраструктуру, а производителей поощряют производить и продавать электромобили. Каждая страна по всему миру охотно принимает программы субсидий для поддержки установки зарядной инфраструктуры для электромобилей, а также принимаются нормативные инициативы для поддержки производителей электромобилей в превращении «более зеленого мира» в реальность.

В то время как автомобильная промышленность во всем мире усердно работает над восстановлением экономики и предпринимает шаги по увеличению продаж электромобилей, существуют определенные аспекты, которые необходимо учитывать для лучшего и быстрого внедрения электромобилей, и создание зарядной станции для электромобилей является одним из них. Давайте разберемся, почему сложно создать инфраструктуру зарядки электромобилей и какие шаги можно предпринять для решения этой проблемы. 

Зарядка электромобиля на зарядной станции

1. Высокая стоимость создания инфраструктуры для зарядки электромобилей

Стоимость создания зарядной станции для электромобилей довольно высока и варьируется в зависимости от типа устанавливаемых зарядных устройств. Для создания инфраструктуры зарядки электромобилей необходимо выполнить минимальные требования к инфраструктуре, а также важно найти подходящего поставщика и правильное местоположение. Стоимость создания инфраструктуры зарядки электромобилей зависит от стоимости земли, кабелей и других вспомогательных материалов. Кроме того, существуют переменные затраты на электроэнергию и потребляемую мощность для быстрой зарядки.

Учитывая высокую стоимость установки зарядной станции для электромобилей, единственный способ сделать станции быстрой зарядки жизнеспособными — это увеличить их использование. Во-первых, инфраструктура зарядки должна быть расположена в легкодоступном месте и должна быть установлена ​​зарядка постоянным током, которая имеет преимущество перед технологией зарядки переменным током. Правительству также необходимо вмешаться, чтобы помочь тем, кому необходимо инвестировать и получать прибыль от создания зарядной инфраструктуры.

2. Соответствие нескольким протоколам зарядки

Существуют протоколы зарядки электромобилей, такие как CHAdeMO, CCS (комбинированная система зарядки) и спецификации Bharat EV, которые необходимо соблюдать. Решения для зарядки электромобилей должны быть совместимы со всеми типами электрических зарядных станций. Любая несовместимость может привести к несоответствию напряжения, тока и частоты. Это также может увеличить стоимость и сложность. Здесь мы также могли вспомнить наше интервью с Адити Раджем, техническим директором EVI Technologies. Когда его спросили о проблемах, с которыми он столкнулся при разработке своих зарядок, он также ответил о нестандартизированных протоколах зарядки.

«Кратко о трудностях, с которыми мы столкнулись при разработке нашего зарядного устройства:

  • Индийских стандартов для архитектуры зарядного устройства и номинальной мощности не существовало. В декабре 2017 года первый проект был представлен ARAI как AIS138, но до сих пор не было фиксированных стандартных протоколов или требований к проектированию.
  • На дорогах Индии для электромобилей не используется стандартное зарядное устройство, что затрудняет проектирование гнезда для зарядного устройства.
  • Закупка компонентов и техническая поддержка были вялыми, что увеличивало время и стоимость разработки продукта»

На изображении ниже показано зарядное устройство для электромобилей, разработанное EVI Technologies.

Зарядное устройство для электромобилей, разработанное EVI Technologies

3. Безопасность от колебаний напряжения

Настройка зарядных станций для электромобилей требует специализированной технической компетентности. Такие риски, как колебания напряжения, замыкание на землю и перегрузка по току, могут быть опасными. В случае внезапного скачка напряжения это может повредить дорогостоящие компоненты. Также необходимо позаботиться об установке компонентов фильтрации помех. Помимо этого, следует внедрить механизм безопасности уровня ASIL D. Для дополнительной безопасности необходимо провести испытания на ЭМС/ЭМП. Датчики, такие как датчики приближения и датчики пилота управления, должны быть интегрированы для контроля колебаний напряжения.

4. Проблемы, связанные с аппаратным и программным обеспечением

При создании инфраструктуры зарядки электромобилей также существуют различные проблемы, связанные с аппаратным и программным обеспечением, которые необходимо решить. Когда условия, предусмотренные протоколом, выполняются, аппаратные компоненты, такие как датчики приближения и контрольный пилот, управляют соединением, заряжающим электромобиль. Однако разработка таких аппаратных компонентов для различных протоколов и различных условий является довольно сложной задачей. Необходимо устранить различные проблемы, такие как рассеивание тепла, изоляция, заземление, измерение напряжения и проблемы с питанием.

Что касается проблем с программным обеспечением, то зарядка должна начинаться только при соблюдении определенных критериев, таких как заземление, фильтрация тока и т. д. Задача заключается в программировании программного обеспечения для определения протокола, поддерживаемого электромобилем, и соответствующего изменения режимов зарядки.

Давайте послушаем людей, которые уже это сделали!

CHARGE+ZONE — это высокотехнологичная компания, занимающаяся инфраструктурой зарядки электромобилей, специализирующаяся на услугах зарядки B2B и B2C как для выделенной зарядки, так и для зарядки на основе возможностей с использованием сети интеллектуальных сетей для увеличения использования возобновляемых источников энергии. Компания предоставляет простые и надежные электрические зарядные станции для всех типов электромобилей (EV) в Индии для электронных рикш, легковых автомобилей, автобусов и даже грузовиков по мере необходимости.

Зарядная инфраструктура для электромобилей

У нас была возможность поговорить на эту тему с г-ном Равиндрой Моханом, директором по стратегии и бизнесу CHARGE+ZONE, и он предоставил нам дополнительную информацию по этому вопросу. Отвечая на вопрос о различных проблемах, с которыми приходится сталкиваться при создании инфраструктуры электромобилей в Индии, он сказал:

«Индия является 4 по величине автомобильным рынком и 2 по величине рынком 2W с ~20 млн единиц. Существует огромная зависимость от импорта нефти, с расходами на импорт нефти в размере 112 млрд долларов США в 2019 финансовом году. Загрязнение во многих индийских городах достигло тревожных уровней. Все эти факторы в совокупности являются весомым аргументом в пользу внедрения электромобилей в Индии. Однако ценообразование и инфраструктура продолжают оставаться проблемой.

Хорошее сочетание различных моделей зарядной инфраструктуры помогает расширить диапазон транспортных средств на одной зарядке и расширить доступ к зарядке для водителей электромобилей. Массовое внедрение электромобилей и инфраструктура общественной зарядки — это своего рода история о курице и яйце. Низкое распространение частных электромобилей резко влияет на экономическую жизнеспособность любого проекта общественной инфраструктуры зарядки. Экономический рост может быть стимулирован развитием цепочки поставок по производству электромобилей, а также развертыванием зарядной инфраструктуры и развитием бизнеса по ее эксплуатации.

Производство зарядных устройств для электромобилей, о которых стоит поговорить, — капиталоемкий бизнес. В Индии ведущими брендами являются те, которые производили выпрямители и инверторы для телекоммуникационных вышек и солнечных систем и, таким образом, смогли использовать их инфраструктуру. Существуют определенные проблемы при создании инфраструктуры зарядки электромобилей, а именно:

Неопределенность: какую технологию выбрать для связи с аккумуляторами электромобилей - это является одной из основных проблем. Эта проблема, похоже, была первоначально решена правительством Индии, разработавшим стандарты Bharat DC-001 (GB/T) для зарядки постоянным током и AC-001 для стандартов зарядки переменным током. Но постепенно индийские производители e-4W движутся к CCS2.

Потенциал: Еще одной проблемой является потенциал для создания, который все еще остается серой зоной. 

Цепочка поставок: Нет установленной цепочки поставок. Многие детали, особенно разъемы, кабели, которые имеют решающее значение для производства для устоявшихся игроков, должны поставляться из Китая или Европы. Поскольку объемы неизвестны, это становится проблемой.

Тропикализация импортных зарядных пистолетов (коннекторов): Это тоже непростая задача. В случае с мощными коннекторами, рассчитанными на ток 200 А и более, индийская пыль, загрязнение и высокая температура окружающей среды создают проблемы, с которыми до сих пор в Европе и Китае не сталкивались.

Что касается настройки инфраструктуры зарядной станции электромобилей для общественной зарядки, то другими проблемами, которые необходимо решить, являются:

Местоположение: поскольку частная собственность на электромобили до сих пор не документирована должным образом, становится трудно найти "горячие точки" и категории объектов, которые будут иметь высокую посещаемость.

Недвижимость: Поскольку электромобили необходимо парковать в течение длительного времени для зарядки, расходы на блокирование таких мест при отсутствии большого количества частных электромобилей увеличивают фиксированные издержки, что делает бизнес нерентабельным.

Стабильность электросети: правительство Индии выпустило руководящие принципы для общественных зарядных станций. Для текущих 2-4 точек быстрой зарядки постоянного тока, рассчитанных на 21 кВт - 44,5 кВт аккумуляторные батареи современных электромобилей могут не быть проблемой с точки зрения стабильности сети. Но поскольку плотность транспортных средств растет, а концентраторы для своей жизнеспособности должны иметь 10 или более точек быстрой зарядки постоянного тока, то расширение в том же месте может стать проблемой.

Power Charger: В основном существует 2 типа зарядных устройств — быстрые зарядные устройства и медленные зарядные устройства. В Индии быстрые зарядные устройства — это устройства постоянного тока мощностью от 15 кВт до 240 кВт с разъемами Gun GB/T и CCS 2. Их обычно можно использовать на общественных зарядных станциях. Но поскольку частных электромобилей все еще не так много, поэтому сложно определиться с объемами. Медленные зарядные устройства, с другой стороны, — это устройства переменного тока мощностью от 3,3 кВт до 22 кВт с промышленными разъемами для разъемов типа 2. Они обычно используются для зарядки дома и в офисе, где транспортные средства припаркованы на значительные периоды времени (более 6 часов). 

Скорость зарядки аккумуляторной батареи электромобиля (2 Вт/3 Вт/4 Вт) зависит от мощности зарядного устройства и безопасных пределов, установленных конструкцией батареи, чтобы избежать любого повреждения. До сих пор Индия официально не приняла какой-либо конкретный стандарт зарядки, и производители электромобилей могут свободно их выбирать. До сих пор зарядные устройства GB/T и CCS 2 используются для внешней зарядки на 4 Вт. Текущая динамика указывает на то, что CCS 2 будет доминирующим игроком в будущем.

Раньше такие автомобили, как eVerito (Mahindra), Tigor (TATA), имели разъемы GB/T Gun, но теперь разъемы CCS Gun Connectors поставляются с новыми моделями электромобилей, следуя по стопам Европы. Следовательно, эта неопределенность будет постепенно исчезать по мере роста популяции электромобилей.

Технология: Технология, которая поможет зарядным станциям интегрироваться с возобновляемыми источниками энергии и электроэнергией открытого доступа, в Индии все еще находится на зачаточной стадии. Следовательно, для операторов зарядных станций предоставление конкурентоспособной цены является непростой задачей.

Тариф на электроэнергию: многие государственные органы регулирования электроэнергетики одобрили льготные тарифы на электросчетчики, но как долго это продлится, пока не ясно».

Чтобы получить четкое представление о том, почему создание инфраструктуры зарядки электромобилей является сложной задачей, мы связались с г-ном Анурангом Дорле, соучредителем и директором компании EVC Finder. Его компания обещает предложить владельцам электромобилей удобство поиска зарядных станций на карте, предварительное бронирование мест для зарядки, интеллектуальную систему рекомендаций и оплату услуг онлайн с помощью приложения EVC Finder. Кроме того, их приложение предоставляет владельцу зарядной станции комплексное решение по бронированию временных интервалов, выставлению счетов и полному управлению зарядной станцией.

Приложение EVC Finder

Он поделился с нами ценной информацией о различных проблемах при создании инфраструктуры зарядки электромобилей.

«Индустрия электромобилей в Индии развивается. Говоря о сегменте четырехколесных транспортных средств, у нас на дорогах есть модели электромобилей, которые можно пересчитать по пальцам, поскольку количество электромобилей ограничено, и при создании инфраструктуры зарядки электромобилей возникают различные проблемы.

Тип зарядного устройства, совместимость зарядных устройств и инвестиционные затраты — вот некоторые из ключевых проблем при создании инфраструктуры зарядки электромобилей. Говоря о коммерческих зарядных устройствах, есть зарядные устройства постоянного тока, стоимость которых начинается от 2,5 лакхов рупий. Это зарядные устройства большой мощности, стоимость высокая, но время зарядки малое. Если кто-то хочет инвестировать в недорогие зарядные устройства, в качестве альтернативы доступны зарядные устройства переменного тока, но они являются медленными зарядными устройствами и не подходят для использования на заправочных станциях на шоссе, поскольку для их зарядки требуется минимум 3-4 часа. Во время путешествия владелец электромобиля не сможет останавливаться на столь долгие часы. Поэтому эта технология несовместима с владельцами электромобилей.

Для людей, которые хотят установить зарядные устройства на автомагистралях, в коммерческих комплексах, торговых центрах и т. д., стоимость установки довольно высока, а на дорогах меньше транспортных средств, что означает, что использование зарядного устройства ограничено, поэтому люди не решаются инвестировать. Другая проблема заключается в том, что в случае зарядных устройств постоянного тока существуют некоторые стандартные пистолеты-разъемы и нет единого универсального зарядного пистолета . Во-первых, есть пистолет-разъем на базе GB/T, совместимый с автомобилями Tata Tigor и Mahindra E-Verito. Новые автомобили, такие как Tata Nexon, Hyundai Kona и MG ZS EV и т. д., совместимы с другим пистолетом, называемым пистолетом CCS2. В Индии у нас пока нет ни одного автомобиля, совместимого с CHAdeMO. Это одна из проблем, потому что, несмотря на то, что количество электромобилей растет, владелец зарядной станции для электромобилей не уверен, какой пистолет выбрать.

Электромобили с низким пробегом, такие как автомобили Tata Tigor и Mahindra E-Verito, в основном используются в автопарках и такси. Но есть также определенные автомобили с высоким или средним пробегом. Например, Tata Nexon стоит от 14 лакхов рупий. Такие автомобили используются в личных целях. Конечно, некоторые компании используют такие автомобили и для автопарков, но это число меньше. Только если владелец зарядной станции получит гарантированный бизнес от различных заинтересованных сторон, только тогда он будет готов установить зарядное устройство или если он получит инвестиции от других инвесторов или производитель зарядной станции готов инвестировать».

Компактная станция для зарядки электромобилей

Подробно обсудив проблемы с экспертами в этой области, можно сказать, что отсутствие адекватной инфраструктуры зарядки, создание сети доступности топлива для владельцев электромобилей и тот факт, что зарядка электромобиля занимает больше времени, чем заправка двигателя внутреннего сгорания, становятся достаточно существенными факторами, препятствующими быстрому распространению электромобилей. Кроме того, средняя стоимость электромобилей в Индии недостаточно привлекательна для потребителей. Стартапы электромобилей и крупные производители автомобилей оказались в "ловушке" между сокращением затрат на электромобили и инвестициями в развитие инфраструктуры.  Получение лицензии на создание инфраструктуры зарядки электромобилей — еще одна сложная задача.

Однако, наряду с проблемами, у нас есть и решения. Правительства штатов и центральное правительство прилагают усилия для поощрения внедрения электромобилей в стране с помощью новой политики и структур для рынка электромобилей. Правительство Индии планирует быстро увеличить количество зарядных станций по всей стране. Планируется установить более 69000 заправочных станций, при этом на каждой заправке должно быть как минимум одно зарядное устройство для электромобилей, а также планируется строительство новых зарядных станций для электромобилей.

Бюро стандартов Индии и Департамент науки работают над стандартизацией инфраструктуры зарядки электромобилей и сокращением связанных с этим затрат. Кроме того, во всем мире ведется множество дискуссий по поводу принятия японской CHAdeMO, Европейской комбинированной системы зарядки (CCS) и индийского стандарта Bharat.

Учитывая такие многообещающие шаги по увеличению количества зарядных станций в стране, мы определенно можем ожидать увидеть все больше и больше электромобилей на дорогах в ближайшие годы.

(Проголосуй первым!)
Загрузка...
5 просмотров

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *