द फास्ट लेन टू द फ्युचर: ईव्ही फास्ट-चार्जिंगमधील विकासाचा शोध

आमच्या अपेक्षेप्रमाणे इलेक्ट्रिक वाहनांची विक्री वर्षानुवर्षे वाढत चालली आहे, जरी ती अद्याप हवामान उद्दिष्टे पूर्ण करण्यापासून दूर आहेत. परंतु आम्ही अजूनही या डेटा अंदाजावर आशावादीपणे विश्वास ठेवू शकतो - 2030 पर्यंत, जगभरात EVs ची संख्या 125 दशलक्षांपेक्षा जास्त होण्याची अपेक्षा आहे. अहवालात असे आढळून आले की जागतिक स्तरावर सर्वेक्षण केलेल्या कंपन्यांपैकी जे अद्याप BEVs वापरण्याचा विचार करत नाहीत, 33% ने सार्वजनिक चार्जिंग पॉइंट्सची संख्या हे उद्दिष्ट साध्य करण्यासाठी एक प्रमुख अडथळा असल्याचे नमूद केले आहे. इलेक्ट्रिक वाहने चार्ज करणे ही नेहमीच एक प्रमुख चिंता असते.

ईव्ही चार्जिंग सुपर अकार्यक्षमतेपासून विकसित झाले आहेस्तर 1 चार्जर लालेव्हल 2 चार्जरआता निवासस्थानांमध्ये सामान्य आहे, जे आम्हाला वाहन चालवताना अधिक स्वातंत्र्य आणि आत्मविश्वास देते. लोकांना EV चार्जिंगसाठी जास्त अपेक्षा आहेत – जास्त करंट, जास्त पॉवर आणि जलद आणि अधिक स्थिर चार्जिंग. या लेखात, आम्ही EV जलद चार्जिंगचा विकास आणि प्रगती एकत्रितपणे एक्सप्लोर करू.

मर्यादा कुठे आहेत?

सर्वप्रथम, आपल्याला हे सत्य समजून घेणे आवश्यक आहे की जलद चार्जिंगची प्राप्ती केवळ चार्जरवर अवलंबून नाही. वाहनाची अभियांत्रिकी रचना स्वतःच विचारात घेणे आवश्यक आहे आणि पॉवर बॅटरीची क्षमता आणि उर्जा घनता तितकेच महत्वाचे आहे. म्हणून, चार्जिंग तंत्रज्ञान देखील बॅटरी तंत्रज्ञानाच्या विकासाच्या अधीन आहे, ज्यामध्ये बॅटरी पॅक बॅलेंसिंग तंत्रज्ञानाचा समावेश आहे आणि जलद चार्जिंगमुळे लिथियम बॅटरीच्या इलेक्ट्रोप्लेटिंग ॲटेन्युएशनमधून खंडित होण्याची समस्या आहे. यासाठी इलेक्ट्रिक वाहनांच्या संपूर्ण वीज पुरवठा प्रणाली, बॅटरी पॅक डिझाइन, बॅटरी सेल आणि अगदी बॅटरी आण्विक सामग्रीमध्ये नाविन्यपूर्ण प्रगती आवश्यक असू शकते.

दुसरे म्हणजे, बॅटरी आणि चार्जरचे तापमान, चार्जिंग व्होल्टेज, करंट आणि कारचे SOC यांचे सतत निरीक्षण आणि नियंत्रण करण्यासाठी वाहनाची BMS प्रणाली आणि चार्जरच्या चार्जिंग सिस्टमला सहकार्य करणे आवश्यक आहे. उच्च प्रवाह सुरक्षितपणे, स्थिरपणे आणि कार्यक्षमतेने पॉवर बॅटरीमध्ये इनपुट केला जाऊ शकतो याची खात्री करा जेणेकरून उपकरणे जास्त उष्णता कमी न होता सुरक्षितपणे आणि विश्वासार्हपणे कार्य करू शकतील.

हे पाहिले जाऊ शकते की जलद चार्जिंगच्या विकासासाठी केवळ चार्जिंग पायाभूत सुविधांचा विकास आवश्यक नाही तर बॅटरी तंत्रज्ञानातील नाविन्यपूर्ण प्रगती आणि पॉवर ग्रिड ट्रांसमिशन आणि वितरण तंत्रज्ञानाच्या समर्थनाची देखील आवश्यकता आहे. उष्णतेचा अपव्यय करण्याच्या तंत्रज्ञानासमोरही हे मोठे आव्हान आहे.

अधिक शक्ती, अधिक वर्तमान:मोठे डीसी फास्ट चार्जिंग नेटवर्क

आजचे सार्वजनिक DC जलद चार्जिंग उच्च व्होल्टेज आणि उच्च प्रवाह वापरते आणि युरोपियन आणि अमेरिकन बाजार 350kw चार्जिंग नेटवर्कच्या तैनातीला गती देत ​​आहेत. जगभरातील उपकरण उत्पादकांसाठी चार्जिंगसाठी ही एक मोठी संधी आणि आव्हान आहे. चार्जिंग उपकरणे उर्जा प्रसारित करताना उष्णता नष्ट करण्यास सक्षम असणे आणि चार्जिंग ढीग सुरक्षितपणे आणि विश्वासार्हपणे कार्य करू शकते याची खात्री करणे आवश्यक आहे. आपल्या सर्वांना माहीत आहे की, सध्याचे प्रसारण आणि उष्णता निर्मिती यांच्यात सकारात्मक घातांकीय संबंध आहे, त्यामुळे निर्मात्याच्या तांत्रिक साठ्याची आणि नवकल्पना क्षमतांची ही एक उत्तम चाचणी आहे.

DC फास्ट चार्जिंग नेटवर्कला एकाधिक सुरक्षा संरक्षण यंत्रणा प्रदान करणे आवश्यक आहे, जे बॅटरी आणि उपकरणांची सुरक्षितता सुनिश्चित करण्यासाठी चार्जिंग प्रक्रियेदरम्यान कारच्या बॅटरी आणि चार्जरचे हुशारीने व्यवस्थापन करू शकतात.

याव्यतिरिक्त, सार्वजनिक चार्जरच्या वापराच्या परिस्थितीमुळे, चार्जिंग प्लग जलरोधक, धूळरोधक आणि उच्च हवामान-प्रतिरोधक असणे आवश्यक आहे.

16 वर्षांहून अधिक R&D आणि उत्पादन अनुभवासह आंतरराष्ट्रीय चार्जिंग उपकरण निर्माता म्हणून, Workersbee अनेक वर्षांपासून उद्योगातील आघाडीच्या भागीदारांसह इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग तंत्रज्ञानाच्या विकासाचा ट्रेंड आणि तांत्रिक प्रगती शोधत आहे. आमचा समृद्ध उत्पादन अनुभव आणि मजबूत R&D सामर्थ्याने आम्हाला यावर्षी CCS2 लिक्विड-कूलिंग चार्जिंग प्लगची नवीन पिढी लॉन्च करण्यास सक्षम केले.

हे एकात्मिक रचना डिझाइनचा अवलंब करते आणि द्रव थंड करण्याचे माध्यम तेल कूलिंग किंवा वॉटर कूलिंग असू शकते. इलेक्ट्रॉनिक पंप कूलंटला चार्जिंग प्लगमध्ये वाहून नेतो आणि विद्युत प्रवाहाच्या थर्मल प्रभावामुळे निर्माण होणारी उष्णता काढून घेतो जेणेकरून लहान क्रॉस-सेक्शनल एरिया केबल्स मोठ्या प्रवाह वाहून नेऊ शकतात आणि तापमान वाढ प्रभावीपणे नियंत्रित करू शकतात. उत्पादन लाँच केल्यापासून, बाजारातील प्रतिक्रिया उत्कृष्ट आहे आणि सुप्रसिद्ध चार्जिंग उपकरणे निर्मात्यांनी एकमताने त्याचे कौतुक केले आहे. आम्ही अजूनही सक्रियपणे ग्राहकांचे अभिप्राय गोळा करत आहोत, उत्पादनाची कामगिरी सतत ऑप्टिमाइझ करत आहोत आणि बाजारात अधिक चैतन्य आणण्याचा प्रयत्न करत आहोत.

सध्या, EV चार्जिंग मार्केटमध्ये DC फास्ट चार्जिंग नेटवर्कमध्ये टेस्लाच्या सुपरचार्जर्सना पूर्ण अधिकार आहे. V4 सुपरचार्जर्सची नवीन पिढी सध्या 250kW एवढी मर्यादित आहे परंतु पॉवर 350kW पर्यंत वाढवल्यामुळे जास्त स्फोट गती दर्शवेल - फक्त पाच मिनिटांत 115 मैल जोडण्यास सक्षम आहे.

बऱ्याच देशांच्या परिवहन विभागांद्वारे प्रकाशित केलेल्या अहवाल डेटावरून असे दिसून येते की वाहतूक क्षेत्रातून हरितगृह वायू उत्सर्जन देशाच्या एकूण हरितगृह वायू उत्सर्जनांपैकी 1/4 आहे. यामध्ये केवळ हलक्या प्रवासी गाड्याच नाहीत तर अवजड ट्रकचाही समावेश आहे. ट्रकिंग उद्योगाला डीकार्बोनाइझ करणे अधिक महत्त्वाचे आणि हवामान सुधारणेसाठी आव्हानात्मक आहे. इलेक्ट्रिक हेवी-ड्युटी ट्रकच्या चार्जिंगसाठी, उद्योगाने मेगावाट-स्तरीय चार्जिंग प्रणाली प्रस्तावित केली आहे. केम्पॉवरने 1.2 मेगावॅट पर्यंतची अल्ट्रा-फास्ट डीसी चार्जिंग उपकरणे लॉन्च करण्याची घोषणा केली आहे आणि 2024 च्या पहिल्या तिमाहीत यूकेमध्ये वापरण्याची योजना आहे.

यूएस DOE ने याआधी अत्यंत-जलद चार्जिंगसाठी XFC मानक प्रस्तावित केले आहे, ज्याला इलेक्ट्रिक वाहनांचा व्यापक अवलंब साध्य करण्यासाठी एक प्रमुख आव्हान म्हटले आहे. हे बॅटरी, वाहने आणि चार्जिंग उपकरणांसह पद्धतशीर तंत्रज्ञानाचा संपूर्ण संच आहे. चार्जिंग 15 मिनिटे किंवा त्यापेक्षा कमी वेळेत पूर्ण केले जाऊ शकते जेणेकरून ते ICE च्या इंधन भरण्याच्या वेळेशी स्पर्धा करू शकेल.

स्वॅप,चार्ज केला:पॉवर स्वॅप स्टेशन

चार्जिंग स्टेशन्सच्या बांधकामाला गती देण्यासोबतच, “स्वॅप अँड गो” पॉवर स्वॅप स्टेशन्सकडे जलद ऊर्जा भरपाई प्रणालीमध्ये देखील खूप लक्ष वेधले गेले आहे. शेवटी, बॅटरी स्वॅप पूर्ण करण्यासाठी, पूर्ण बॅटरीने चालण्यासाठी आणि इंधन वाहनापेक्षा जलद रिचार्ज होण्यासाठी फक्त काही मिनिटे लागतात. हे अतिशय रोमांचक आहे आणि स्वाभाविकपणे अनेक कंपन्यांना गुंतवणूक करण्यास आकर्षित करेल.

NIO पॉवर स्वॅप सेवा,ऑटोमेकर NIO ने लॉन्च केलेली पूर्ण चार्ज झालेली बॅटरी 3 मिनिटांत स्वयंचलितपणे बदलू शकते. वाहन आणि बॅटरी उत्तम स्थितीत ठेवण्यासाठी प्रत्येक बदली स्वयंचलितपणे बॅटरी आणि पॉवर सिस्टम तपासेल.

हे खूपच मोहक वाटते आणि असे दिसते की भविष्यात कमी-बॅटरी आणि पूर्ण चार्ज झालेल्या बॅटरींमधील अखंडता आपण आधीच पाहू शकतो. परंतु वस्तुस्थिती अशी आहे की बाजारात बरेच ईव्ही उत्पादक आहेत आणि बहुतेक उत्पादकांची बॅटरी वैशिष्ट्ये आणि कार्यप्रदर्शन भिन्न आहे. बाजारातील स्पर्धा आणि तांत्रिक अडथळ्यांसारख्या घटकांमुळे, आम्हाला सर्व किंवा बहुतेक ब्रँडच्या EV च्या बॅटरी एकत्र करणे कठीण आहे जेणेकरून त्यांचे आकार, वैशिष्ट्ये, कार्यप्रदर्शन इ. पूर्णपणे सुसंगत असतील आणि एकमेकांमध्ये बदलता येतील. पॉवर स्वॅप स्टेशनच्या आर्थिकीकरणावरील ही सर्वात मोठी अडचण बनली आहे.

रस्त्यावर: वायरलेस चार्जिंग

मोबाईल फोन चार्जिंग तंत्रज्ञानाच्या विकासाच्या मार्गाप्रमाणेच, वायरलेस चार्जिंग ही देखील इलेक्ट्रिक वाहनांच्या विकासाची दिशा आहे. हे प्रामुख्याने विद्युत चुंबकीय प्रेरण आणि चुंबकीय अनुनाद वापरून शक्ती प्रसारित करते, शक्तीचे चुंबकीय क्षेत्रामध्ये रूपांतर करते आणि नंतर वाहन प्राप्त करणाऱ्या उपकरणाद्वारे शक्ती प्राप्त करते आणि संग्रहित करते. त्याची चार्जिंग गती खूप वेगवान असणार नाही, परंतु गाडी चालवताना ती चार्ज केली जाऊ शकते, जी रेंजची चिंता कमी करणारी मानली जाऊ शकते.

Electreon ने अलीकडेच अधिकृतपणे मिशिगन, USA मध्ये विद्युतीकृत रस्ते उघडले आणि 2024 च्या सुरुवातीस त्याची व्यापक चाचणी घेतली जाईल. यामुळे रस्त्यांवर चालणाऱ्या किंवा पार्क केलेल्या इलेक्ट्रिक कारना प्लग इन न करता बॅटरी चार्ज करण्याची परवानगी मिळते, सुरुवातीला एक चतुर्थांश मैल लांब आणि एक चतुर्थांश मैल लांबीचा मैल या तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे मोबाइल इकोसिस्टम देखील मोठ्या प्रमाणात सक्रिय झाली आहे, परंतु त्यासाठी अत्यंत उच्च पायाभूत सुविधांचे बांधकाम आणि मोठ्या प्रमाणात अभियांत्रिकी कार्य आवश्यक आहे.

अधिक आव्हाने

जेव्हा जास्त EVs येतात,अधिक चार्जिंग नेटवर्क स्थापित केले आहेत, आणि अधिक वर्तमान आउटपुट करणे आवश्यक आहे, याचा अर्थ पॉवर ग्रिडवर मजबूत लोड प्रेशर असेल. ऊर्जा असो, वीजनिर्मिती असो किंवा वीज पारेषण आणि वितरण असो, आपल्यासमोर मोठी आव्हाने असतील.

प्रथम, जागतिक मॅक्रो दृष्टीकोनातून, ऊर्जा संचयनाचा विकास अजूनही एक प्रमुख प्रवृत्ती आहे. त्याच वेळी, V2X च्या तांत्रिक अंमलबजावणी आणि लेआउटला गती देणे देखील आवश्यक आहे जेणेकरून ऊर्जा सर्व लिंक्समध्ये कार्यक्षमतेने फिरू शकेल.

दुसरे म्हणजे, स्मार्ट ग्रीड स्थापित करण्यासाठी आणि ग्रिडची विश्वासार्हता सुधारण्यासाठी कृत्रिम बुद्धिमत्ता आणि बिग डेटा तंत्रज्ञान वापरा. इलेक्ट्रिक वाहनांच्या चार्जिंग मागणीचे विश्लेषण आणि प्रभावीपणे व्यवस्थापन करा आणि कालावधीनुसार चार्जिंगसाठी मार्गदर्शन करा. यामुळे ग्रिडवर परिणाम होण्याचा धोका तर कमी होतोच, पण त्यामुळे कार मालकांचे वीज बिलही कमी होऊ शकते.

तिसरे म्हणजे, धोरणात्मक दबाव सिद्धांतानुसार कार्य करत असला तरी त्याची अंमलबजावणी कशी होते हे अधिक महत्त्वाचे आहे. व्हाईट हाऊसने यापूर्वी चार्जिंग स्टेशनच्या बांधकामासाठी $7.5B गुंतवण्याचा दावा केला होता, परंतु जवळजवळ कोणतीही प्रगती झालेली नाही. धोरणातील सबसिडीच्या गरजा सुविधांच्या कामगिरीशी जुळवणे अवघड आहे आणि कंत्राटदाराची नफा मिळवण्याची मोहीम कार्यान्वित होण्यापासून दूर आहे.

शेवटी, प्रमुख ऑटोमेकर्स हाय-व्होल्टेज सुपर-फास्ट चार्जिंगवर काम करत आहेत. एकीकडे, ते 800V हाय-व्होल्टेज तंत्रज्ञान वापरतील आणि दुसरीकडे, ते 10-15 मिनिटांचे सुपर-फास्ट चार्जिंग साध्य करण्यासाठी बॅटरी तंत्रज्ञान आणि कूलिंग तंत्रज्ञानामध्ये लक्षणीय सुधारणा करतील. संपूर्ण उद्योगाला मोठ्या आव्हानांचा सामना करावा लागणार आहे.

भिन्न वेगवान-चार्जिंग तंत्रज्ञान वेगवेगळ्या प्रसंगी आणि गरजांसाठी योग्य आहेत आणि प्रत्येक चार्जिंग पद्धतीमध्ये देखील स्पष्ट कमतरता आहेत. घरी जलद चार्जिंगसाठी थ्री-फेज चार्जर, हाय-स्पीड कॉरिडॉरसाठी डीसी फास्ट चार्जिंग, ड्रायव्हिंग स्थितीसाठी वायरलेस चार्जिंग आणि बॅटरी द्रुतपणे बदलण्यासाठी पॉवर स्वॅप स्टेशन. जसजसे इलेक्ट्रिक वाहन तंत्रज्ञान विकसित होत आहे, तसतसे जलद-चार्जिंग तंत्रज्ञान सुधारत आणि प्रगती करत राहील. जेव्हा 800V प्लॅटफॉर्म लोकप्रिय होईल, तेव्हा 400kw वरील चार्जिंग उपकरणे विपुल होतील आणि इलेक्ट्रिक वाहनांच्या श्रेणीबद्दलची आमची चिंता या विश्वसनीय उपकरणांद्वारे हळूहळू दूर होईल. वर्कर्सबी हरित भविष्य घडवण्यासाठी सर्व उद्योग भागीदारांसोबत काम करण्यास इच्छुक आहे!