Статус-кво и перспективное развитие мировых центров по зарядке электромобилей и замене аккумуляторных батарей

Page 1
background image

Page 2
background image

36

Статус-кво и перспективное 
развитие мировых центров по 
зарядке электромобилей и замене 
аккумуляторных батарей

ОБЗОР

Центр  по  зарядке  электромоби-

лей  и  замене  аккумуляторных 

батарей  —  это  общий  термин 

для  объектов,  которые  снабжают 

электроэнергией  электромобили. 

Как правило, к таким объектам от-

носят  зарядные  станции,  пункты 

замены  батарей,  центры  их  сбы-

та, а также централизованные или 

распределенные  точки  зарядки 

переменного тока и т.д. Масштаб-

ное,  стандартизованное  и  эф-

фективное  строительство  и  экс-

плуатация  объектов  для  зарядки 

и  замены  аккумуляторов  обеспе-

чивает надежную гарантию и проч-

ную  основу  для  популяризации 

и  применения  электромобилей. 

На начальной стадии развития от-

расли несовершенство технологий 

зарядки  и  замены  батарей,  не-

стабильность  зарядки  и  несовме-

стимость  интерфейсов  серьезно 

препятствовали  стремительному 

развитию электромобилей. За бо-

лее чем десятилетний период раз-

вития  технологий  и  их  внедрения 

на  рынке  многие  страны  создали 

комплексные  и  стандартизован-

ные системы, включающие в себя 

все необходимое: передовые раз-

работки, унифицированные интер-

фейсы  для  зарядки  и  протоколы 

связи, а также возможности тести-

рования на совместимость. Тем не 

менее остается ряд острых вопро-

сов,  касающихся  построения  опе-

рационной  сети,  объединяющей 

электромобили,  зарядные  устрой-

ства и электрические сети, коорди-

нирования совместимости различ-

ных зарядных устройств в странах 

Европейского  союза  (ЕС),  США, 

Японии и Китая, а также возможно-

сти  оптимального  распределения 

ресурсов  и  подключения  к  заряд-

ным устройствам.

 

Европейский

 

Союз

В августе 2009 года Федераль-

ное правительство Германии при-

няло  Национальный  план  разви-

тия электромобильности, согласно 

которому  к  2020  году  на  дорогах 

должно было появиться не менее 

одного миллиона электромобилей. 

План  был  нацелен  на  разработ-

ку  стандартных  аккумуляторных 

электромобилей

1

, гибридных авто-

мобилей с возможностью зарядки

2

 

и электромобилей с увеличенным 

запасом хода

3

, что свидетельству-

ет о взятом курсе на «электрифи-

кацию»  в  национальной  системе 

развития 

электромобильности. 

В  2011  году  правительство  Фран-

ции  опубликовало  Зеленую  книгу 

о строительстве зарядных станций 

общественного  пользования  для 

автотранспорта  с  низким  уровнем 

выбросов.  В  данной  книге  приво-

дится ряд стандартов и правил по 

строительству  и  проектированию 

зарядных точек для электромоби-

лей во Франции, что способствует 

их  дальнейшей  популяризации. 

В  соответствии  с  Директивой  ЕС 

о  развертывании  инфраструктуры 

альтернативных  видов  топлива, 

его  члены  стремятся  создавать 

и  расширять  объекты  для  заряд-

ки  электротранспорта.  Помимо 

независимого  развития  зарядных 

станций  странами,  входящими 

в  состав  ЕС,  Трансъевропейская 

транспортная  сеть  (TEN-T)  под 

эгидой Европейской комиссии соз-

дает  специальный  фонд  для  под-

держки ключевых проектов транс-

портной  инфраструктуры.  Среди 

этих  проектов  модернизация  на-

циональной сети быстрой зарядки 

в Дании, протяженный участок для 

зарядки электромобилей в ЕС, ав-

тотрасса в Северной Европе, сеть 

В

 

настоящее

 

время

 

планете

 

Земля

 

угрожает

 

глобальный

 

энергетический

 

кризис

 

и

 

усиле

-

ние

 

давления

 

на

 

окружающую

 

среду

Будучи

 

жизненно

 

важным

 

звеном

 

мировой

 

эко

-

номики

транспортный

 

сектор

 

также

 

сталкивается

 

с

 

двумя

 

глобальными

 

проблемами

большим

 

потреблением

 

энергии

 

и

 

высоким

 

уровнем

 

загрязнения

 

окружающей

 

среды

Чтобы

 

справиться

 

с

 

растущими

 

потребностями

 

в

 

энергии

 

и

 

защите

 

природы

все

 

страны

 

активно

 

изучают

 

пути

 

развития

 

индустрии

 

электромобилей

Как

 

следствие

была

 

раз

-

работана

 

и

 

внедрена

 

стратегия

 

по

 

разработке

 

электромобилей

Рынок

представленный

 

Европейским

 

Союзом

США

Японией

 

и

 

Китаем

начал

 

принимать

 

отчетливые

 

очертания

.

1

 

Стандартные

 

аккумуляторные

 

электромобили

 (Battery Electric Vehicles — BEV) 

работают

 

исключительно

 

от

 

внутренней

 

батареи

.

2

 

Гибридные

 

автомобили

 

с

 

возможностью

 

зарядки

 (plug-in Hybrid Electric Vehicles — PHEV) 

имеют

 

двигатель

 

внутреннего

 

сгорания

 

и

 

батареи

которые

 

могут

 

заряжаться

 

только

 

от

 

внешней

 

сети

.

3

 

В

 

электромобилях

 

с

 

увеличенным

 

запасом

 

хода

 (Extended Range Electric Vehicles — EREV) 

энергия

 

для

 

аккумуляторной

 

батареи

 

вырабатывается

 

топливным

 

генератором

.

ЭЛЕКТРОЗАРЯДНАЯ 

ИНФРАСТРУКТУРА


Page 3
background image

37

быстрой зарядки во Франции и зе-

леный коридор в Центральной Ев-

ропе. TEN-T предоставляет им фи-

нансирование, эквивалентное 50% 

от общего объема инвестиций, на-

правленных на ускорение форми-

рования  общей  сети  для  зарядки 

электротранспорта в ЕС.

 

США

В июле 2016 года правительство 

США от имени Белого дома впер-

вые  опубликовало  обновленный 

комплексный план по развитию ин-

дустрии  электромобилей,  в  кото-

ром основное внимание уделяется 

усилению  поддержки  инфраструк-

туры  для  зарядки  электротранс-

порта  и  популяризации  соответ-

ствующих  технологий  в  глазах 

потребителей.  Это  подтверждает, 

что в США приняли совершенство-

вание  индустрии  электромобилей 

как национальную стратегию, при-

нимая  во  внимание,  что  в  основе 

этой индустрии находятся объекты 

для зарядки. Среди таких объектов 

в  США  различают  три  основные 

категории: точки зарядки перемен-

ного тока уровня 1, точки зарядки 

переменного тока уровня 2 и точ-

ки  быстрой  зарядки  постоянного 

тока.  Стоит  отметить,  что  вторая 

категория  уже  имеет  определен-

ный  масштаб  и  налаженную  сеть 

точек  зарядки,  представленную 

наибольшим  количеством  устано-

вок  и  характеризующуюся  наибо-

лее широким охватом территории. 

Объекты  быстрой  зарядки  посто-

янного  тока  занимают  второе  ме-

сто по популярности. В основном, 

они получили распространение на 

автомагистралях,  соединяющих 

города и штаты, и призваны обес-

печивать  быструю  зарядку  для 

электромобилей  дальнего  следо-

вания. Распространение зарядных 

установок зависит от открытых или 

закрытых парковочных мест, обес-

печивающих  возможность  одно-

временной парковки и зарядки. По 

оценкам  Международного  энер-

гетического  агентства,  большая 

часть инфраструктуры для заряд-

ки в США расположена на восточ-

ном и западном побережьях. Что-

бы  гарантировать  своевременную 

зарядку в штатах, где активно про-

двигаются электромобили, в США 

внедряется  пилотная  практика 

двойной системы зарядки (зарядки 

индивидуального  и  общественно-

го  пользования).  Согласно  отчету 

State of the Charge 2017, опублико-

ванному  Ассоциацией  по  зарядке 

электромобилей  (EVCA),  в  насто-

ящее время в эксплуатации нахо-

дится более 50 000 точек зарядки 

(как общественных, так и частных).

 

Япония

В  Японии  можно  выделить 

двух  основных  игроков  на  рынке 

зарядной  инфраструктуры:  сис-

тема  CHAdeMO,  являющаяся 

представителем  японского  сек-

тора  зарядных  устройств  и  вклю-

чающая  в  себя  производителей 

зарядного  оборудования,  серти-

фицированных CHAdeMO как тре-

тьей  стороной,  и  NCS,  финанси-

руемая  и  учрежденная  четырьмя 

крупными  автопроизводителями 

(Toyota, Nissan, Honda и Mitsubishi) 

и  предоставляющая  водителям 

электромобилей  более  удобную 

и эффективную сеть для зарядки. 

В данной модели рынка NCS несет 

расходы  на  строительство  и  экс-

плуатацию точек зарядки (тарифы 

и  эксплуатационные  издержки), 

при  этом  авто производители  ста-

новятся  в  некоторой  степени  как 

покупателями,  так  и  пользовате-

лями  услуг  по  зарядке.  Японская 

стратегия  транспортных  средств 

нового  поколения,  опубликован-

ная  в  2020  году,  предлагает  ини-

циативу  по  развитию  системы 

инновационного транспорта, охва-

тывающую  цепочку  добавленной 

стоимости  транспортных  средств, 

их  подключение  к  электрической 

и  информационной  сети  и  т.д. 

Стратегия  заключается  в  дости-

жении  в  2020  году  автомобилями 

нового  поколения  доли  в  50%  от 

общего объема продаж автомоби-

лей и строительстве 2 миллионов 

точек для обычной зарядки и 5 ты-

сяч точек для быстрой зарядки.

 

Китай

Ориентируясь на темпы разра-

ботки новых электромобилей в Ки-

тае,  к  2020  году  планировалось 

произвести  2  миллиона  стандарт-

ных  аккумуляторных  электромо-

билей  и  гибридных  автомобилей 

с возможностью зарядки и довести 

совокупный  объем  производства 

и продаж до 5 миллионов. Увели-

чивающиеся  мощности  создали 

огромный  потенциал  для  рынка 

электромобилей  в  ближайшие 

годы. В 2015 году в Китае вышло 

Руководство  по  развитию  инфра-

структуры  зарядки  электромоби-

лей (2015–2020), которое впервые 

продемонстрировало высочайший 

уровень  страны  в  этой  отрасли. 

К  2020  году  в  Китае  планирова-

лось создать более 12 000 центра-

лизованных точек зарядки и более 

4,8  миллиона  распределенных, 

что должно было позволить удов-

летворить  потребности  более 

5  миллионов  электромобилей. 

В  Руководстве  также  уточнялось, 

что в течение 13-й пятилетки Цен-

тральное  правительство  предо-

Проводная

 

зарядная

 

станция

 

постоянного

 

и

 

переменного

 

тока

 5 (62) 2020


Page 4
background image

38

ставит  отрасли  дополнительные 

бонусы  и  субсидии  в  целях  уско-

рения  строительства  зарядной 

инфраструктуры  для  нового  элек-

тротранспорта  и  создания  благо-

приятных условий для его внедре-

ния. 

ТЕХНИЧЕСКОЕ

 

СОСТОЯНИЕ

Основные  режимы  кондуктивной 

(проводной)

 

зарядки    электро-

мобилей  подразделяются  на  ре-

жим  непосредственной  зарядки 

и  режим  замены  аккумуляторной 

батареи.  К  первому  из  них  отно-

сятся  зарядки  переменного  и  по-

стоянного тока. В последние годы 

появились серийные изделия, на-

пример,  настенная  зарядная  ка-

мера,  точка  зарядки  трехфазным 

переменным  током,  комплексное 

и  раздельное  многофункцио-

нальное  зарядное  оборудование 

переменного  и  постоянного  тока, 

групповая зарядка и управляемое 

зарядное  устройство.  Перечис-

ленные  разработки  существенно 

расширяют  сферу  применения 

кондуктивной  зарядки  и  стимули-

руют  разностороннее  развитие 

зарядных устройств. Что касается 

совершенствования  технологий 

кондуктивной  зарядки,  то  здесь 

основное  внимание  уделяется 

вопросам  ее  безопасности  и  со-

вместимости.  Улучшение  стыку-

емости  зарядного  оборудования 

позволяет  избежать  огромной 

траты  социальных  ресурсов,  вы-

званной  несовместимостью  за-

рядных устройств и транспортных 

средств,  и  обеспечивает  более 

комфортные условия для пользо-

вателей электромобилей.

Технология

 

кондуктивной

 

за

-

рядки

 

переменного

 

тока

 

для

 

транспортных

 

средств

также 

известная  как  медленная  заряд-

ка,  предполагает  режим  питания 

электромобилей  от  источника 

переменного тока. Внешний одно-

фазный или трехфазный источник 

необходим для питания бортового 

зарядного  устройства  электро-

мобиля,  которое  затем  заряжает 

аккумуляторную  батарею.  Значе-

ние зарядного тока в этом случае 

обычно невелико (около 15 А), по-

этому  зарядка  занимает  больше 

времени. Тем не менее, учитывая 

более  дешевую  стоимость  про-

изводства  и  установки  зарядно-

го  устройства  переменного  тока, 

его  можно  широко  использовать 

в  жилых  районах,  на  парковках 

или зарядных станциях как по от-

дельности,  так  и  вместе  с  заряд-

ными  устройствами  постоянного 

тока.  В  случае  переменного  тока 

меньшие значения зарядного тока 

и  мощности  лучше  сказываются 

на  долговечности  батареи  и  ра-

боте  сети.  Зарядное  устройство 

переменного тока в основном со-

стоит  из  столба  с  зарядным  обо-

рудованием,  блока  питания  цепи 

управления,  модуля  управления, 

электрического  модуля,  интер-

фейса  источника  питания,  ин-

терфейса  зарядки,  интерфейса 

человек-компьютер  (опциональ-

но)  и  блока  расчета  потребления 

и оплаты (опцио нально).

Технология

 

кондуктивной

 

за

-

рядки

 

постоянного

 

тока

 

для

 

транспортных

 

средств

,

  также 

известная  как  быстрая  зарядка, 

относится к режиму питания элек-

тромобилей от источника постоян-

ного  тока.  Зарядная  точка  имеет 

специальное  внешнее  зарядное 

устройство  постоянного  тока,  ко-

торое  преобразует  переменный 

ток в постоянный через выпрями-

тель. Зарядка происходит намного 

быстрее и эффективнее — более 

80% емкости аккумулятора можно 

зарядить за 30 минут. Однако, это 

в большей степени влияет на срок 

службы  аккумулятора  и  режим 

работы  электрической  сети.  Как 

правило, зарядная точка постоян-

ного тока состоит из блока управ-

ления,  устройств  для  измерения 

потребления  и  считывания  карт, 

интерфейса  человек-компьютер, 

модуля  зарядного  устройства, 

вспомогательного  низковольтного 

источника  питания  (опциональ-

но), выключателя и контактора на 

входе цепи переменного тока, гро-

зозащитного  разрядника,  предо-

хранителя и контактора на выходе 

цепи постоянного тока, зарядного 

кабеля и столба с зарядным обо-

рудованием.

В  основном  разделяют  режи-

мы  зарядки  постоянным  током 

при  поддержании  на  протяжении 

всего  процесса  постоянных  зна-

чений  выходного  тока,  напряже-

ния  и  мощности.  При  этом,  как 

правило, применяются интерфей-

сы  быстрой  зарядки  CHAdeMO 

в Японии, GB в Китае и CCS в Гер-

мании и США. CHAdeMO и GB ис-

пользуют  протокол  связи  CAN

1

Номинальное  напряжение  и  ток 

китайского  интерфейса  заряд-

ки  постоянного  тока  составляют 

1000 В и 250 А, а мощность заряд-

ки превышает 150 кВт, что выше, 

чем  у  CHAdeMO.  Комбинирован-

ный  интерфейс  CCS,  применяе-

мый в Германии и США, сочетает 

в  себе  интерфейсы  постоянного 

и переменного тока, совместимые 

с  существующими  объектами  за-

рядки переменного тока. 

Технология

 

замены

 

батарей

 

предполагает  режим  питания 

Различные

 

виды

 

коннекторов

 (

слева

 

направо

): CHAdeMO, COMBO2, IEC Type-2

1

 CAN (Controller Area Network) — 

это

 

по

-

следовательный

 

протокол

 

связи

 

с

 

эф

-

фективной

 

поддержкой

 

распределения

 

контроля

 

в

 

реальном

 

времени

 

и

 

очень

 

вы

-

соким

 

уровнем

 

безопасности

.

ЭЛЕКТРОЗАРЯДНАЯ 

ИНФРАСТРУКТУРА


Page 5
background image

39

электромобилей от вновь установ-

ленной  батареи.  Существует  три 

варианта  замены  батареи  в  за-

висимости  от  ее  расположения: 

с боковой, нижней или задней сто-

роны электротранспорта. Точка по 

замене  батарей  включает  в  себя 

непосредственно  станцию  за-

мены  батарей,  вспомогательную 

систему,  блок  сменных  батарей 

и  систему  электропитания.  Воз-

можные  варианты  позициониро-

вания транспортного средства, за-

мены, зарядки или обслуживания 

батареи, экстренной зарядки и пр. 

обуславливают  различные  режи-

мы эксплуатации точки по замене 

батарей.  Замена  аккумулятора 

для  легковых  электромобилей 

обычно  занимает  3  минуты,  гру-

зовых — 10 минут. Технология за-

мены  батарей  значительно  смяг-

чает  воздействие  сверхмощной 

зарядки  на  сеть,  упрощает  цен-

трализованное  обслуживание  ак-

кумуляторных батарей, обеспечи-

вает  централизованное  хранение 

энергии  и  каскадное  использова-

ние  аккумуляторов,  тем  самым, 

снижая  затраты  на  реализацию 

взаимодействия  между  электро-

мобилем  и  сетью  и  оптимизируя 

распределение  энергии.  Преиму-

щества  технологии  более  всего 

очевидны  в  секторе  обществен-

ного  транспорта,  характеризую-

щегося  пониженной  стоимостью 

и  большим  спросом,  особенно 

в сегменте электрифицированных 

автобусов и такси.

В  настоящий  момент  уже 

предложен  метод  блокировки 

и  разблокировки  при  замене  ак-

кумуляторных  батарей  легковых 

электромобилей,  а  также  разра-

ботано  автоматическое  много-

камерное  устройство  с  внутрен-

ним  вращением  для  повышения 

эффективности  и  безопасности 

работ  по  замене.  Технология  ме-

ханического  визуального  серво-

управления  решает  проблему 

плохой  адаптируемости  робота, 

заменяющего аккумуляторные ба-

тареи, к транспортному средству. 

Это значительно увеличивает до-

пустимое  отклонение  от  нужной 

точки  парковки  электротранс-

порта  и  снижает  ее  сложность. 

Полностью  автоматизированное 

оборудование для замены аккуму-

ляторных батарей в шасси легко-

вых электромобилей разработано 

совместно с устройством позици-

онирования,  платформой  для  за-

мены  аккумуляторных  батарей, 

роботом быстрой замены и заряд-

ным  стеллажом.  Робот  способен 

быстро  и  аккуратно  демонтиро-

вать и устанавливать аккумулято-

ры. Это удобный, быстрый и эко-

номичный способ замены батарей 

для легковых электромобилей.

Полностью

 

автоматизиро

-

ванная

 

технология

 

быстрой

 

замены

 

батарейного

 

отсека

.

 

Устройство  для  замены  батарей-

ного  отсека  способно  автомати-

чески быстро и точно определять 

местонахождение  транспортных 

средств,  производить  интеллек-

туальную  настройку  их  позицио-

нирования в соответствии с типом 

и, таким образом, размещать раз-

личные  виды  транспорта  в  нуж-

ных  местах  стоянки  и  под  требу-

емыми углами. Устройство может 

компенсировать погрешность при 

изготовлении  батарейного  отсека 

и  при  его  установке  на  борт.  Лю-

бая  аварийная  ситуация  в  зоне 

обслуживания  быстро  и  точно 

идентифицируется 

звуковыми 

и  визуальными  датчиками,  не-

замедлительно  может  быть  по-

дан  сигнал  тревоги.  Обеспечены 

меры  защиты  от  отключения  пи-

тания,  включая  принудительную 

остановку любого действия и эф-

фективную  блокировку  батарей-

ного  отсека.  Технология  автома-

тической  идентификации  типов 

отсеков  позволяет  адаптивно 

управлять  операциями  захвата 

и установки батарей.

Технологии

 

зарядки

хране

-

ния

мониторинга

 

и

 

управления

 

на

 

стеллаже

 

для

 

аккумулятор

-

ных

 

батарей

.

  Стеллаж  для  ак-

кумуляторных батарей использу-

ется  для  их  зарядки  и  хранения 

и  имеет  функции  отображения 

и  мониторинга  состояния  за-

рядки.  Место  установки  батарей 

приспособлено  для  различных 

стандартных  видов,  что  макси-

мально  увеличивает  совмести-

мость стеллажа и оборудования. 

На стеллаже может быть отрегу-

лирована  температура  батарей 

и  батарейных  отсеков.  Кроме 

того,  на  нем  соблюдаются  тре-

бования  к  конструкции  и  защите 

интерфейса зарядки, компоновке 

электрических  проводов,  акку-

муляторным  отсекам  и  изоляци-

онной  конструкции.  Батарейный 

отсек  имеет  функцию  контроля 

состояния,  например,  отобра-

жение  режимов  готовности,  про-

цесса зарядки и ее завершения. 

Конструкция  стеллажей  для  за-

рядки и временного хранения об-

ладает  хорошей  стабильностью, 

грузоподъемностью,  изоляцией, 

коррозионной стойкостью и мас-

штабируемостью,  что  соответ-

ствует  требованиям  длительной 

зарядки,  хранения,  постоянных 

подключений и отключений обо-

рудования.  Изоляционная  кон-

струкция  батарейного  стеллажа 

полностью  изолирует  аккумуля-

торный  отсек,  что  гарантирует 

безопасность как для самого обо-

рудования,  так  и  для  персонала 

во время зарядки и перевозки.

Станция

 

замены

 

и

 

подзарядки

 

батарей

 Gogoro Network™ (

Япония

)

 5 (62) 2020


Page 6
background image

40

БУДУЩИЕ

 

ТЕНДЕНЦИИ

 

РАЗВИТИЯ

 

Технология

 

зарядки

 

высокой

 

мощности

Спрос  на  зарядку,  обуслов-

ленный  быстро  развивающимися 

технологиями 

электромобилей 

и  аккумуляторных  батарей,  отра-

жает тенденции диверсификации, 

интеллектуальности  и  эффектив-

ности.  Развитие  аккумуляторных 

батарей значительно увеличивает 

дальность  поездки  электромоби-

лей,  поэтому  повышение  мощно-

сти  зарядки  станет  неизбежным 

трендом.  Технология  зарядки 

высокой  мощности  значительно 

сократит  время  ожидания  поль-

зователей 

электротранспорта, 

улучшит  взаимодействие  с  ними 

и  уменьшит  их  беспокойство  по 

поводу  зарядки,  что,  в  конечном 

счете,  положительно  скажется 

на  популяризации  и  дальнейшем 

внедрении электромобилей. В на-

стоящее  время  все  основные 

производители  электромобилей 

занимаются 

исследованиями 

и  разработкой  моделей  транс-

портных  средств,  способных  по-

лучать  питание  от  зарядки  высо-

кой мощности.

Использование  зарядки  вы-

сокой  мощности  для  электромо-

билей  —  это  систематический 

процесс,  в  который  вовлечены 

автомобиль,  аккумулятор,  за-

рядный интерфейс, точка заряд-

ки  и  электрическая  сеть.  Суще-

ствует два решения для зарядки 

высокой  мощности.  В  первом 

варианте  в  режиме  нормальной 

эксплуатации  поперечное  сече-

ние  кабеля  увеличивается  для 

повышения допустимого тока на-

грузки,  что,  однако,  может  при-

вести к увеличению веса кабеля 

и не подходит для общественных 

мест.  Во  втором  варианте  при 

эксплуатации  кабеля  применя-

ется  технология  терморегулиро-

вания,  что  позволяет  повысить 

производительность  компонен-

тов  при  сохранении  небольшого 

поперечного  сечения.  Несмотря 

на относительную труднодоступ-

ность  последнего  решения,  су-

ществует  необходимость  в  уве-

личении  номинальных  значений 

напряжения  и  тока  существую-

щей системы зарядки электромо-

билей до 1000 В / 350 А или даже 

до  400  А  по  току.  В  2016  году 

в Китае были проведены предва-

рительные  исследования  техно-

логии зарядки высокой мощности 

на постоянном токе. В итоге была 

предложена  дорожная  карта  по 

ее  развитию.  В  соответствии 

с новой философией разработок 

в этой области, интерфейс заряд-

ки высокой мощности полностью 

опирается на аналогичные реше-

ния 2015 года и концентрируется 

на  меньшем  размере,  упрощен-

ной структуре, меньшем количе-

стве  контактов  и  новом  дизайне 

входной части, где новый интер-

фейс зарядки высокой мощности 

разработан с учетом интеграции 

технологий  постоянного  и  пере-

менного тока.

В  целях  дальнейшего  содей-

ствия  развитию  системы  заряд-

ки  высокой  мощности,  апроби-

рования  новых  технологических 

решений  и  переходу  к  промыш-

ленному  производству,  с  января 

2018 года Китай и Германия запу-

стили  демонстрационный  проект 

по применению зарядки высокой 

мощности  для  электромобилей, 

при этом немецкая сторона обес-

печивает поддержку новой интер-

фейсной  схемы  зарядки,  пред-

ложенной  китайской  стороной. 

Крупные  немецкие  игроки  (авто-

производители  и  производители 

соединительных разъемов), а так-

же  китайские  поставщики  заряд-

ных устройств совместно активно 

участвовали в проекте, чтобы про-

двигать исследования и сотрудни-

чество в области ключевых техно-

логий зарядки высокой мощности. 

28  августа  2018  года  Китайский 

совет по электроэнергетике (CEC) 

и CHAdeMO подписали меморан-

дум  о  сотрудничестве  в  области 

зарядных устройств для электро-

мобилей, в котором основное вни-

мание уделяется технологиям за-

рядки высокой мощности.

 

Технология

беспроводной

 

зарядки

С  учетом  ограничений  по 

емкости  аккумулятора,  заряд-

ной  инфраструктуре  и  другим 

факторам,  зарядка  всегда  была 

наиболее  проблемным  узлом 

при  разработке  электромоби-

лей.  Существующая  технология 

беспроводной  зарядки  может 

использовать  свойства  высоко-

частотного  электромагнитного 

поля  в  пространстве  и  заряжать 

статические  или  движущиеся 

электромобили в режиме реаль-

ного времени. Это характеризует 

беспроводную зарядку как гибкое 

и эффективное решение, способ-

ное  снять  проблемы  ограниче-

ний  интерфейса  и  безопасности 

традиционных  токопроводящих 

средств зарядки. Таким образом, 

беспроводная  зарядка  являет-

ся  важным  направлением  раз-

вития  электромобилей.  Иссле-

дованиями  в  этом  направлении 

занимаются  известные  универ-

ситеты и научно-исследователь-

ские  институты,  где  изучаются 

бесперебойность,  методология 

контроля,  характеристики  энер-

гоэффективности  и  технологи-

ческие  проблемы  беспроводных 

зарядок.  Кроме  того,  различные 

автопроизводители 

запускают 

экспериментальные  модели  ав-

тотранспорта  на  основе  данной 

технологии.

Наземное  оборудование  сис-

темы  беспроводной  зарядки 

электромобилей  должно  гаран-

тировать  стабильную  работу 

в нормальной режиме и, насколь-

ко это возможно, защиту безопас-

ности пользователей и окружаю-

щей  среды.  В  январе  2018  года 

в  Китае  был  организован  тест 

на  совместимость  беспровод-

ной  зарядки,  в  котором  приняли 

участие  все  основные  произво-

дители и поставщики электромо-

билей. В августе 2018 года Китай 

провел исследование диапазона 

используемых  частот,  необходи-

мого  для  устройств  беспровод-

ной  зарядки,  обеспечивающих 

потребности легковых и грузовых 

автомобилей.  Были  изучены  со-

вместимость  и  помехи  соседних 

частот  при  эксплуатации.  Так-

же  было  предложено  провести 

государственное  лицензирова-

ние,  гарантирующее  законное 

использование  определенного 

диапазона  частот  при  эксплуа-

тации.  Китай  и  Германия  подпи-

сали стратегическое соглашение 

о более плотном сотрудничестве 

в  области  беспроводной  заряд-

ки,  направленное  на  решение 

таких  ключевых  вопросов,  как 

классификация  мощности,  ча-

ЭЛЕКТРОЗАРЯДНАЯ 

ИНФРАСТРУКТУРА


Page 7
background image

41

стота, применяемая различными 

транспортными  средствами,  тип 

схемы,  диапазон  отклонения  ос-

новных  параметров,  дальность 

передачи энергии и пригодность 

к эксплуатации.

 

Технология

 

взаимодействия

 

электромобилей

 

и

 

электрических

 

сетей

По  мере  того  как  развивается 

индустрия  транспортных  средств 

нового  поколения  и  технология 

зарядки  высокой  мощности,  на-

растающая  зарядная  нагрузка 

электромобилей  выдвигает  все 

более высокие требования к про-

пускной  способности  и  выдава-

емой  мощности  электрической 

сети.  Когда  зарядное  устройство 

предназначено только для заряд-

ки,  при  распределении  нагрузки 

в электрической сети может быть 

принят  режим  последователь-

ной  зарядки,  в  рамках  которого 

электромобили  рассматриваются 

как управляемая нагрузка и мощ-

ность их зарядки может динамиче-

ски регулироваться. Другими сло-

вами,  сеть  контролирует  зарядку 

электромобилей.  В  случае,  когда 

зарядное  устройство  предназна-

чено  как  для  зарядки,  так  и  для 

разрядки (то есть аккумуляторные 

батареи  электромобилей  также 

служат  в  качестве  распределен-

ных накопителей энергии), может 

быть  использован  режим  взаи-

модействия  транспорта  с  сетью 

V2G  (Vehicle-to-grid,  «автомобиль 

в  сеть»).  Этот  режим  позволяет 

динамически  управлять  заряд-

ной нагрузкой и выдачей энергии 

в  сеть,  что  значительно  снижает 

негативное  влияние  большого 

числа электромобилей на работу 

энергосистемы, а также повышает 

экономическую  эффективность 

и безопасность работы сети.

Учитывая необходимость удов-

летворения  спроса  на  зарядку 

электромобилей,  при  последова-

тельной  зарядке  требуется  при-

менение  эффективных  экономи-

ческих  или  технических  мер  для 

управления  потреблением  энер-

гии,  при  котором  будет  обеспе-

чиваться  выравнивание  графика 

нагрузки  энергосистемы  (сглажи-

вание пиков и заполнение прова-

лов). Такая практика способствует 

потреблению чистой энергии, сни-

жает нагрузку на питающие и рас-

пределительные сети, уменьшает 

экономические  затраты  на  стро-

ительство 

распределительных 

сетей  и  гарантирует  скоордини-

рованное  взаимодействие  и  рост 

как  электромобилей,  так  и  энер-

госистемы.  Из-за  более  длитель-

ного времени парковки, в течение 

которого  доступна  зарядка,  и  на-

личия  возможности  регулирова-

ния мощности и времени зарядки, 

дом  и  офис  становятся  основны-

ми  площадками  для  управления 

зарядкой как на частной, так и на 

производственной территории.  

Лицензированный

 

перевод

 

статьи

опуб

-

ликованной

 

в

 

журнале

 Global Energy 

Interconnection Information — 

официаль

-

ном

 

издании

 

Организации

 

по

 

развитию

 

и

 

сотрудничеству

 

в

 

облас

 

ти

 

глобаль

-

ного

 

объединения

 

энергосистем

 (Global 

Energy Interconnection Development and 
Cooper

а

tion Organization, GEIDCO), 

 3 

2020 

г

.

22 

сентября

 2020 

года

 на онлайн-презентации компании Tesla 

под названием Battery Day основатель компании Илон Маск объ-

явил о разработке «настольной» батареи, которая улучшит запас 

хода и мощность электромобиля. Компания будет производить но-

вые аккумуляторы на собственном предприятии.

По прогнозам гендиректора компании, это поможет значитель-

но сократить расходы и позволит компании продавать электрока-

ры по цене бензиновых автомобилей. Ожидается, что стоимость 

батареи за киловатт-час значительно снизится. 

Чтобы полностью внедрить новую технологию, компании потре-

буется от 1 до 1,5 лет. После полного запуска технологии Tesla смо-

жет продавать электромобиль по цене около 25 тысяч долларов. 

Эта стоимость соответствует средней цене бензинового автомоби-

ля в США, пояснили в компании.

Отмечается, что новые разработки сделали аккумуляторы Tesla:

•  в пять раз более энергоемкими,

•  в шесть раз более мощными,

•  способными увеличить дальность действия электромобилей 

на 16%.

Кроме того, в будущем батарея станет частью кузова автомо-

биля.

Также  Илон  Маск  сообщил,  что  начиная  с  третьего  кварта-

ла 2019 года, Tesla показывает прибыльность в течение четырех 

кварталов подряд. По его словам, в отличие от большинства авто-

производителей  мира,  компании  присущи  положительные  темпы 

роста. В 2019 году показатель составил 50%.

В  2020  году,  по  ожиданиям  компании,  поставки  электрокаров 

Tesla увеличатся на 30–40% в сравнении с прошлым годом. Это 

означает, что будет произведено и продано от 478 до 514 тысяч 

автомобилей. Ранее компания заявляла, что поставит 500 тысяч 

электромобилей в текущем году.

По

 

материалам

 

сайта

 rusbase.ru

Фо

то: SAUD 

AL-OLA

YAN / Flickr

 5 (62) 2020


Читать онлайн

В настоящее время планете Земля угрожает глобальный энергетический кризис и усиление давления на окружающую среду. Будучи жизненно важным звеном мировой экономики, транспортный сектор также сталкивается с двумя глобальными проблемами: большим потреблением энергии и высоким уровнем загрязнения окружающей среды. Чтобы справиться с растущими потребностями в энергии и защите природы, все страны активно изучают пути развития индустрии электромобилей. Как следствие, была разработана и внедрена стратегия по разработке электромобилей. Рынок, представленный Европейским Союзом, США, Японией и Китаем, начал принимать отчетливые очертания.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»