Ev Charger Technologies

Xitoy va Qo'shma Shtatlardagi EV zaryadlash texnologiyalari umuman o'xshash.Ikkala mamlakatda ham elektr transport vositalarini zaryad qilish uchun simlar va vilkalar ustunlik qiladi.(Simsiz zaryadlash va batareyani almashtirish ko'pi bilan ozgina bo'ladi.) Ikki davlat o'rtasida zaryadlash darajasi, zaryadlash standartlari va aloqa protokollari bo'yicha farqlar mavjud.Ushbu o'xshashliklar va farqlar quyida muhokama qilinadi.

A. Zaryadlash darajalari

Amerika Qo'shma Shtatlarida 120 voltli elektr tokini zaryadlash o'zgartirilmagan uy rozetkalari yordamida amalga oshiriladi.Bu, odatda, 1-darajali yoki "to'lqinli" zaryadlash deb nomlanadi.1-darajali zaryad bilan odatdagi 30 kVt-soat batareya 20% dan deyarli to'liq zaryadga o'tish uchun taxminan 12 soat vaqt ketadi.(Xitoyda 120 voltli rozetkalar mavjud emas.)

Xitoyda ham, Amerika Qo'shma Shtatlarida ham 220 volt (Xitoy) yoki 240 volt (AQSh) da katta hajmdagi EV zaryadlanadi.Qo'shma Shtatlarda bu 2-darajali zaryadlash sifatida tanilgan.

Bunday zaryadlash o'zgartirilmagan rozetkalar yoki ixtisoslashtirilgan EV zaryadlash uskunalari bilan amalga oshirilishi mumkin va odatda taxminan 6-7 kVt quvvat sarflaydi.220–240 voltsda zaryad olayotganda, odatdagi 30 kVt / soat batareya 20% dan deyarli to'liq zaryadga o'tish uchun taxminan 6 soat davom etadi.

Nihoyat, Xitoyda ham, Qo'shma Shtatlarda ham 24 kVt, 50 kVt, 100 kVt yoki 120 kVt quvvatdan foydalanadigan doimiy to'lqinli tez zaryadlovchilar tarmoqlari o'sib bormoqda.Ba'zi stantsiyalar 350 kVt yoki hatto 400 kVt quvvatni taklif qilishi mumkin.Ushbu DC tez zaryadlovchi qurilmalari avtomobil akkumulyatorini taxminan bir soatdan 10 daqiqagacha bo'lgan vaqt oralig'ida 20% dan deyarli to'liq zaryadlashgacha olishi mumkin.

6-jadval:AQShda eng keng tarqalgan zaryadlash darajalari

Manba: AQSh Energetika vazirligi

B. Zaryadlash standartlari

i.Xitoy

Xitoyda bitta umummilliy EV tez zaryadlash standarti mavjud.AQShda uchta EV tez zaryadlash standarti mavjud.

Xitoy standarti Xitoy GB/T sifatida tanilgan.(Bosh harflarGBmilliy standartni anglatadi.)

China GB/T 2015-yilda bir necha yillik rivojlanishdan so‘ng chiqarildi.124 Endi u Xitoyda sotiladigan barcha yangi elektr transport vositalari uchun majburiy hisoblanadi.Tesla, Nissan va BMW kabi xalqaro avtomobil ishlab chiqaruvchilari Xitoyda sotiladigan EV avtomobillari uchun GB/T standartini qabul qildilar.GB/T hozirda maksimal 237,5 kVt quvvatda (950 V va 250 amperda) tez zaryadlash imkonini beradi, garchi ko'p bo'lsa ham

Xitoyning DC tez zaryadlovchi qurilmalari 50 kVt quvvatga ega.Yangi GB/T 2019 yoki 2020-yillarda chiqariladi, bu esa standartni yirikroq tijorat avtomobillari uchun 900 kVtgacha zaryadlashni o‘z ichiga olgan holda yangilaydi.GB/T faqat Xitoy uchun standartdir: xorijga eksport qilinadigan Xitoyda ishlab chiqarilgan bir nechta EVlar boshqa standartlardan foydalanadi.125

2018-yil avgust oyida Xitoy Elektr Kengashi (MSK) Yaponiyada joylashgan CHAdeMO tarmog‘i bilan birgalikda ultra tez zaryadlashni rivojlantirish bo‘yicha o‘zaro anglashuv memorandumini e’lon qildi.Maqsad - tez zaryadlash uchun GB/T va CHAdeMO o'rtasidagi muvofiqlik.Ikki tashkilot standartni Xitoy va Yaponiyadan tashqari mamlakatlarga ham kengaytirish uchun hamkorlik qiladi.126

ii.Qo'shma Shtatlar

Qo'shma Shtatlarda DC tez zaryadlash uchun uchta EV zaryadlash standarti mavjud: CHAdeMO, CCS SAE Combo va Tesla.

CHAdeMO 2011-yilda yaratilgan birinchi EV tez zaryadlovchi standarti edi. U Tokio tomonidan ishlab chiqilgan.

Electric Power Company va qisqartmasi “Charge to Move” (yapon tilida soʻz oʻyini).127 CHAdeMO hozirda Qoʻshma Shtatlarda Nissan Leaf va Mitsubishi Outlander PHEV modellarida qoʻllaniladi, ular eng koʻp sotiladigan elektromobillar qatoriga kiradi.Leafning Qo'shma Shtatlardagi muvaffaqiyati bo'lishi mumkinXitoy VA AQShda ELEKTR AVTOMOBILNI QUYLASH

ENERGYPOLICY.COLUMBIA.EDU |2019-yil FEVRAL |

Bu qisman Nissan kompaniyasining dilerlik do‘konlari va boshqa shaharlardagi CHAdeMO tez zaryadlovchi infratuzilmasini joriy etish bo‘yicha erta majburiyatiga bog‘liq.128 2019-yil yanvar oyi holatiga ko‘ra, Qo‘shma Shtatlarda 2900 dan ortiq CHAdeMO tez zaryadlovchi qurilmalari (shuningdek Yaponiyada 7400 dan ortiq va 7900 dan ortiq) mavjud edi. Yevropada).129

2016-yilda CHAdeMO o'zining standartini dastlabki zaryadlash stavkasi 70 dan yangilashini e'lon qildi.

kVt 150 kVtni taklif qiladi.130 2018 yil iyun oyida CHAdeMO 1000 V, 400 amperlik suyuqlik bilan sovutilgan kabellardan foydalangan holda 400 kVt quvvatga ega zaryadlash imkoniyatini joriy etishini e'lon qildi.Kattaroq zaryadlash yuk mashinalari va avtobuslar kabi yirik tijorat transportlarining ehtiyojlarini qondirish uchun mavjud bo'ladi.131

Qo'shma Shtatlardagi ikkinchi zaryadlash standarti CCS yoki SAE Combo sifatida tanilgan.U 2011 yilda Yevropa va AQSh avtomobil ishlab chiqaruvchilari guruhi tomonidan chiqarilgan.so'zkombinatsiyavilka o'zgaruvchan tokdan (43 kVtgacha) va doimiy tokda zaryadlashni o'z ichiga olganligini bildiradi.132 In

Germaniya, Charging Interface Initiative (CharIN) koalitsiyasi CCSni keng qo'llashni himoya qilish uchun tuzilgan.CHAdeMO dan farqli o'laroq, CCS vilkasi doimiy va o'zgaruvchan tokni bitta port bilan zaryadlashni ta'minlaydi, bu esa avtomobil korpusidagi bo'sh joy va teshiklarni qisqartiradi.Yaguar,

Volkswagen, General Motors, BMW, Daimler, Ford, FCA va Hyundai CCS-ni qo'llab-quvvatlaydi.Tesla ham koalitsiyaga qo‘shildi va 2018-yil noyabr oyida uning Yevropadagi avtomobillari CCS zaryadlash portlari bilan jihozlangan bo‘lishini e’lon qildi.133 Chevrolet Bolt va BMW i3 AQShda CCS quvvatidan foydalanadigan mashhur EV’lar qatoriga kiradi.Hozirgi CCS tez zaryadlovchi qurilmalari taxminan 50 kVt quvvatda zaryadlashni taklif qilsa-da, Electrify America dasturi 350 kVt tez zaryadlashni o'z ichiga oladi, bu esa 10 daqiqa ichida deyarli to'liq zaryadlashni ta'minlaydi.

Qo'shma Shtatlardagi uchinchi zaryadlash standarti Tesla tomonidan boshqariladi, u 2012 yil sentyabr oyida Qo'shma Shtatlarda o'zining Supercharger tarmog'ini ishga tushirgan.134 Tesla

Superchargerlar odatda 480 voltda ishlaydi va maksimal 120 kVt quvvatda zaryadlashni taklif qiladi.Sifatida

2019-yil yanvar oyida Tesla veb-saytida Qo‘shma Shtatlardagi 595 Supercharger manzillari ro‘yxati berilgan, qo‘shimcha 420 ta joy “tez orada”.135 2018-yilning may oyida Tesla kelajakda Supercharger qurilmalari 350 kVt quvvatga yetishini taklif qilgan edi.136

Ushbu hisobot uchun olib borgan tadqiqotimizda biz amerikalik suhbatdoshlardan DC tez zaryadlash bo'yicha yagona milliy standartning yo'qligi EVni qabul qilish uchun to'siq bo'ladimi, deb so'radik.Kamdan-kam odam ijobiy javob berdi.Bir nechta shahar tez zaryadlash standartlari muammo deb hisoblanmasligining sabablari quyidagilardan iborat:

● EV zaryadlashning aksariyati uyda va ishda, 1 va 2-darajali zaryadlovchilar bilan amalga oshiriladi.

● Bugungi kunga qadar jamoat va ish joyidagi zaryadlash infratuzilmasining katta qismi 2-darajali zaryadlovchi qurilmalardan foydalangan.

● EV egalariga, hatto EV va zaryadlovchi turli xil zaryadlash standartlaridan foydalansa ham, ko'pchilik DC tez zaryadlovchi qurilmalaridan foydalanish imkonini beruvchi adapterlar mavjud.(Asosiy istisno, Tesla super zaryadlash tarmog'i, faqat Tesla avtomobillari uchun ochiq.) Ta'kidlash joizki, tez zaryadlovchi adaptorlarning xavfsizligi haqida ba'zi xavotirlar mavjud.

● Rozetka va ulagich tez zaryadlovchi stansiya narxining kichik foizini tashkil qilganligi sababli, bu stansiya egalari uchun juda kam texnik yoki moliyaviy qiyinchilik tug'diradi va uni yoqilg'i quyish shoxobchasidagi turli oktanli benzinlar uchun shlanglar bilan solishtirish mumkin.Ko'pgina umumiy zaryadlash stantsiyalarida bitta zaryadlash postiga ulangan bir nechta vilkalar mavjud bo'lib, u erda har qanday turdagi EVni zaryad qilish imkonini beradi.Darhaqiqat, ko'plab yurisdiktsiyalar buni talab qiladi yoki rag'batlantiradi.Xitoy VA AQShda ELEKTR AVTOMOBILNI QUYLASH

38 |GLOBAL ENERGIYA SIYoSAT MARKAZI |COLUMBIA SIPA

Ba'zi avtomobil ishlab chiqaruvchilari eksklyuziv zaryadlash tarmog'i raqobatbardosh strategiya ekanligini aytishdi.BMW kompaniyasining elektromobillik bo'limi boshlig'i va CharIN raisi Klaas Braklo 2018 yilda shunday dedi: "Biz kuch-qudrat mavqeini yaratish uchun CharIN-ga asos solganmiz."137 Ko'pgina Tesla egalari va investorlari uning xususiy super zaryadlovchi tarmog'ini savdo nuqtasi deb bilishadi, garchi Tesla o'z ifodasini topishda davom etmoqda. Boshqa avtomobil modellariga o'z tarmog'idan foydalanishga ruxsat berishga tayyorlik, agar ular foydalanishga mutanosib ravishda mablag 'ajratishsa.138 Tesla, shuningdek, CCSni targ'ib qiluvchi CharINning bir qismidir.2018-yil noyabr oyida Yevropada sotiladigan Model 3 avtomobillari CCS portlari bilan jihozlanishini e’lon qildi.Tesla egalari CHAdeMO tez zaryadlovchi qurilmalariga kirish uchun adapterlarni ham sotib olishlari mumkin.139

C. Zaryadlash aloqa protokollari Zaryadlash aloqa protokollari foydalanuvchi ehtiyojlari uchun (zaryad holati, batareya quvvati va xavfsizligini aniqlash uchun) va tarmoq (shu jumladan,) uchun zaryadlashni optimallashtirish uchun zarur.

tarqatish tarmog'ining sig'imi, foydalanish vaqti narxlari va talabga javob choralari).140 China GB/T va CHAdeMO CAN deb nomlanuvchi aloqa protokolidan foydalanadi, CCS esa PLC protokoli bilan ishlaydi.Ochiq zaryadlash alyansi tomonidan ishlab chiqilgan Ochiq zaryadlash nuqtasi protokoli (OCPP) kabi ochiq aloqa protokollari AQSh va Yevropada tobora ommalashib bormoqda.

Ushbu hisobot uchun olib borgan tadqiqotimizda AQShning bir qancha suhbatdoshlari ochiq aloqa protokollari va dasturiy ta'minotga o'tishni siyosat ustuvorligi sifatida ta'kidladilar.Xususan, Amerika tiklanish va qayta investitsiya qonuni (ARRA) doirasida moliyalashtirilgan baʼzi davlat toʻlov loyihalari keyinchalik moliyaviy qiyinchiliklarga duch kelgan va oʻzgartirishni talab qiladigan singan uskunalarni qoldirib, xususiy platformalarga ega sotuvchilarni tanlagani qayd etildi.141 Aksariyat shaharlar, kommunal xizmatlar va toʻlovlar ushbu tadqiqot uchun bog'langan tarmoqlar ochiq aloqa protokollarini qo'llab-quvvatladilar va tarmoq xostlarini zaryadlovchi provayderlarni muammosiz almashtirishga imkon berish uchun rag'batlantirdilar.142

D. Xarajatlar

Uy uchun zaryadlovchi qurilmalar Xitoyda AQShga qaraganda arzonroq.Xitoyda odatiy 7 kVt quvvatga ega devorga o'rnatilgan uy zaryadlovchi qurilmasi 1200 yuandan 1800 yuangacha bo'lgan narxda onlayn sotiladi.143 O'rnatish qo'shimcha xarajatlarni talab qiladi.(Ko'pgina xususiy EV xaridlari zaryadlovchi va o'rnatish bilan birga keladi.) Amerika Qo'shma Shtatlarida 2-darajali uy zaryadlovchi qurilmalari narxi $450-600 oralig'ida va o'rnatish uchun o'rtacha taxminan $500 turadi.144 DC tez zaryadlovchi uskunalar har ikki davlat.Xarajatlar juda xilma-xildir.Ushbu hisobot uchun intervyu bergan xitoylik ekspertlardan biri Xitoyda 50 kVt quvvatga ega tez zaryadlovchi postni o'rnatish odatda 45 000 yuandan 60 000 yuangacha turadi, zaryadlash punktining o'zi esa taxminan 25 000 – 35 000 yuanni va kabellar, er osti infratuzilmasi va mehnat infratuzilmasini hisobga olishini taxmin qildi. qolganlari uchun.145 Qo'shma Shtatlarda doimiy to'lqinli tez zaryadlash har bir post uchun o'n minglab dollarga tushishi mumkin.DC tez zaryadlash uskunasini o'rnatish narxiga ta'sir qiluvchi asosiy o'zgaruvchilarga kanal ochish, transformatorni yangilash, yangi yoki takomillashtirilgan sxemalar va elektr panellari va estetik yangilanishlar kiradi.Yo'l belgilari, ruxsat berish va nogironlar uchun ruxsat berish qo'shimcha masalalardir.146

E. Simsiz zaryadlash

Simsiz zaryadlash bir qancha afzalliklarga ega, jumladan estetika, vaqtni tejash va foydalanish qulayligi.

U 1990-yillarda EV1 (ilk elektr avtomobil) uchun mavjud edi, ammo bugungi kunda kamdan-kam uchraydi.147 Onlayn taklif qilinadigan simsiz elektr energiyasini zaryadlash tizimlarining narxi 1260 dollardan 3000 dollargacha.148 Simsiz elektr energiyasini zaryadlash samaradorlik uchun jarimaga tortiladi, joriy tizimlar esa zaryadlash samaradorligini taklif qiladi. 85% atrofida.149 Hozirgi simsiz zaryadlash mahsulotlari 3–22 kVt quvvatni uzatishni taklif qiladi;3,6 kVt yoki 7,2 kVt quvvatga ega Plugless zaryaddan bir nechta EV modellari uchun simsiz zaryadlash moslamalari mavjud, bu 2-darajali zaryadlashga teng.150 Ko'pgina EV foydalanuvchilari simsiz zaryadlashni qo'shimcha xarajatlarga arzimaydi deb hisoblasa-da,151 ba'zi tahlilchilar texnologiya tez orada keng tarqalishini bashorat qilishdi. va bir nechta avtomobil ishlab chiqaruvchilari kelajakdagi EV'larda simsiz zaryadlashni taklif qilishlarini e'lon qilishdi.Simsiz zaryadlash jamoat avtobuslari kabi belgilangan marshrutlarga ega boʻlgan ayrim transport vositalari uchun jozibador boʻlishi mumkin, shuningdek, kelajakdagi elektr magistral yoʻllari uchun ham taklif qilingan, biroq yuqori narx, past zaryadlash samaradorligi va sekin zaryadlash tezligi kamchiliklar boʻlar edi.152

F. Batareyani almashtirish

Batareyani almashtirish texnologiyasi yordamida elektr transport vositalari o'zlarining tugatilgan batareyalarini to'liq zaryadlangan boshqa batareyalarga almashtirishlari mumkin.Bu haydovchilar uchun sezilarli potentsial imtiyozlar bilan EVni qayta zaryadlash uchun zarur bo'lgan vaqtni keskin qisqartiradi.

Ayni paytda Xitoyning bir qancha shaharlari va kompaniyalari akkumulyatorlarni almashtirish bo‘yicha tajriba o‘tkazmoqda, bunda asosiy e’tibor taksilar kabi ko‘p foydalaniladigan EV’larga qaratiladi.Xanchjou shahri mahalliy ishlab chiqarilgan Zotye EV lardan foydalanadigan taksi parki uchun akkumulyatorlarni almashtirish tizimini joriy qildi.2017-yil oxirida BAIC 2021-yilgacha butun mamlakat boʻylab 3000 ta almashtirish stansiyalarini qurish rejasini eʼlon qildi.156 Xitoyning EV startapi NIO oʻzining baʼzi avtomobillari uchun akkumulyatorlarni almashtirish texnologiyasini qoʻllashni rejalashtirmoqda va Xitoyda 1100 ta almashtirish stansiyalarini qurishini eʼlon qildi.157 Xitoyning bir necha shaharlari— jumladan Xanchjou va Qingdaoda ham avtobuslar uchun akkumulyator almashinuvidan foydalanilgan.158

Qo'shma Shtatlarda akkumulyatorlarni almashtirish bo'yicha muhokamalar Isroilning 2013 yilda yo'lovchi avtomobillari uchun almashtirish stansiyalari tarmog'ini rejalashtirgan Project Better Place kompaniyasining bankrot bo'lishi ortidan barham topdi. ko'rsatish ob'ekti, iste'molchilarning qiziqishi yo'qligini ayblash.Bugungi kunda Qo'shma Shtatlarda akkumulyatorlarni almashtirish bo'yicha tajribalar kam bo'lsa ham.154 Batareya narxining pasayishi va, ehtimol, bir oz darajada DC tez zaryadlovchi infratuzilmasining o'rnatilishi, batareyani almashtirishning jozibadorligini kamaytirgan bo'lishi mumkin. Qo'shma Shtatlar.

Batareyani almashtirish bir qator afzalliklarga ega bo'lsa-da, uning sezilarli kamchiliklari ham bor.EV akkumulyatori og'ir va odatda avtomobilning pastki qismida joylashgan bo'lib, hizalama va elektr ulanishlari uchun minimal muhandislik bardoshliklari bilan ajralmas tarkibiy qismni tashkil qiladi.Zamonaviy akkumulyatorlar odatda sovutishni talab qiladi va sovutish tizimlarini ulash va ajratish qiyin.159 Ularning o'lchamlari va og'irligini hisobga olgan holda, akkumulyator tizimlari shitirlashning oldini olish, eskirishni kamaytirish va avtomobilni markazda ushlab turish uchun mukammal tarzda joylashishi kerak.Bugungi EVlarda keng tarqalgan skeytbord akkumulyatori arxitekturasi avtomobilning og'irlik markazini pasaytirish va old va orqa tomonda to'qnashuvlardan himoya qilishni yaxshilash orqali xavfsizlikni yaxshilaydi.Bagajda yoki boshqa joyda joylashgan olinadigan batareyalar bu afzallikdan mahrum bo'ladi.Ko'pchilik avtomobil egalari asosan uyda yoki to'lov beriXitoy VA AQShda ELEKTR AVTOMOBILNI QUYLASHishda batareyani almashtirish zaryadlash infratuzilmasi bilan bog'liq muammolarni hal qilishi shart emas - bu faqat umumiy zaryadlash va masofani hal qilishga yordam beradi.Aksariyat avtomobil ishlab chiqaruvchilar akkumulyator paketlari yoki dizaynini standartlashtirishni istamaganligi sababli - avtomobillar o'zlarining akkumulyatorlari va motorlari atrofida ishlab chiqilgan va bu asosiy mulkiy qiymatga aylanadi160 - akkumulyatorlarni almashtirish har bir avtomobil kompaniyasi uchun alohida almashtirish stansiyasi tarmog'ini yoki turli modellar uchun alohida almashtirish uskunasini talab qilishi mumkin. transport vositalarining o'lchamlari.Mobil akkumulyatorlarni almashtiruvchi yuk mashinalari taklif qilingan bo'lsa-da,161 bu biznes modeli hali amalga oshirilmagan.