우리가 예상한 대로 전기 자동차 판매량은 해마다 증가하고 있지만 아직 기후 목표를 달성하려면 아직 멀었습니다. 그러나 우리는 여전히 이 데이터 예측을 낙관적으로 믿을 수 있습니다. 2030년까지 전 세계 EV의 수는 1억 2,500만 대를 초과할 것으로 예상됩니다. 보고서에 따르면 아직 BEV 사용을 고려하고 있지 않은 전 세계 조사 기업 중 33%가 공공 충전소 수를 목표 달성의 주요 장애물로 꼽았습니다. 전기차 충전은 늘 고민거리다.
전기차 충전은 초비효율에서 진화했다레벨 1 충전기 에레벨 2 충전기이제 주거지에서 흔히 볼 수 있는 기능으로 운전할 때 더 많은 자유와 자신감을 얻을 수 있습니다. 사람들은 더 높은 전류, 더 높은 전력, 더 빠르고 안정적인 충전 등 EV 충전에 대해 더 높은 기대를 갖기 시작했습니다. 이번 글에서는 EV 고속충전 기술의 개발과 발전에 대해 함께 살펴보겠습니다.
한계는 어디인가?
우선, 고속충전의 실현은 충전기에만 의존하는 것이 아니라는 사실을 이해할 필요가 있다. 차량 자체의 엔지니어링 설계를 고려해야 하며, 파워 배터리의 용량과 에너지 밀도도 똑같이 중요합니다. 따라서 충전 기술도 배터리 팩 밸런싱 기술을 포함한 배터리 기술의 발전과 급속 충전으로 인한 리튬 배터리의 전기 도금 감쇠 문제를 극복해야합니다. 이를 위해서는 전기 자동차의 전원 공급 시스템, 배터리 팩 설계, 배터리 셀, 심지어 배터리 분자 재료 전체에 혁신적인 진전이 필요할 수 있습니다.
둘째, 차량의 BMS 시스템과 충전기의 충전 시스템이 협력하여 배터리와 충전기의 온도, 충전 전압, 전류, 차량의 SOC를 지속적으로 모니터링하고 제어해야 합니다. 장비가 과도한 열 손실 없이 안전하고 안정적으로 작동할 수 있도록 고전류가 전원 배터리에 안전하고 안정적이며 효율적으로 입력될 수 있는지 확인하십시오.
급속 충전의 발전에는 충전 인프라의 개발뿐만 아니라 배터리 기술의 혁신적 혁신과 전력망 송배전 기술 지원도 필요하다는 것을 알 수 있습니다. 이는 또한 방열 기술에도 큰 과제를 안겨줍니다.
더 많은 전력, 더 많은 전류:대형 DC 고속 충전 네트워크
오늘날 공공 DC 고속 충전은 고전압과 고전류를 사용하며, 유럽과 미국 시장에서는 350kw 충전 네트워크 구축이 가속화되고 있습니다. 이는 전 세계 충전 장비 제조업체에게 엄청난 기회이자 도전 과제입니다. 충전 장비는 전력을 전송하는 동안 열을 방출할 수 있어야 하며 충전 파일이 안전하고 안정적으로 작동할 수 있어야 합니다. 우리 모두 알고 있듯이 전류 전송과 열 발생 사이에는 양의 기하급수적 관계가 있으므로 이는 제조업체의 기술 보유량과 혁신 역량에 대한 훌륭한 테스트입니다.
DC 고속 충전 네트워크는 배터리와 장비의 안전을 보장하기 위해 충전 과정에서 자동차 배터리와 충전기를 지능적으로 관리할 수 있는 다양한 안전 보호 메커니즘을 제공해야 합니다.
또한 공용 충전기의 사용 시나리오로 인해 충전 플러그는 방수, 방진 및 내후성이 뛰어나야 합니다.
16년 이상의 R&D 및 생산 경험을 보유한 국제 충전 장비 제조업체인 Workersbee는 수년 동안 업계 최고의 파트너와 함께 전기 자동차 충전 기술의 개발 동향과 기술 혁신을 탐구해 왔습니다. 당사의 풍부한 생산 경험과 강력한 R&D 역량을 통해 올해 차세대 CCS2 액체 냉각 충전 플러그를 출시할 수 있었습니다.
통합 구조 설계를 채택하고 액체 냉각 매체는 오일 냉각 또는 수냉이 될 수 있습니다. 전자 펌프는 냉각수를 구동하여 충전 플러그에 흐르게 하고 전류의 열 효과로 인해 발생하는 열을 빼앗아 작은 단면적의 케이블에 큰 전류를 전달하고 온도 상승을 효과적으로 제어할 수 있도록 합니다. 제품 출시 이후 시장 반응은 매우 좋았으며, 유명 충전 장비 제조업체로부터 만장일치로 칭찬을 받았습니다. 또한 우리는 여전히 고객 피드백을 적극적으로 수집하고 제품 성능을 지속적으로 최적화하며 시장에 더 많은 활력을 불어넣기 위해 노력하고 있습니다.
현재 Tesla의 슈퍼차저는 EV 충전 시장의 DC 고속 충전 네트워크에서 절대적인 발언권을 갖고 있습니다. 차세대 V4 슈퍼차저는 현재 250kW로 제한되어 있지만 출력이 350kW로 증가함에 따라 더 높은 버스트 속도를 보여줄 것이며 단 5분 만에 115마일을 추가할 수 있습니다.
많은 국가의 교통부에서 발표한 보고서 데이터에 따르면 교통 부문의 온실가스 배출량은 국가 전체 온실가스 배출량의 약 1/4을 차지합니다. 여기에는 소형 승용차뿐만 아니라 대형 트럭도 포함됩니다. 트럭 산업의 탈탄소화는 기후 개선을 위해 더욱 중요하고 어려운 일입니다. 전기 대형 트럭의 충전을 위해 업계에서는 메가와트급 충전 시스템을 제안했습니다. Kempower는 최대 1.2MW의 초고속 DC 충전 장비 출시를 발표했으며 2024년 1분기에 영국에서 이를 사용할 계획입니다.
미국 DOE는 이전에 초고속 충전을 위한 XFC 표준을 제안했으며, 이는 전기 자동차의 광범위한 채택을 달성하기 위해 극복해야 할 핵심 과제라고 말했습니다. 배터리, 차량, 충전장비 등 체계적인 기술의 완벽한 집합체입니다. 충전은 15분 이내로 완료돼 내연기관(ICE)의 재급유 시간과 경쟁할 수 있다.
교환,청구됨：전원 교환 스테이션
충전소 건설을 가속화하는 것 외에도 '스왑 앤 고(Swap and Go)' 전력 교환소는 신속한 에너지 보충 시스템에서도 많은 주목을 받았습니다. 결국 배터리 교체를 완료하고, 완전 배터리로 주행하고, 연료 차량보다 빠르게 재충전하는 데 몇 분 밖에 걸리지 않습니다. 이는 매우 흥미롭고 자연스럽게 많은 기업이 투자하도록 유도할 것입니다.
NIO 전원 스왑 서비스,자동차 제조사 NIO가 출시한 배터리는 완전히 충전된 배터리를 3분 만에 자동으로 교체할 수 있다. 교체할 때마다 배터리와 전원 시스템을 자동으로 점검하여 차량과 배터리를 최상의 상태로 유지합니다.
이것은 매우 유혹적으로 들리며, 미래에는 배터리 부족과 완전 충전 배터리 사이의 원활한 연결을 이미 볼 수 있는 것 같습니다. 하지만 시장에는 전기차 제조업체가 너무 많고, 대부분의 제조업체는 배터리 사양과 성능이 서로 다릅니다. 시장 경쟁, 기술 장벽 등의 요인으로 인해 모든 또는 대부분의 EV 브랜드의 배터리를 크기, 사양, 성능 등이 완전히 일관되고 서로 전환될 수 있도록 통합하는 것은 어렵습니다. 이는 전력교환소의 경제성에도 가장 큰 제약이 되고 있다.
이동 중: 무선 충전
휴대폰 충전 기술의 발전 경로와 마찬가지로 무선충전 역시 전기차의 발전 방향이다. 주로 전자기 유도와 자기 공명을 이용하여 전력을 전송하고, 전력을 자기장으로 변환한 후 차량 수신 장치를 통해 전력을 수신하여 저장합니다. 충전 속도는 그리 빠르지는 않지만, 주행 중에도 충전이 가능해 주행 거리 불안을 해소할 수 있다고 볼 수 있다.
Electreon은 최근 미국 미시간 주에 공식적으로 전기 도로를 개통했으며 2024년 초에 광범위한 테스트를 실시할 예정입니다. 도로를 따라 주행하거나 주차한 전기 자동차가 플러그를 꽂지 않고도 배터리를 충전할 수 있으며, 처음에는 1/4마일 길이로 확장될 예정입니다. 마일. 이 기술의 발전으로 모바일 생태계도 크게 활성화됐지만, 이를 위해서는 극도로 높은 인프라 구축과 엄청난 양의 엔지니어링 작업이 필요하다.
더 많은 도전
전기차가 더 많아지면,더 많은 충전 네트워크가 구축되고 더 많은 전류를 출력해야 합니다. 이는 전력망에 더 강한 부하 압력이 가해짐을 의미합니다. 에너지, 발전, 송배전 등 우리는 큰 도전에 직면하게 될 것입니다.
첫째, 글로벌 거시적 관점에서 볼 때 에너지 저장장치의 발전은 여전히 주요 추세입니다. 동시에 모든 링크에서 에너지가 효율적으로 순환될 수 있도록 V2X의 기술 구현과 레이아웃을 가속화하는 것도 필요합니다.
둘째, 인공지능과 빅데이터 기술을 활용해 스마트 그리드를 구축하고 그리드의 신뢰성을 향상시킨다. 전기차 충전 수요를 분석하고 효과적으로 관리하며, 기간별 충전 안내를 제공합니다. 전력망에 영향을 미칠 위험을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 자동차 소유자의 전기 요금도 줄일 수 있습니다.
셋째, 정책압력이 이론상으로는 효과가 있지만 이를 어떻게 실행하느냐가 더 중요하다. 백악관은 앞서 충전소 건설에 75억 달러를 투자하겠다고 밝혔지만 거의 진전이 없었다. 그 이유는 정책상의 보조금 요건과 시설의 성능을 일치시키기 어렵고, 시공사의 이익추구도 활성화되기 어렵기 때문이다.
마지막으로 주요 자동차 제조사들은 고전압 초고속 충전 기술을 개발하고 있습니다. 한편으로는 800V 고전압 기술을 사용하고, 다른 한편으로는 배터리 기술과 냉각 기술을 대폭 업그레이드하여 10~15분의 초고속 충전을 달성할 예정이다. 업계 전체가 큰 도전에 직면하게 될 것입니다.
다양한 고속 충전 기술은 다양한 상황과 요구 사항에 적합하며 각 충전 방법에도 분명한 단점이 있습니다. 집에서의 고속 충전을 위한 3상 충전기, 고속 복도를 위한 DC 고속 충전, 운전 상태를 위한 무선 충전, 빠르게 배터리를 교체할 수 있는 전원 스왑 스테이션. 전기차 기술이 계속해서 발전함에 따라, 급속 충전 기술도 계속 발전하고 발전할 것입니다. 800V 플랫폼이 대중화되면 400kw 이상의 충전 장비가 넘쳐날 것이며, 이러한 안정적인 장치를 통해 전기 자동차의 주행 거리에 대한 우리의 불안감은 점차 사라질 것입니다. Workersbee는 녹색 미래를 만들기 위해 모든 업계 파트너와 협력할 의지가 있습니다!
게시 시간: 2023년 12월 19일