随着电动汽车的普及,充电解决方案的市场将稳步发展

随着电动汽车的普及,充电解决方案的市场将稳步发展

2020 年 11 月,电动汽车 (EV) 制造商 Tesla(特斯拉)成为全球市值最高的汽车制造商。最近,General Motors(通用汽车)首席执行官 Mary Teresa Barra 在 2021 年 CES 展会中承诺,将为美国最大的汽车制造商“奠定纯电动未来的基础”。

据彭博社 (BNEF) 报道,[1]尽管 2021 年电动汽车销量将有所下降,但分析师预计,到 2025 年,汽车制造商的新电动汽车销量将超过 850 万辆,到 2030 年销售量将飙升至 2600 万辆,约占市场份额的 28%。因此,预计到 2030 年,全球将有 1.16 亿辆电动汽车在市场流通。

电动汽车的广泛使用,意味着可以减少污染和维护次数,同时也意味着市场对更大型、更高效的充电基础设施的需求将会显著增加。

去年 6 月,国际能源机构 (IEA) 报告称,“用于电动汽车充电的基础设施在持续增加。2019 年,全球累计约有 730 万个充电桩,其中约 650 万个是家用、多户型建筑和工作场所的私人、轻型车辆慢速充电桩。”[2]

报告还指出,“在 2019 年,全球公共(慢和快)充电桩的数量相比前一年上涨了 60%,已经超过了轻型电动汽车的销量增幅。”

对电动汽车充电标准化的持续努力随处可见

电动汽车制造商长期以来一直在合作制定电动汽车充电标准,包括通用充电连接器。如今,大多数纯电动和插电式混合动力汽车都配备了 1 型交流电动汽车供电设备 (EVSE) — 通常为 J1772 连接器。对于那些不熟悉电动汽车的人来说,EVSE 是一种帮助用户和电动汽车在充电时保持安全的协议。EVSE 能够避免除插入标准连接器以外的所有用户交互 — 充电桩则负责其余。

J1772 连接器也被称为“J 插头”,允许 110-V 和 220-V 单相充电,在北美和日本都有使用。

在欧洲,许多电动汽车还配备了用于 2 级充电桩的 IEC 2 型 ”Mennekes 连接器”,或用于 3 级充电桩的 “Scame 连接器”。两种连接器均符合 IEC 62196[3] 规范。3 级充电桩允许快速三相充电,输入高达 63 A。

另一个广泛使用的连接器是 CHAdeMO。[4]此连接器使用直流充电,能向汽车输送更高的电压水平。在装配 CHAdeMO 的充电桩,交直流转换是在电桩进行的,而非在车内进行。此外,CHAdeMO 规格允许双向电能传输。这意味着电动汽车车主可以将其车辆视为一种能量存储设备,能够优化电力使用并为电网提供平衡服务。

在这个潜力巨大且快速增长的市场内,不同的充电解决方案正在并驱争先

对于那些需要在家里给 EV 充电的人来说,最受欢迎的选择是壁挂式交流充电桩。虽然这几种充电系统存在多家制造商,但大多数用户都会安装“Wallbox”的充电系统。

Wallbox 目前提供两种家用充电选择:Pulsar Plus 可提供标准的交流充电且适用于所有类型的汽车,包括混合动力汽车;另一种是 Quasar,[5]此为第一款采用直流电和 CHAdeMO 连接器的家用双向充电器。

在当前部署的最具包容性的基础设施中,我们可以看到越来越多的独立充电桩/站出现在停车场、城市街道和加油站。这些设备通常具有不同的连接器,包括快速充电,使用交流和直流电源。

根据汽车连接器的类型,一个充电桩/站可以在 30 分钟内为一辆普通电动汽车充足电。在某些城市,特别是欧洲的某些城市提供免费充电以鼓励电动汽车的使用。

在过去的几年里,另一种被广泛使用的充电方式为无线充电。此方式的设计目的是为了能够在不插电的情况下为电动汽车充电。Plugless [6] 是一家生产和销售电动无线充电桩/站的公司,为 Tesla Model S、BMW i3、Nissan Leaf 以及 Chevrolet Volt 提供升级套件,并计划为更多汽车提供服务。

一些城市和地区也正在考虑研发无线充电公路。此设计想法旨在让电动汽车能够在行驶过程中进行充电,从而省去需要在充电站停车充电的麻烦。此种充电方式对电动公交车来说大有裨益。

谈到电动公交车,这些车辆会在某些公交车站使用受电弓充电。例如,在巴塞罗那,都市交通管理局 (TMB) 在其运营的电动公交车车队的线路末端设有充电站。[7] 目前使用的受电弓是一种超高速系统(500 kW 的电力),可在五至八分钟内充满 80% 的电池容量。该系统允许司机可以无间断地驾驶电动公交车一整天。还减少了所需电池的数量,从而节约电力并减少服务的总运营成本 (TCO)。事实上,TMB 估计,运营一辆普通充电的电动公交车 10 年的总运营成本(包括基础设施的成本),要比运营柴油或混合动力公交车的成本低得多。

电动汽车可能是一个良好的平衡电网和在停电期间为家庭供电的解决方案

如今的电动汽车拥有巨大的电池容量,可用于可再生能源的临时存储,平衡电网并在必要时为家庭供电。

电动汽车对电网 (V2G) 技术是当今许多电动汽车的特色,此技术允许将电池储存的电力传送回电网或充电站。利用 CHAdeMO 连接器和 V2G 充电站,电动汽车可以暂时储存内部安装的太阳能电池板产生的剩余电力,然后在必要时将电力输送回房屋或建筑物。尤其是在遇到自然灾害导致的电力中断情况时,这一技术便显得格外重要。

例如,一辆满载 75-kWh 电量的 Tesla Model 3 可满足一个普通家庭超过一周的基本用电需求。此外,电动汽车网络可以帮助电力公司在需要时为社区提供额外的电力。

根据 MarketWatch 的预测,到 2027 年,全球 V2G 技术市场预计将获得约 174.3 亿美元的收入,而在 2020 年至 2027 年预测期间,复合年增长率 (CAGR) 将达到 48%。[8]

纵观全局

毫无疑问,电动汽车不再是未来的交通工具,而是现在的交通工具。在不久的将来,我们可以期待在家里也能拥有一个电动汽车充电站/桩,就如同拥有一辆汽车一样常态化。