具有直流快速充電功能的快速電動汽車的未來
新興技術的標誌以及為盡量減少汽車對環境的影響所做的努力導致了電動或電動汽車的大規模生產。很長一段時間以來,電池驅動的汽車都淹沒在一個以高性能對應物(內燃機)作為標準存在的世界中。
除了電動汽車的續航里程外,充電時間是電動汽車運行的最大障礙。在如今的駕車者的日常生活中,去附近的加油站加油已被視為一種實用的汽車加油方式。只需幾分鐘即可將多加侖的易燃液體泵入油箱,而等待電池充電幾個小時的前景確實沒有吸引力。
雖然大多數電動汽車可以使用家庭常見的 120 伏插座充電,但很少有駕車者願意等待 10 到 21 小時來為雪佛蘭 Volt 或日產聆風充電。事實上,Tesla Roadster 的 120 伏移動連接器可能需要 30 多個小時才能為電池充滿電。許多電動汽車購買者被鼓勵選擇眾多家用充電站之一,例如 GE Wattstation,它可以使用 240 伏的電源大大縮短電池充電時間。這些發電站的電壓為 240 伏,能夠在 7 小時內通過壁掛式裝置為 Nissan Leaf 從空電池充電到充滿電。在商業充電站內找到,可以很容易地安裝在車庫的牆上。現在,隨著主要城市的商業充電基礎設施的配備,有一種比 240 伏充電器更快的方法可以在 30 分鐘或更短時間內為電動汽車提供大量能量。
在洛杉磯會議中心正在進行的第 26 屆電動汽車研討會上,電動汽車的新現實是直流快速充電裝置。向高達 500 伏特的兼容電池注入電荷,直流快速充電正成為向公眾銷售電池驅動汽車和卡車的主要舞台。幾家主要的電動汽車充電站製造商已經或將很快承諾在公共場合採用直流快速充電裝置。 Eaton、ECOtality 和 Schneider Electric 等公司已經在為快速充電的未來做準備,其中電池僅需 15 至 30 分鐘即可獲得大量能量。直流快速充電方法的唯一主要缺點是電池在短時間內只能吸收大約 70-80% 的能量。這樣做是為了防止對鋰離子電池造成壓力。充電系統設計為在達到電池閾值後自動關閉快速充電過程。
要確保為所有可能的電動汽車提供直流快速充電,最重要的問題之一是期望電源端口採用通用設計。通用汽車、奧迪、寶馬和福特等汽車製造商已同意採用統一的車輛充電端口,以支持 120 伏、240 伏和直流快速充電。這種稱為組合充電系統的電源連接將在 2013 車型年推出。電池充電站供應商伊頓已經確認致力於開發能夠與組合充電系統設計一起運行的未來終端。
SAE(汽車工程師協會)批准的組合充電系統端口設計可能不是電動汽車客戶將看到的唯一用於直流快速充電的設計。日本汽車製造商日產、斯巴魯、三菱和豐田已對 CHAdeMO 連接器提供支持。 CHAdeMO 是“Charge de Move”或翻譯為“Charge for Moving”的巧妙縮寫,已被用於某些美國版本的 Nissan Leaf 和 Mitsubishi i MiEV。符合 CHAdeMO 標準的充電器目前遍布日本、歐洲甚至北美部分地區。 Mitsubishi i MiEV 將標配符合 CHAdeMO 連接器設計的直流充電端口。
改進鋰離子電池技術和進一步生產電動汽車的研究有可能降低成本,並為未來的電動汽車提供更好的續航里程。在不久的將來,直流快速充電將成為電動汽車基礎設施中更為普遍的景象。除了讓電動汽車對日常駕駛者更具吸引力外,直流快速充電器還可能對提高零排放或接近零排放汽車的商業化產生重大影響。顯然,電動汽車的短途配送、服務和快速響應應用將受益於高速電池充電。
信息來源:Eaton、ECOtality、General Motors、Mitsubishi Motors North America 圖片來源:Mitsubishi Motors North America America、ECOtality