Adopcja pojazdu elektrycznego (EV) gwałtownie rośnie na całym świecie, a rządy, firmy i konsumenci coraz częściej uznają korzyści środowiskowe i ekonomiczne przełączania z tradycyjnych pojazdów benzynowych na pojazdy elektryczne. Ponieważ EV stają się bardziej popularne, potrzeba solidnej i wydajnej infrastruktury ładowania ma kluczowe znaczenie. Kluczowym elementem tej infrastruktury jest stacja ładowania, w której EV mogą uzupełniać swoje baterie.
Jednym z głównych sposobów klasyfikacji ładowarek EV jest oparty na rodzaju prądu wyjściowego, który dostarczają: prąd naprzemienny (AC) lub prąd stały (DC). Zrozumienie różnic między tymi dwoma rodzajami stacji ładowania - stacji ładowania (znanych również jako ładowarki na poziomie 1 i poziomu 2) oraz szybkie ładowarki DC (DCFC) - jest niezbędne zarówno dla konsumentów, jak i firm, które chcą zainstalować lub korzystać z ładowarki EV.
Rodzaje ładowarek EV: AC vs. DC
Stacje ładowania prądu przemiennego: ładowarki poziomu 1 i poziomu 2
Prąd naprzemienny (AC) jest najczęściej stosowaną formą energii elektrycznej w domach i firmach. Jakiś Ładowarka prądu przemiennego przekształca moc prądu przemiennego z siatki w zasilanie prądu stałego, która jest przechowywana w baterii EV. W przypadku ładowarek poziomu 1 i poziomu 2 konwersja mocy odbywa się w obrębie ładowarki pokładowej pojazdu, co ogranicza ich prędkość ładowania w porównaniu z ładowarkami DC.
1. Ładowarka poziomu 1
Ładowarki poziomu 1 są najbardziej podstawową formą ładowania pojazdów elektrycznych. Te ładowarki używają standardowego 120-woltowego sklepu domowego do obciążenia EV. Proces ładowania obejmuje moc pobierania pojazdu bezpośrednio z siatki, w której prąd prądu przemiennego jest następnie przekształcany w prąd prądu prądu prądu DC przez ładowarkę samochodu.
Ładowarki poziomu 1 są często używane w ustawieniach mieszkaniowych, w których użytkownicy podłączają swoje EV do standardowych punktów ściennych z dnia na dzień. Chociaż są wygodne, ponieważ nie wymagają specjalnej instalacji ani dodatkowej infrastruktury, ładowarki na poziomie 1 są dość powolne pod względem ładowania. Średnio ładowarka na poziomie 1 zapewnia szybkość ładowania około 2 do 5 mil zasięgu na godzinę. To sprawia, że nadaje się do kierowców, którzy nie muszą szybko naładować lub mieć dostęp do długich okresów przestojów (np. Nocne ładowanie w domu).
2. Ładowarka poziomu 2
Ładowarki poziomu 2 wykorzystują zasilanie 240-woltowe i zapewniają szybszy czas ładowania w porównaniu do ładowarki poziomu 1. Ładowarki te są powszechnie spotykane w publicznych stacjach ładowania, miejscach pracy i warunkach mieszkalnych, w których konieczne jest szybsze ładowanie. W przeciwieństwie do ładowarek na poziomie 1, ładowarki poziomu 2 wymagają instalacji specjalistycznego sprzętu elektrycznego i infrastruktury, co czyni je droższymi i zaangażowanymi w konfigurację.
Ładowarki poziomu 2 mogą zapewnić od 10 do 60 mil zasięgu na godzinę, w zależności od pojazdu i mocy ładowarki. Dla większości właścicieli EV ładowarka na poziomie 2 jest preferowanym rozwiązaniem do ładowania domu, ponieważ stanowi równowagę między wygodą, kosztami i prędkością ładowania. Ponadto ładowarki na poziomie 2 mogą być również zainstalowane w różnych miejscach publicznych, takich jak centra handlowe, lotniska lub budynki biurowe, w których kierowcy EV mogą pobierać opłaty podczas pracy w innych działaniach.
Ładowarki poziomu 2 są szczególnie przydatne dla kierowców, którzy muszą uzupełnić baterię w ciągu dnia lub chcą szybszego zwrotu w porównaniu do ładowarek na poziomie 1. Są one powszechnie stosowane w przypadku EV, które mają większe pojemności baterii i wymagają szybszego uzupełnienia.
Szybkie ładowarki DC: ładowarki poziomu 3
Podczas gdy ładowarki prądu przemiennego są odpowiednie do wolniejszego, codziennego ładowania, DC Fast Chargers (DCFC) są zaprojektowane tak, aby zapewnić znacznie wyższe prędkości ładowania, dzięki czemu są idealne do podróży na duże odległości i szybkiego ładowania. W przeciwieństwie do ładowarek prądu przemiennego, które wymagają konwersji na pokładzie z prądu przemiennego na DC, szybkie ładowarki DC zapewniają zasilanie DC bezpośrednio do baterii pojazdu. To bezpośrednie dostarczanie energii pozwala na znacznie szybszy czas ładowania, co czyni je szczególnie ważnymi dla publicznych stacji ładowania wzdłuż autostrad i głównych korytarzy tranzytowych.
1. Jak działają szybkie ładowarki DC
Szybkie ładowarki DC omijają ładowarkę pojazdu, zamiast tego dostarczając energię prądu DC o dużej mocy bezpośrednio do akumulatora. Proces jest szybszy, ponieważ eliminuje potrzebę konwersji z prądu przemiennego na DC, a napięcie o wysokim wyjściu pozwala na wyższą szybkość ładowania.
Szybkość ładowania szybkiej ładowarki DC może się różnić w zależności od wielkości baterii pojazdu, pojemności ładowania i mocy wyjściowej stacji. Ogólnie rzecz biorąc, szybkie ładowarki DC mogą zapewnić od 60 mil do ponad 200 mil zasięgu w zaledwie 30 minut ładowania. Niektóre z najbardziej zaawansowanych szybkich ładowarek DC są w stanie dostarczyć energię w tempie do 350 kW, co jest znacznie szybsze niż większość ładowarek prądu przemiennego.
Istnieją trzy podstawowe typy szybkich ładowarek DC w oparciu o napięcie wyjściowe i standard ładowania, którego używają:
CHADEMO : Opracowany w Japonii, ten standard zapewnia prąd DC do EVS do 62,5 kW, a nowsze modele są w stanie osiągnąć do 150 kW.
CCS (połączony system ładowania) : najczęściej przyjęty standard szybkiego ładowania w Europie i Stanach Zjednoczonych, CCS obsługuje poziomy mocy do 350 kW, umożliwiając ultra szybkie ładowanie.
Tesla Supercharger : Zastrzeżona sieć szybkich ładowarek Tesli, która wykorzystuje standard doładowania i zapewnia szybkie ładowanie DC o wysokim napięciu do 250 kW.
2. Zalety szybkiego ładowania DC
Najbardziej oczywistą zaletą szybkich ładowarków DC jest ich szybkość. Są w stanie dostarczyć duży zasięg w bardzo krótkim czasie. Na przykład DCFC 50 kW może ładować typowy akumulator EV do 80% w ciągu około 30 minut, podczas gdy ładowarka AC na poziomie 2 zajęłaby kilka godzin, aby zapewnić ten sam ładunek.
Szybkie ładowarki DC są istotną częścią umożliwiania podróży na duże odległości EV, ponieważ pozwalają kierowcom szybkie ładowanie podczas podróży lub długich dojazdów. Ponadto, w miarę rozwoju globalnej sieci DC Fast Chargers, wygoda własności EV nadal się poprawia.
Jednak pomimo swoich korzyści szybkie ładowarki DC mają wyższe koszty infrastruktury w porównaniu z ładowarkami prądem przemiennym. Instalacja stacji DCFC wymaga specjalistycznego sprzętu, zasilacza wysokiego napięcia i większego fizycznego śladu. W rezultacie stacje DCFC są częściej spotykane wzdłuż autostrad, na obszarach miejskich o wysokim ruchu lub w dużych lokalizacjach komercyjnych.
Wniosek
Wzrost adopcji pojazdów elektrycznych jest ściśle związany z ekspansją infrastruktury ładowania EV, a zrozumienie różnic między różnymi rodzajami ładowarki jest niezbędne zarówno dla konsumentów, jak i firm. Niezależnie od tego, czy instalujesz stację ładowania w domu, konfigurujesz publiczną infrastrukturę ładowania, czy po prostu próbujesz zrozumieć twoje opcje, znajomość różnic między ładowaniem AC i DC może pomóc w podjęciu właściwej decyzji.
Podczas gdy ładowarki prądu przemiennego (poziom 1 i poziom 2) są odpowiednie do codziennego użytku i są bardziej opłacalne, szybkie ładowarki DC zapewniają szybkość i wydajność potrzebną do podróży na duże odległości i szybkich najlepszych. Oba rodzaje ładowników odgrywają ważną rolę we wspieraniu rosnącego zapotrzebowania na EV i ułatwianiu przejścia na bardziej ekologiczną, bardziej zrównoważoną przyszłość.
Rozumiejąc konkretne zalety i ograniczenia każdego rodzaju ładowarki, konsumenci mogą podejmować świadome decyzje w oparciu o swoje nawyki jazdy i potrzeby ładowania, podczas gdy firmy mogą odpowiednio zaplanować infrastrukturę ładowania, aby wspierać potrzeby rosnącego rynku EV.
