移动式充电设备,为电动汽车续航注入“强心剂”

近年来 , 在全球能源转型 , 各国绿色环保政策的鼓励和支持下 , 人们越来越多地选择电动汽车出行 , 而电动汽车创造了一种新的出行病:里程焦虑 。 为了解决这一问题 , 全球都在加紧充电基础设施建设 , 加速布局充电桩、充电场等 , 但仍无法满足随时随地充电的需求 。
【移动式充电设备,为电动汽车续航注入“强心剂”】因电不足在路上抛锚 , 去公共充电站耗费较长的时间 , 充电需要排队且需考虑停车费问题 , 甚至遇上有桩无电、有电无桩的情况等 , 电动汽车充电一直面临着较多问题 。 因此 , 能实现便携、灵活且可移动的充电设备应运而生 , 如行驶中可充电的光伏高速公路、点对点式汽车充电、充电机器人等 。
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据NavigantResearch发布的移动式电动汽车充电设备研究报告显示 , 移动充电解决方案的商业化已经开始 , 目前移动充电仅占整个电动汽车充电设备市场的一小部分(约0.5%) , 而到2030年将达2% , 市场规模预计将从2020年的160亿美元增长到2030年的600亿美元 。
日前 , 美国科罗拉多州的LightningSystems推出了一款可以安装在汽车或拖车中的移动式直流快充设备——LightningMobile直流快充器 , 目标是通过快速路边充电对电动汽车车队实施救援 。
LightningMobile直流快充器可以提供高达80kW直流(CCS1)输出功率和192kW·h车载电池储能器 , 不仅可以满足电动汽车长续航的需求 , 而且也适合卡车和公共汽车等大型车辆;在不使用时 , LightningMobile还可以作为能量存储系统 , 减少峰值用电量 。
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相比于LightningMobile直流快充器 , 美国新创公司SparkCharge推出的行动充电方案 , 每充电1分钟就能增加约1.6公里的续航 。 该方案采用了18650圆柱形锂电池的行动充电器 , 最大功率、电压达20kW、500V , 电流40A左右 , 可用的充电规格为CHAdeMo , 适用车型包括特斯拉全车系和NissanLeaf , 且今年预计将会推出CCS规格充电以支持更多车型 。
这台充电器整个系统分为两个元件 , 上半部是充电模组 , 下半部是电池组且可以叠加、替换 。 目前 , SparkCharge已和当地拖救服务公司合作 , 在拖车上放了一台5颗电池组的充电组(共17.5kW·h) 。 当车主需要紧急补电时 , 他们可以立刻开到现场充电 , 提供最大约112公里的续航 , 足够让车主开到附近的充电站 。
移动式充电设备的主要目标:为充电设备业主和车队运营商提供一定的灵活性 , 降低固定充电设备大规模部署投资搁浅产生的风险 , 同时避免电网配电升级成本和一些安装成本 。
据了解 , 目前移动充电形式主要包括车载电池式的应急充电、机械臂辅助式充电和无线充电 。 而无论国外还是国内市场 , 车载电池式的移动充电形式被行业人士称为移动充电的1.0版本 , 也是目前应用最多的移动充电方式 。
据相关统计 , 我国的充电厢式车服务车队在过去1年中已完成了10多万次的充电 。 到目前为止 , 我国充电厢式车主要的提供商是蔚来和北汽新能源 , 其中蔚来运营的厢式车可存储约200kW·h的电量为汽车充电 , 同时提供交流和直流接头 , 足以满足约3次充满电的需要 。
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此外 , 大众正在使用其MEB平台进行移动充电设备的试验项目 , 提供360kW·h的灵活供电;大众设置和测试的原型产品规格为1.4m×1m×2.4m 。 同时 , 大众正与DU-POWER的合资企业推出移动式快速充电设备 , 并计划在德国汉诺威开始生产 。
业内人士表示 , 采用机械臂辅助充电的形式 , 可能是今后移动充电的发展方向 , 但是其涉及的安全、技术路线和标准化等问题还没有得到解决 , 至今没形成推广的价值;移动充电最终会走向的无线充电形式 , 面临着技术成熟度和成本的制约 , 还处于产业化探索阶段 。
为了满足电动汽车随时随地充电的需求 , 除了车载式移动充电外 , 业内人士建议:还应针对多场景实现在网有线的移动充电解决方案 , 如燃油车占据充电桩车位时 , 移动充电桩自动滑动到空车位;一个或少量的移动充电桩为停车场内的多辆车充电;有线移动式充电桩为随意停放在小区地面上的车辆充电;悬垂式移动充电设备在停车范围内任意地点充电;摆臂式移动充电设备摆动到车辆上方的特殊位置充电等 。


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