Ev Charger Technologies

Teknolojiyên barkirina EV-ê li Chinaîn û Dewletên Yekbûyî bi gelemperî dişibin hev. Li her du welatan, têl û fîşen teknolojiya pir serdest in ji bo barkirina wesayîtên elektrîkê. (Şarkirina bêtêl û guheztina bataryayê herî zêde hebûna xwe hindik e.) Di navbera her du welatan de di warê astên barkirinê, standardên barkirinê û protokolên ragihandinê de cûdahî hene. Ev wekhevî û cudahî li jêr têne nîqaş kirin.

A. Asta barkirinê

Li Dewletên Yekbûyî, barkirinek mezin a EV-ê di 120 volt de bi karanîna dergehên dîwarê malê yên neguhêrbar pêk tê. Ev bi gelemperî wekî Asta 1 an barkirina "hilweşîn" tê zanîn. Bi şarjkirina Asta 1 re, bataryayek normal a 30 kWh bi qasî 12 demjimêran digire ku ji% 20-ê bigihîje barkirina hema hema tevahî. (Li Çînê dergehên 120 volt tune.)

Hem li Chinaîn û hem jî li Dewletên Yekbûyî, barkirina EV-ê li 220 volt (Çîn) an 240 volt (DYA) pêk tê. Li Dewletên Yekbûyî, ev wekî barkirina Asta 2 tê zanîn.

Dibe ku barkirinek wusa bi dergehên neguhêrbar an alavên barkirina EV-ê yên pispor re pêk were û bi gelemperî 6-7 kW hêz bikar tîne. Dema ku di 220-240 volt de şarj dike, bataryeka 30 kWh ya normal bi qasî 6 demjimêran digire da ku ji% 20 biçe barkirina hema hema tije.

Di dawiyê de, hem Chinaîn û hem jî Dewletên Yekbûyî torgilokên barkêşên bilez ên DC-ê yên mezin hene, bi gelemperî 24 kW, 50 kW, 100 kW an 120 kW hêz bikar tînin. Dibe ku hin qereqol 350 kW an jî 400 kW hêz bidin. Van şarjkerên bilez ên DC dikarin bataryayek wesayitek ji% 20 bigire heya bargiraniyek tam di demên ku ji nêzikî yek demjimêrek heya 10 hûrdeman kêm dibin.

Tablo 6:Asta barkirinê ya herî gelemperî li Dewletên Yekbûyî

Çavkanî: Wezareta Enerjiyê ya Dewletên Yekbûyî

B. Standardên barkirinê

ez. çîn

Chinaîn yek standardek barkirina bilez a EV-ya neteweyî heye. Dewletên Yekbûyî sê standardên barkirina bilez a EV-ê hene.

Standarda çînî wekî China GB/T tê zanîn. (DestpêkGBji bo standarda neteweyî bisekinin.)

Çîn GB/T di sala 2015-an de piştî çend salan ji pêşveçûnê hat berdan.124 Niha ji bo hemî wesayîtên nû yên elektrîkî yên ku li Chinaînê têne firotin mecbûrî ye. Otomobîlên navneteweyî, tevî Tesla, Nissan û BMW, standarda GB/T ji bo EV-yên xwe yên ku li Chinaînê têne firotin qebûl kirin. GB/T niha rê dide barkirina bilez a herî zêde 237,5 kW (li 950 V û 250 amp), her çend gelek

Barkêşên bilez ên DC yên Chineseînî şarjkirina 50 kW pêşkêş dikin. GB/T-ya nû dê di sala 2019 an 2020-an de were berdan, ku tê ragihandin standardê nûve bike da ku barkirina heya 900 kW ji bo wesayîtên bazirganî yên mezin bigire. GB/T standardek tenê Çînê ye: çend EV-yên çêkirî yên Çînê ku ji derve tên hinardekirin standardên din bikar tînin.125

Di Tebaxa 2018-an de, Civata Elektrîkê ya Chinaînê (CEC) bi tora CHAdeMO, ku li Japonya ye, memorandumek têgihiştinê ragihand, da ku bi hev re şarjkirina ultra-lez pêşve bibe. Armanc ji bo barkirina bilez lihevhatina di navbera GB/T û CHAdeMO de ye. Her du rêxistin dê ji bo berfirehkirina standardê li welatên ji Çîn û Japonya wêdetir hevkariyê bikin.126

ii. Dewletên Yekbûyî

Li Dewletên Yekbûyî, sê standardên barkirina EV-ê ji bo barkirina bilez a DC hene: CHAdeMO, CCS SAE Combo û Tesla.

CHAdeMO yekem standarda barkirina bilez a EV-ê bû, ku di sala 2011-an de hatî çêkirin. Ew ji hêla Tokyo ve hate pêşve xistin.

Pargîdaniya Hêza Elektrîkê û tê wateya "Charge to Move" (bi japonî peyvek). Serkeftina Leaf li Dewletên Yekbûyî dibeLI ÇIN Û DEWLETÊN AMERÎKA HEZÊN WEZÎBÊN ELEKTRIK

ENERGYPOLICY.COLUMBIA.EDU | SIBAT 2019 |

ji ber beşek ji pabendbûna destpêkê ya Nissan ku binesaziya barkirina bilez a CHAdeMO li firotgehan û cihên din ên bajarî derxîne.128 Ji Çile 2019 ve, li Dewletên Yekbûyî zêdetirî 2,900 şarjkerên bilez CHAdeMO hebûn (û her weha zêdetirî 7,400 li Japonya û 7,900 li Ewrûpayê).129

Di sala 2016-an de, CHAdeMO ragihand ku ew ê standarda xwe ji rêjeya barkirina destpêkê ya 70 nûve bike.

kW 150 kW pêşkêş dike.130 Di Hezîrana 2018-an de CHAdeMO danasîna kapasîteya barkirinê ya 400 kW ragihand, bi karanîna kabloyên sarkirî yên 1,000 V, 400 amp. Xerca bilind dê ji bo peydakirina hewcedariyên wesayîtên mezin ên bazirganî yên wekî kamyon û otobusan peyda bibe.131

Standardek barkirinê ya duyemîn li Dewletên Yekbûyî wekî CCS an SAE Combo tê zanîn. Ew di sala 2011 de ji hêla komek hilberînerên otomobîlên Ewropî û Dewletên Yekbûyî ve hate berdan. Peyvacombonîşan dide ku fîşa hem şarjkirina AC (bi 43 kW) hem jî şarjkirina DC dihewîne.132 Di

Elmanya, hevbendiya Charging Interface Initiative (CharIN) hate damezrandin ku ji bo pejirandina berfireh a CCS-ê parêzvaniyê bike. Berevajî CHAdeMO, pêvekek CCS şarjkirina DC û AC-ê bi yek portê re dihêle, cîh û vebûnên hewce li ser laşê wesayîtê kêm dike. Jaguar,

Volkswagen, General Motors, BMW, Daimler, Ford, FCA û Hyundai CCS piştgirî dikin. Tesla jî tevlî koalîsyonê bû û di Mijdara 2018-an de ragihand ku wesayitên wê yên li Ewropayê dê bi benderên şarjê yên CCS-ê werin stendine.133 Chevrolet Bolt û BMW i3 di nav EV-yên populer ên Dewletên Yekbûyî de ne ku şarjkirina CCS bikar tînin. Dema ku bargiranên bilez ên CCS-ê yên heyî şarjê li dora 50 kW pêşkêş dikin, bernameya Electrify America barkirina bilez a 350 kW vedihewîne, ku dikare di 10 hûrdeman de hema hema bêkêmasî bike.

Standarda barkirinê ya sêyemîn li Dewletên Yekbûyî ji hêla Tesla ve tê xebitandin, ku di îlona 2012-an de tora xwedaniya Supercharger-ê li Dewletên Yekbûyî da destpêkirin.134 Tesla

Supercharger bi gelemperî di 480 volt de dixebitin û şarjê herî zêde 120 kW pêşkêş dikin. Dema

di Çile 2019 de, malpera Tesla 595 cihên Supercharger li Dewletên Yekbûyî navnîş kir, digel 420 cihên din "di nêzîk de".

Di lêkolîna xwe ya ji bo vê raporê de, me ji hevpeyivînên Dewletên Yekbûyî pirsî ka gelo ew nebûna standardek neteweyî ya yekane ji bo barkirina bilez a DC wekî astengiyek ji pejirandina EV-ê re dihesibînin. Kêm kes bi erênî bersiv da. Sedemên ku gelek standardên barkirina bilez a DC wekî pirsgirêk nayên hesibandin ev in:

● Piraniya şarjkirina EV li mal û kar, bi şarjên Asta 1 û 2 pêk tê.

● Piraniya binesaziya şarjê ya giştî û cîhê kar heya îro şarjkerên Asta 2 bikar anîne.

● Adapter hene ku destûrê didin xwediyên EV-ê ku pir bargiranên bilez ên DC bikar bînin, tewra ku EV û şarjker standardên barkirinê yên cihê bikar bînin. (Ji îstîsnaya sereke, tora şarjkirina Tesla, tenê ji wesayîtên Tesla re vekirî ye.) Nemaze, di derbarê ewlehiya adaptorên barkirina bilez de hin fikar hene.

● Ji ber ku fîşa û girêdan rêjeyek piçûk a lêçûna stasyonek barkirina bilez temsîl dike, ev yek ji xwediyên qereqolê re dijwariyek teknîkî an darayî hindik peyda dike û dikare bi çîpên benzînên oktan ên cihê yên li stasyonek sotemeniyê were berhev kirin. Gelek qereqolên şarjê yên gelemperî xwedan çend fîşan bi yek postek barkirinê ve girêdayî ne, ku dihêle her celeb EV-ê li wir bar bike. Bi rastî, gelek dadwerî vê yekê hewce dikin an teşwîq dikin.LI ÇIN Û DEWLETÊN AMERÎKA HEZÊN WEZÎBÊN ELEKTRIK

38 | NAVENDA POLITIKA ENERJÊ YA GLOBAL | COLUMBIA SIPA

Hin çêkerên otomobîlan gotin ku torgilokek barkirinê ya taybetî stratejiyek pêşbaziyê temsîl dike. Claas Bracklo, serokê elektrîkê li BMW û serokê CharIN, di sala 2018-an de got, "Me CharIN damezrand da ku pozîsyonek hêzê ava bike."137 Gelek xwedan û veberhênerên Tesla tora wê ya superchargerê wekî xalek firotanê dihesibînin, her çend Tesla berdewam îfade dike. dilxwaziya ku destûr bide modelên gerîdeyên din ku tora wê bikar bînin, bi şertê ku ew bi fonan re li gorî bikar anînê beşdar bibin.138 Tesla jî beşek ji CharIN ye ku CCS pêşve dike. Di Mijdara 2018-an de, wê daxuyand ku otomobîlên Model 3 yên ku li Ewrûpayê têne firotin dê bi portên CCS-ê werin saz kirin. Xwediyên Tesla jî dikarin adapteran bikirin da ku bigihîjin bargiranên bilez CHAdeMO.139

C. Protokolên Ragihandinê yên Barkirinê Protokolên danûstendinê yên şarjê ji bo hewcedariyên bikarhêner (ji bo tespîtkirina rewşa barkirinê, voltaja baterî û ewlehiyê) û ji bo torê (tevî

kapasîteya tora belavkirinê, nirxa dema-bikaranînê û tedbîrên bersiva daxwazê).140 Chinaîn GB/T û CHAdeMO protokolek ragihandinê bikar tînin ku wekî CAN tê zanîn, dema ku CCS bi protokola PLC re dixebite. Protokolên ragihandinê yên vekirî, wekî Protokola Xala Xalê ya Vekirî (OCPP) ku ji hêla Hevbendiya Barkirina Vekirî ve hatî pêşve xistin, li Dewletên Yekbûyî û Ewrûpayê her ku diçe populer dibin.

Di lêkolîna me ya ji bo vê raporê de, gelek hevpeyivînên Amerîkî gavavêtina ber bi protokolên ragihandinê yên vekirî û nermalavê ve wekî pêşengiyek polîtîk destnîşan kirin. Bi taybetî, hin projeyên barkirinê yên gelemperî ku di bin Qanûna Vegerandin û Veberhênanê ya Amerîkî (ARRA) de drav distînin, wekî ku firoşkarên xwedan platformên xwedan hilbijartiye ku dûv re tengasiyên darayî dîtin, hiştin ku alavên şikestî yên ku hewcedariya wan bi guheztinê heye.141 ​​Piraniya bajaran, karûbar û barkirinê şebekeyên ku ji bo vê lêkolînê pêwendiya wan bi wan re hat dayîn, piştgirî ji protokolên ragihandinê yên vekirî û teşwîqan re diyar kirin da ku karibe mêvandarên torê yên barkirinê bi rengek bêkêmasî veguhezîne pêşkêşvanan.142

D. Mesref

Karkerên malê li Çînê ji Dewletên Yekbûyî erzantir in. Li Chinaînê, şarjkerek xanî ya bi dîwarê 7 kW bi serhêl di navbera 1,200 û 1,800 RMB de tê firotin.143 Sazkirin lêçûnek zêde hewce dike. (Piraniya kirînên EV-yê yên taybet bi şarjker û sazkirinê ve tê.) Li Dewletên Yekbûyî, şarjkerên malê yên Asta 2 di navbera 450-600 dolaran de lêçûn, û ji bo sazkirinê jî navînî bi qasî 500 $. herdu welatan. Mesref gelek cûda dibe. Pisporek Çînî ku ji bo vê raporê hevpeyvîn kir, texmîn kir ku sazkirina postek barkirina bilez a 50 kW DC li Chinaînê bi gelemperî di navbera 45,000 RMB û 60,000 RMB de lêçû ye, digel ku posta barkirinê bi xwe bi qasî 25,000 RMB - 35,000 RMB û kablo, binesaziya jêrzemînê û hesabkirina kedê ye. ji bo yên mayî.145 Li Dewletên Yekbûyî, barkirina bilez a DC dikare ji bo her postek bi deh hezaran dolar mesref bike. Guherînên sereke yên ku bandorê li lêçûna sazkirina alavên barkirina bilez ên DC dikin hewcedariya xendek, nûvekirina transformatorê, çerxên nû an nûvekirî û panelên elektrîkê û nûvekirinên estetîk hene. Îşaretkirin, destûr û gihandina astengdaran hêmanên zêde ne.146

E. Charging Wireless

Barkirina bêtêl gelek feydeyan pêşkêşî dike, di nav de estetîk, teserûfa dem û karanîna hêsan.

Ew di salên 1990-an de ji bo EV1 (otomobîlek elektrîkî ya destpêkê) peyda bû lê îro kêm e.147 Pergalên şarjê yên EV-ya bêtêl bi lêçûnek serhêl ji 1,260 $ heya dora 3,000 $ têne pêşkêş kirin. dora 85%.149 Berhemên şarjê yên bêtêlê yên heyî veguheztina hêzê ya 3–22 kW pêşkêş dikin; şarjkerên bêtêl ji bo çend modelên EV-ê ji barkirina Plugless bi 3,6 kW an jî 7,2 kW peyda dibin, bi qasî şarjkirina Asta 2.150 Dema ku gelek bikarhênerên EV-ê şarjkirina bêtêl ne hêjayî lêçûnên zêde dibînin,151 hin analîstan pêşbînî kirine ku teknolojî dê di demek nêzîk de berbelav bibe. û gelek çêkerên otomobîlan ragihandin ku ew ê şarjkirina bêtêl wekî vebijarkek li ser EV-yên pêşerojê pêşkêşî bikin. Barkirina bêtêl dikare ji bo hin wesayîtên bi rêyên diyarkirî, wek otobusên giştî, balkêş be, û ji bo rêyên otobanên elektrîkê yên pêşerojê jî hatiye pêşniyar kirin, her çend lêçûnek bilind, karbidestiya barkirinê ya kêm û leza barkirinê ya hêdî dê kêmasiyek bin.152

F. Guhertina Pîl

Bi teknolojiya guheztina bataryayê, wesayîtên elektrîkê dikarin bataryayên xwe yên qelandî bi yên din ên ku bi tevahî barkirî ne biguhezînin. Ev ê wextê ku ji nû ve şarjkirina EV-ê hewce dike, bi feydeyên potansiyel ên girîng ji bo ajokaran bi dramatîk kurt bike.

Gelek bajar û pargîdaniyên Chineseînî niha bi guheztina bataryayê, bi giranî li ser EV-yên fîloya bi karanîna bilind, wek taksî, ceribandinê dikin. Bajarê Hangzhou ji bo fîloya xwe ya taksiyan, ku Zotye EV-yên herêmî yên çêkirî bikar tîne, guhastina bataryayê bi cih kiriye.155 Pekînê di hewlekê de ku ji hêla hilberînerê herêmî BAIC ve tê piştgirî kirin, gelek stasyonên guheztina pîlê ava kir. Di dawiya sala 2017-an de, BAIC planek ragihand ku dê heta sala 2021-an 3,000 qereqolên guheztinê li seranserê welêt ava bike.156 Destpêka EV-ê ya Chineseînî NIO plan dike ku teknolojiya guheztina bataryayê ji bo hin wesayîtên xwe bipejirîne û ragihand ku ew ê li Chinaînê 1,100 qereqolên veguheztinê ava bike.157 Çend bajarên Çînê— Hangzhou û Qingdao jî di nav de - ji bo otobusan guhastina bataryayê jî bikar anîne.158

Li Dewletên Yekbûyî, nîqaşa guheztina bataryayê piştî îflasa 2013-an a destpêkirina guhastina bataryayê ya Israelisraîlî Project Better Place, ku toreyek stasyonên pevguhertinê ji bo gerîdeyên rêwiyan plan kiribû.153 Di sala 2015-an de, Tesla planên xwe yên guheztinê berda piştî ku tenê yek ava kir. tesîsa xwenîşandanê, nebûna berjewendiya xerîdar tawanbar dike. Di derbarê guheztina bataryayê de îro li Dewletên Yekbûyî çend ceribandin hene.154 Kêmbûna lêçûnên bataryayê, û belkî ta radeyek hindiktir bicîhkirina binesaziya barkirina bilez a DC, îhtîmal e ku balkêşiya guheztina bataryayê li cîhanê kêm kiriye. Dewletên Yekbûyî.

Digel ku guheztina batterê gelek avantajên peyda dike, ew jî kêmasiyên berbiçav hene. Baterîrek EV giran e û bi gelemperî li binê wesayitê cîh digire, ku ji bo lihevkirin û girêdanên elektrîkê bi toleransên endezyariyê yên hindiktirîn pêkhateyek avahîsaziyek yekgirtî pêk tîne. Pîlên îroyîn bi gelemperî pêdivî bi sarkirinê heye, û girêdan û qutkirina pergalên sarkirinê dijwar e.159 Ji ber mezinahî û giraniya wan, pêdivî ye ku pergalên bataryayê bi rengek bêkêmasî li hev bikin da ku neqelişe, cilê kêm bikin û wesayit navend bimînin. Mîmariya bataryayê ya skateboardê ku di EV-yên îroyîn de hevpar e, ewlehiyê bi kêmkirina navenda giraniya wesayîtê û baştirkirina parastina qezayê li pêş û paşîn çêtir dike. Pîlên jêbirinê yên ku di qulikê de an cîhek din de cih digirin dê vê avantajê nebin. Ji ber ku piraniya xwediyên wesayîtan bi giranî li malê anLI ÇIN Û DEWLETÊN AMERÎKA HEZÊN WEZÎBÊN ELEKTRIKdi xebatê de, guheztina bataryayê ne hewce ye ku pirsgirêkên binesaziya barkirinê çareser bike - ew ê tenê ji bo çareserkirina şarjkirin û rêza giştî bibe alîkar. Û ji ber ku piraniya otobusan ne amade ne ku pakêt an sêwiranên bataryayê standard bikin - otomobîl li dora batar û motorên wan têne sêwirandin, ev yek dike nirxek xwedanî ya sereke160 - dibe ku guheztina bataryayê ji bo her pargîdaniyek gerîdeyê hewceyê torek stasyona veguheztinê ya cûda an ji bo modelên cihêreng alavên veguheztinê hewce bike. mezinahiya wesayîtan. Her çend kamyonên guheztina bataryayên mobîl hatine pêşniyar kirin,161 ev modela karsaziyê hîna nehatiye bicîh kirin.