由于缺乏充電站和較長的充電時間是阻礙電動汽車未來發(fā)展的兩大障礙。目前各大廠商正在努力改變這種情況。
毫無疑問電動車將是我們的未來。幾乎所有的汽車制造商都已開發(fā)出電動汽車模型,或承諾將很快開發(fā)新的電動汽車。在內(nèi)燃機(ICE)占據(jù)主導地位100多年后,制造商們終于放手,致力于電動汽車的未來。
雖說這樣與燃油車分手很舍不得。盡管化石燃料的儲存依然豐富,溫室效應(yīng)狀況也有了改善,但由于綠色出行的倡導、政府法規(guī)和購買者的普及正推動著世界向電動汽車發(fā)展。
發(fā)展道路上的攔路虎
除了汽車制造商從基于ICE產(chǎn)品線轉(zhuǎn)變?yōu)榛贓V產(chǎn)品線需要數(shù)十億美元的投資外,有限的續(xù)航里程和過長的充電時間是電動車飽受詬病的兩大因素。
典型的燃油車在加滿油前的行駛里程可達400英里,還有成千上萬的加油站的幫助。
大多數(shù)電動汽車充電一次能跑100英里就算很不錯了,但電池性能更好的新車型現(xiàn)在可以在充電前跑200英里,300英里肯定會成為普遍現(xiàn)象。電池的持續(xù)發(fā)展將在不久的將來提升這一范圍。
消費者“里程焦慮”的另一個因素是充電站數(shù)量有限。如果附近有大量充電站,短程充電是可以接受的,目前的數(shù)量尚且不夠。為了使電動汽車在哪里都能夠補充電量,充電站的數(shù)量應(yīng)該與我們今天可以使用的加油站數(shù)量相等。
福特最近宣布與美國電氣化公司和綠地公司合作開發(fā)一個全國性的電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)—FordPass Charging充電網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)由12000個充電站和35000個插頭組成。這些電站將具有高功率直流充電能力,將加快充電速度。如今,即使使用高壓直流電源,完全充電也需要大約30分鐘。與加滿一次汽油的時間很少超過10分鐘相比,誰愿意等那么久?
一旦公眾充分意識到這數(shù)以千計的快速充電站將逐步建成,電動汽車的銷量很快就會大幅增長。
性能更好的電力電子的解決方案
所有的高壓直流充電站的主要需求是低成本、高效率的AC-DC和DC-DC轉(zhuǎn)換器,這大大加快了充電站的充電速度。這些充電器直接連接到汽車的主驅(qū)動電池上,為主驅(qū)動電機提供400v或更高的電壓。像這樣給電池充電需要很大的電力。這種被稱為L3級的充電器會直接連接到三相交流電源線上。
汽車工業(yè)和汽車工程師協(xié)會(SAE)已經(jīng)為電動汽車充電器建立了一些正式的標準,通常被稱為電動汽車供應(yīng)設(shè)備(EVSE)。下表總結(jié)了這些類型的充電器。
1級和2級充電器內(nèi)置在車輛上,被稱為車載充電器(OBC),在家庭、工作、私人/公共插座上充電。1級和2級的充電時間很長,但在夜間充電是沒問題的。
3級充電器用于公共充電站。有了三相電網(wǎng)電力輸入,充電時間可能大大縮短。3級充電器直接將直流電送到電池。輸出200- 800V范圍和400 A左右的電流水平,充電時間大大減少。據(jù)介紹3級充電器可以在20分鐘內(nèi)為電池充電80%,是未來電動車健康發(fā)展的良藥。