Переваги заміни акумулятора для електромобілів

Необхідність заряджати акумулятори електромобілів може відштовхнути потенційних покупців. Заміна батареї може допомогти подолати проблему за допомогою міжнародних стандартів.

Заміна батареї стала звичайною справою навіть для електросамокатів.

Широке впровадження електромобілів у всьому світі є одним із шляхів досягнення цілей щодо викидів до 2030 та 2050 років. Міжнародне агентство з відновлюваних джерел енергії (IRENA) постійно просуває це повідомлення, як Джайдев Дхавле, помічник програмного директора IRENA, чітко заявив у нещодавнійe-techінтерв'ю. За його словами, один із наших підходів полягає в тому, щоб «зосередитися на ключових секторах кінцевого -використання», які можуть отримати вигоду від більш екологічної моделі. У Центрі інновацій і технологій у Бонні, до якого я належу, є п’ять галузей кінцевого -використання, які становлять ключовий інтерес, зокрема сприяння використанню електромобілів і рішень для зберігання енергії».

Цифри відповідають плану, але…

Хоча впровадження електромобілів різко зросло за останні десять років, багато хто сумнівається, що ринок зможе вирости настільки, щоб допомогти досягти цільових показників нульового чистого викиду до 2050 року. За даними Міжнародного енергетичного агентства (МЕА), автомобільний транспорт забезпечує одну шосту частину глобальних викидів. Він попереджає, що для досягнення сценарію чистого нуля «продажі електромобілів повинні досягти приблизно 65% від загального обсягу продажів автомобілів у 2030 році».

Незважаючи на те, що у 2023 році зростання відбувалося за планом, потрібно докладати постійних зусиль, щоб продовжувати курс, включаючи більш широке розгортання зарядної інфраструктури, яка на даний момент не відповідає вимогам. «Кількість громадських зарядних точок зростає, але розгортання має пришвидшитися», — радить організація.

Звинувачують радіус дії та хвилювання щодо зарядки

Опитайте будь-яку кількість власників автомобілів, які ще не придбали електромобіль, і вони звинувачуватимуть у своїх ваганнях відсутність зарядних станцій. Тривога запасу ходу, як її часто називають, стосується того, яку відстань можуть проїхати електромобілі без розрядки акумулятора. Але інший тип страху, який називається тривогою перед зарядкою, зосереджується на надійності зарядних точок, також стає широко поширеним. За даними британського постачальника електроенергії National Grid, побоювання довгих черг під час пікових зарядок, пошкоджене або зламане обладнання, ненадійне програмне або апаратне забезпечення відлякують потенційних покупців.

Інфраструктура зарядки включає складну електроніку, стандартизовану IEC. Було опубліковано декілька стандартів, щоб полегшити електро-заряджання в різних країнах, зокрема серію стандартів IEC 62196, які охоплюють механічні, електричні та робочі вимоги до вилок, розеток-розеток, транспортних роз’ємів і вхідних роз’ємів транспортних засобів для з’єднання між обладнанням електроживлення та електромобілем. Серія IEC 61851 визначає інфраструктуру зарядки постійного та змінного струму, а IEC 63110 встановлює протокол керування для інфраструктури зарядки та розрядки електромобілів.

Що стосується інтеграції електромобілів в електричну мережу, TC 57 нещодавно опублікував кілька стандартів, які допомагають електромобілям працювати як постачальники енергії в мережу. (Щоб дізнатися більше, прочитайте інтерв’ю з Френсіс Клівленд уe-tech.)

IEC навіть готує ґрунт для майбутніх технологій, які ще не набули широкого поширення. Він опублікував кілька стандартів для бездротової передачі енергії (WPT), тобто EV може заряджати свою батарею, розташувавшись на індуктивній площадці на землі, без будь-яких розеток або кабелів. Індуктивні системи WPT використовують зв’язок магнітного поля між провідними котушками, вбудованими в проїжджу частину, і транспортним засобом. Динамічні системи WPT -, які дозволяють автомобілям заряджатися на ходу, під час руху - також є перспективною сферою, і IEC вже опублікував загальнодоступну специфікацію (PAS), що стосується цієї технології.

Бурхливо розвивається ринок, який спирається на міжнародні стандарти

Є ще одне рішення, яке значно полегшує страхи покупців електромобілів і виключає елемент зарядки з рівняння: заміна батареї. Він передбачає заміну розрядженого акумулятора електромобіля на повністю заряджений на спеціалізованих пунктах обміну. Комерційні перспективи заміни акумуляторів дуже оптимістичні. Відповідно до цього звіту BCC Research, очікується, що з 2024 по 2029 рік ринок матиме загальний річний темп зростання на 25,5%, тобто з 894,2 мільйона доларів США у 2024 році до 2,8 мільярда доларів США до кінця 2029 року.

Forbes згадує кількох гравців, які вже позиціонують себе на ринку: китайський виробник електромобілів NIO, акумуляторний гігант CATL і -Ample із Сан-Франциско пропонують-послуги заміни акумуляторів у Європі, Китаї та Сполучених Штатах. IEC прокладає шлях для заміни акумуляторів, опублікувавши IEC TS 62840-1, який дає загальний огляд систем заміни акумуляторів у електромобілів, і IEC TS 62840- 2, який визначає вимоги безпеки для систем заміни акумуляторів у електромобілів. Загальнодоступна специфікація IEC 62840-3 встановлює вимоги до сумісності систем заміни батарей, що працюють зі знімними системами батарей.

Плюси і мінуси заміни батареї

Серед переваг заміни батареї, по-перше, виграш у часі: навіть із опцією швидкого заряджання власникам автомобілів доводиться приділяти зарядці автомобіля щонайменше 30 хвилин -, хоча китайський виробник електромобілів стверджує, що один із його електромобілів здатний заряджатися за 5 хвилин. Інші переваги включають, можливо, трохи інтуїтивно зрозумілу, вартість: покупці можуть придбати електромобіль без акумулятора, що робить його придбання набагато дешевшим.

Індустрія заміни батарей також здатна ефективно обслуговувати батареї, подовжуючи термін їх служби, що є перевагою підходу циклічної економіки. Станції заміни акумуляторів займають менше місця, ніж станції зарядки електромобілів, що є перевагою в густонаселених районах, таких як міста. А з точки зору комунального господарства компанії, які займаються заміною батарей, можуть заряджати батареї в моменти дуже низького споживання електроенергії або в період пік-навантаження, таким чином зменшуючи навантаження на електричну мережу.

З іншого боку, батареї, запропоновані компаніями із заміни батарей, дійсно мають ціну, яка в довгостроковій перспективі може означати, що заміна батареї менш вигідна для користувачів, ніж придбання електромобіля з батареєю. Поточні користувачі можуть придбати батарею через річну передплату або платити-за-систему використання. Як і у випадку із зарядкою для електромобілів, відсутність інфраструктури залишається проблемою, і потрібно буде побудувати багато інших станцій для заміни акумуляторів, щоб споживачі могли повністю прийняти це рішення. Багато з існуючих станцій пропонують ручну заміну замість автоматичної, що може відштовхнути деяких користувачів. Також існують проблеми з безпекою: якщо заміна батареї виконана неправильно, може статися коротке замикання, що спричинить пожежу.

Ось тут і з’являються стандарти IEC: встановлюючи вимоги щодо безпеки акумуляторів для систем заміни батарей, IEC 62840-2 допомагає подолати деякі бар’єри для більшого поширення системи. IECEE (Система оцінки відповідності IEC для електротехнічного обладнання та компонентів) є однією з чотирьох систем оцінки відповідності, якими керує IEC. Він запускає схему, яка перевіряє безпеку, продуктивність, сумісність компонентів, енергоефективність, електромагнітну сумісність і небезпечні речовини батарей.

Стандарти IEC і системи оцінки відповідності, як і у випадку з системами заряджання через штекер і кабель, а також із бездротовим заряджанням, прокладають шлях до інфраструктури електромобілів майбутнього.