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ChargePoint
公共直流快速充电在电动汽车领域独占风头。汽车制造商和充电供应商竞相争夺自夸的资本,力求实现更短的充电停留时间,最新款的充电器功率最高可达1兆瓦(https://insideevs.com/news/753913/byd-ev-one-megawatt-charging/)。
但对于绝大多数电动汽车车主而言,充电往往是在家里进行的,而且通常充电速度慢得让人干着急。ChargePoint公司推出了一系列二级交流充电器,这些充电器能够让充电速度大致提高一倍,并且有可能重塑家庭或外出时的充电格局。
ChargePoint公司负责硬件的首席技术官Hossein Kazemi表示:“ChargePoint 的下一代电动汽车充电器将是革命性的,而非渐进式的改进。”
这家总部位于加利福尼亚的公司表示,其新的二级充电架构在北美地区最高可提供19.2千瓦的功率,在欧洲三相连接情况下最高可提供22千瓦的功率。和通宵充电说再见吧:一辆配备80千瓦电池的电动汽车,使用标准的240伏家用插座,大约三个小时就能从电量10%充至80%,或者从电量耗尽到充满电需要四个小时。大多数插电式混合动力电动汽车,比如丰田RAV4 Prime及其18.1千瓦时的电池组,能够在一小时或更短的时间内为其小容量电池充满电。
公共电动汽车充电的未来
不久之前,我(作者,以下简称我)还在公共充电站以3到4千瓦的功率充电,其中就包括在布鲁克林的Whole Foods充电。在那里,我一边为帕尔马火腿支付高价,一边指望着能给车增加微不足道的8到10英里续航里程。但以这样的速度充电,会让所谓的 “机会充电” 成为真正的契机。可以说,插上充电器每分钟大约能增加一英里的续航里程:装满购物车的时间里能增加60英里续航;看一场电影或在公园闲逛时能增加120英里甚至更多的续航里程。或者,在狼吞虎咽吃完一份汉堡和薯条的时间里,也能增加仍然有用的30英里续航里程,而且花费只是如今那些先进的直流充电站的一小部分。
直流充电的速度无疑更快,现代(Hyundai)、Lucid等品牌的车型在功率强大的350千瓦充电器上,充电功率峰值能达到250千瓦甚至更高。但正如Kazemi和其他专家所主张的那样,加油站式的充电模式看起来越来越不像是真正的未来发展方向。一方面,即便电动汽车在道路上行驶的车辆中只占极小的比例,特斯拉(Tesla)和其他快速充电站在一些城市也已经出现了令人沮丧的长队。安装一个带有四个充电车位的直流充电站,从选址、获得许可到安装,成本在47万美元到72.5万美元之间 —— 通常还包括变压器的升级 —— 而且从头到尾可能需要长达两年的时间。即使对于规模较大的公寓楼群或住宅开发项目来说,这些成本和时间周期往往也会让项目无法推进。而且,这些直流充电桩在任何时候都只能为少数几位居民服务。
对于许多潜在的充电站运营商来说,直流充电桩似乎也不可行,其中包括那些需要以经济实惠的方式为几十辆甚至几百辆轿车、厢式货车或卡车充电的车队管理者。除了高昂的安装成本之外,公共直流充电站 “方便” 的电力成本可能与汽油一样高,甚至更高,这就削弱了节能的优势,而节能原本是人们选择电动汽车的一个重要原因。
Kazemi说:“很遗憾,人们无法摆脱那种像在加油站加油的思维模式。只要车辆停留时间超过几个小时,你就需要交流充电器,而不是直流充电器。你应该在车辆停放的地方充电。”
ChargePoint公司先进的电动汽车充电功能
这种新架构具备了一系列最新的功能。ChargePoint公司灵活的 “全功能接口(Omni Port)” 可以直接连接北美充电标准(NACS)的插头或J1772标准的连接器,无需使用适配器(https://www.chargepoint.com/blog/chargepoint-omni-port-future-ev-charging)。双向充电和车网互联(V2X)连接功能可以让一些兼容的电动汽车 —— 包括福特(Ford)、现代(Hyundai)和起亚(Kia)的部分车型 —— 在停电时充当移动发电机,或者将电力回馈到电网中,不过这仍需要一个家用能源系统,并且要得到参与该项目的公用事业公司的支持。智能家居功能使电动汽车与太阳能电池板、家用电池或能源管理系统之间的连接更加顺畅。对于未来多辆电动汽车家庭将司空见惯的情况,这些充电设备还带来了另一个好处:分线连接功能允许多个充电器通过菊花链方式连接到单个240伏的电源上。
在功率为19.2千瓦的情况下,全功能接口(Omni Port)能够以9.6千瓦的功率同时为两辆汽车充电,或者以6.4千瓦(仍然不错的功率水平)的功率为三辆汽车充电。(家庭需要一个100安培的专用电路来支持这些80安培的连接,但这对于大多数现代住宅来说是完全可以实现的。)这些充电设备的动态负载平衡功能可以对车辆充电进行优先级排序,或者在负载降低时自动提高充电速度。运营商可以为车队管理者、公寓业主或企业在一条线路上提供多个充电器。虽然在同一条线路上的用户会共享可用的千瓦功率,但Kazemi指出,并非每个充电车位都会同时被使用。
Kazemi说:“这是一种低门槛的进入方式,是一个能够以不错的速度提供充电服务的机会,而且基础设施成本也不高。”
ChargePoint公司已经开始在欧洲推出其面向住宅、公共设施或车队的充电器,并且计划在今年年底前在美国推出这些产品。住宅用充电器的起售价不到1000美元。
目前,电动汽车本身可能是整个充电链条中的一个薄弱环节。许多电动汽车通过其车载充电器的最大功率仅为7.7千瓦,不过充电速度正在迅速提高。宝马(BMW)、比亚迪(BYD)、现代(Hyundai)、起亚(Kia)和特斯拉(Tesla)的新款车型在二级充电器上的最大功率可达11千瓦左右。通用汽车(General Motors)旗下的GMC悍马(GMC Hummers)、雪佛兰Silverado EV pickup以及即将推出的凯迪拉克Escalade iQ,充电功率能够达到19.2千瓦,这样就能更好地为高达205千瓦时的超大电池组充电。新款Lucid Gravity SUV也具备19.2千瓦的充电功率,再加上其本身的高效性能,使用交流电时每小时能增加令人咋舌的80英里续航里程。2026款丰田bZ4x的充电功率已经提升了一倍,达到22千瓦。电动车队车辆和送货卡车,包括广受欢迎的 “最后一公里” 配送车型,充电速度也在不断提升,不过由Rivian 制造的亚马逊电动货车目前的充电功率限制在11千瓦。但Peterbilt的电动厢式货车具备80安培、19.2千瓦的充电能力,Isuzu的NRR EV厢式货车也是如此。
全功能接口(Omni Port)还有一个巧妙的设计特点,它配有一个背板盖,可以将主机及其接口后面难看的接线隐藏起来。
Kazemi说:“如果有人正在建造50栋房屋,他们可以先把线路铺设好,装上背板盖,然后购房者或租房者可以自行决定是否要安装充电器。当人们搬家时,他们可以把充电器带走,留下线路。” 或者就把充电器留下 —— 对于已经开电动汽车或者打算换购电动汽车的潜在购房者来说,这可是个不错的卖点。
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