公共電動汽車充電基礎設施面臨的挑戰(zhàn)
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
與Rudy Ramos一起，了解面向設計工程師的各種有趣、新奇和值得關注的動態(tài)。
本文引用地址：http://2s4d.com/article/202411/464762.htm雖然電動汽車 (EV) 越來越普及，但電動汽車車主在充電和出行時也遇到了一些問題。公共電動汽車充電樁所面臨的一個重要問題就是一些電動汽車駕駛員缺乏相關禮儀， 比如在電池幾乎充滿的情況下仍會長時間占用充電樁的霸位行為。
在本文中，我們將帶大家一起探討公共電動汽車充電基礎設施面臨的其他挑戰(zhàn)。
充電效率問題
電動汽車充電方式不同導致充電時間有所不同，這一情況有時會被誤解為是惡意占用的不禮貌行為，而不會聯(lián)想到效率問題。正如智能手機和筆記本電腦等設備的充電曲線（如電力傳輸、快速充電）通過調節(jié)功率和延長電池壽命來保護電池健康一樣，電動汽車充電協(xié)議也側重于優(yōu)化電力傳輸。電動汽車充電樁采用開放式充電點接口 (OCPI)，以及其他為電動汽車量身定制且可能存在較大差異的專有標準。。[1]表1中從各種來源收集的匯總數(shù)據(jù)顯示了電動汽車充電樁的主要類型，詳細說明了專用（圖1）和非專用充電樁，以及用途和兼容性相關信息。
表1 電動汽車充電樁的常用充電器類型（資料來源：作者）
正式名稱 | 充電等級 | 額定功率 (kW) | 連接器類型 | 主導區(qū)域 | 汽車制造商 | 專用信息 |
AC Level 1 | 1級 | 1.4kW至1.9kW | 標準120V (J1772) | 北美、歐洲 | 大多數(shù)汽車制造商（包括使用適配器的特斯拉） | 非專用；標準插座，充電速度最慢 |
AC Level 2 | 2級 | 3.3kW至19.2kW | J1772（1/2型） | 北美（J1772），歐洲（2 型） | 大多數(shù)汽車制造商（包括使用適配器的特斯拉） | 非專用；比1級更快，用于住宅和公共站點 |
直流快速充電 | 3級 | 50kW至350kW | CCS（組合） | 北美、歐洲 | 大多數(shù)汽車制造商（福特、通用、寶馬、大眾等） | 非專用；許多地區(qū)的高速充電標準 |
特斯拉超級充電樁 | 3級 | 72kW至250kW | 特斯拉連接器（北美）、CCS（歐洲） | 北美、歐洲 | 特斯拉 | 北美專用；非特斯拉車輛需要適配器 |
CHAdeMO | 3級 | 50kW至100kW | CHAdeMO | 日本、北美 | 日產、三菱 | 專用；在一些地區(qū)正在逐漸被CCS技術取代 |
GB/T | 3級 | 50kW至300kW | GB/T | 中國 | 中國汽車制造商（比亞迪、北汽新能源等） | 專用；中國汽車標準 |
對于內燃機 (ICE) 汽車，我們習慣于在油箱空了的時候加滿油，但如果把這一根深蒂固的習慣用到電動汽車上，就成為了公共電動汽車充電樁的一大問題。許多新電動車車主可能沒有意識到，將電池充電超過80%會大大降低充電速度，并會延長充電樁的占用時間， 進而給其他使用者帶來不便。因此，這一行為更多的是由充電效率導致的，而非禮貌問題。
圖1 特斯拉位于加利福尼亞州羅斯維爾一個超級充電站的第50000個超級充電樁
（圖源：GameSyns - Own work, CC BY-SA 4.0）
充電樁“一樁難求”
另一個主要挑戰(zhàn)是公共充電樁數(shù)量有限，尤其是快速充電樁。這種短缺可能會導致駕駛員產生充電焦慮，因此會出現(xiàn)充電時間過長的問題。盡管電動汽車銷量增長放緩，但電動汽車數(shù)量卻在不斷增加，進一步加劇了這一情況的惡化。[2]充電樁數(shù)量不足會阻礙潛在買家選擇電動汽車。
截至2024年，加利福尼亞州已擁有超過14,000個充電樁，約占全美充電樁總數(shù)的25%，而阿拉斯加等州和中西部上游大部分地區(qū)的充電樁站數(shù)量都在100個或更少。[3]對于居住在這些廣闊地區(qū)或在這些地區(qū)旅行的電動汽車車主來說，通常建議盡可能充滿電，即使需要花費很長的時間。
創(chuàng)新解決方案
英飛凌推出了提升電動汽車充電體驗的電氣化解決方案。
英飛凌EasyPACK? 2B IGBT功率模塊可以提升電動汽車快速充電樁等電源轉換應用的效率和可靠性。這些模塊采用絕緣柵雙極晶體管 (IGBT) 技術，可降低電源轉換期間的傳導損耗和開關損耗，這對于要求高效能量傳輸?shù)目焖匐妱悠嚦潆姂脕碚f至關重要。這些模塊可以支持不同的功率等級，以適應不同的充電速度，并配備了先進的熱管理功能，可在高功率和連續(xù)負載條件下安全運行。
要點總結
公共電動汽車充電基礎設施面臨的挑戰(zhàn)是多方面的，包括充電禮儀、快速充電樁的稀缺和可用性等問題。這些障礙往往源于駕駛員根深蒂固的燃油車加油習慣，以及電動汽車采用率的快速上升。盡管企業(yè)在擴大基礎設施和引進先進功率模塊和MOSFET等新技術以提高充電效率方面取得了長足的進步，但仍需要持續(xù)創(chuàng)新和戰(zhàn)略解決方案，如收取閑置費和進行動態(tài)定價。只有克服這些挑戰(zhàn)，電動汽車市場才能充分發(fā)揮潛力，確保為所有用戶提供無縫、高效的充電體驗。
資料來源：
[1] https://afdc.energy.gov/fuels/electricity-stations
[2]https://www.goodcarbadcar.net/
[3]https://www.cnet.com/home/electric-vehicles/how-many-ev-charging-stations-are-there-in-the-us/
作者簡介
Rudy是貿澤電子技術內容營銷團隊的成員，在先進機電系統(tǒng)、機器人、氣動、真空系統(tǒng)、高壓、半導體制造、軍用硬件和項目管理等方面擁有超過35年的專業(yè)經驗。作為一名技術主題專家，Rudy通過其豐富的產品知識以及為貿澤網站撰寫和編輯的技術內容，為全球營銷工作提供支持。Rudy曾在工程專業(yè)網站上發(fā)表過技術文章，擁有技術管理學士學位和項目管理專業(yè)的MBA學位。在加入貿澤之前，Rudy曾就職于National Semiconductor和Texas Instruments。
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