Η Γερμανία Αποκτά το Προβάδισμα στη Φόρτιση Η/Ο - Προβλήματα και Λύσεις της Φόρτισης Υψηλής Ισχύος

Η Γερμανία Αποκτά το Προβάδισμα στη Φόρτιση Η/Ο - Προβλήματα και Λύσεις της Φόρτισης Υψηλής Ισχύος
των Αδάμ Αδαμόπουλου, Αλέξανδρου Περέλλη
Παρ, 14 Δεκεμβρίου 2018 - 16:39

Νέος σταθμός φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων που εγκαινίασαν οι γερμανικές αυτοκινητοβιομηχανίες BMW και Porsche τροφοδοτεί σε χρόνο-ρεκόρ τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, με ενέργεια που επαρκεί για 100 χιλιόμετρα. Η ισχύς του φορτιστή ανέρχεται σε 450 κιλοβάτ, με τα δοκιμαστικά οχήματα να γεμίζουν το 80% της μπαταρίας τους, σε μόλις δεκαπέντε λεπτά. Το ΙΕΝΕ παραθέτει τις λύσεις για την ταχυφόρτιση Η/0 με υψηλή ισχύ. 

 

Η μικρή χρονική διάρκεια επαναφόρτισης καθιστά τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα πολύ πιο πρακτικά, καθώς είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους οι αγοραστές τα αποφεύγουν. Η BMW ανακοίνωσε πως ο νέος σταθμός επαναφόρτισης είναι συμβατός με τα αυτοκίνητα που κυκλοφορούν στην αγορά. Ωστόσο, ο φορτιστής προσφέρει πολύ μεγαλύτερη ισχύ από εκείνη που αντέχουν τα σε κυκλοφορία μοντέλα. Για παράδειγμα, το νέας τεχνολογίας ηλεκτρικό αυτοκίνητο που θα κυκλοφορήσει η BMW σε δύο χρόνια από τώρα, το iX3, έχει μπαταρία που μπορεί να δεχθεί ισχύ μέχρι 150 κιλοβάτ, δηλαδή, το ένα τρίτο της χωρητικότητας του νέου σταθμού, ενώ το i3 μπορεί να δεχθεί ηλεκτρική ισχύ μέχρι 50 κιλοβάτ.

Για να αντέξουν, τα δοκιμαστικά οχήματα, την πρόσθετη παρεχόμενη ενέργεια, χρησιμοποιήθηκε ένα σύστημα ψύξης που διατηρούσε την μπαταρία και τα καλώδια της φόρτισης στη σωστή θερμοκρασία. Για την κατασκευή του σταθμού φόρτισης, η BMW και η Porsche συνεργάστηκαν με τη Siemens, η οποία ανέλαβε το μηχανολογικό τμήμα και δύο εταιρείες που εξειδικεύονται στη φόρτιση. Η αμερικανική Tesla, που κυριαρχεί στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα μοιάζει, πλέον, να χάνει το προβάδισμά της στον τομέα των σταθμών φόρτισης, καθώς οι σταθμοί της, για να φορτίσουν μια μπαταρία κατά το ίδιο ποσοστό, δηλαδή 80%, χρειάζονται μισή ώρα, ενώ η ισχύς του φορτιστή ανέρχεται στο ένα τρίτο σε σύγκριση με τον πρωτότυπο των BMW-Porsche.

Σύμφωνα με στοιχεία που επεξεργάστηκε ο ερευνητής του Ινστιτούτου Ενέργειας ΝΑ Ευρώπης, Αλέξανδρος Περέλλης, με θέμα: "Ηλεκτροκίνηση στον Κόσμο και στην Ελλάδα" και δημοσιεύτηκε στο τριμηνιαίο newsletter του ΙΕΝΕ, που εξεδόθη τον περασμένο Ιούλιο, η ταχυφόρτιση με ενσωματωμένο σύστημα ψύξης απασχολεί πολλές εταιρείες. Μεταξύ αυτών είναι η Huber + Suhner, με μεγάλη εμπειρία στις ηλεκτρικές διασυνδέσεις, που δραστηριοποιείται στην αύξηση της ισχύος φόρτισης. Για να κατασκευαστεί ένα ταχύτερο καλώδιο φόρτισης υπάρχουν δύο επιλογές: Η πρώτη είναι να αυξηθεί το μέγεθος του καλωδίου, με παράλληλη αύξηση της διατομής του σύρματος χαλκού. Η δεύτερη επιλογή προσανατολίζεται στη διαχείριση της θερμοκρασίας του καλωδίου χαλκού σε υψηλές εντάσεις ρεύματος. Για να επιτευχθεί κάτι τέτοιο απαιτείται η ενσωμάτωση ειδικού συστήματος ψύξης στο καλώδιο φόρτισης. 

Το σύστημα φόρτισης υψηλής ισχύος Radox HPC, της HUBER + SUHNER υποστηρίζει μέχρι 500 Α και 1000 V για συνολική μέγιστη διαθέσιμη ισχύ φόρτισης 500 κιλοβάτ. Παρόλο που, συνεχίζει η μελέτη του ΙΕΝΕ, τα ηλεκτρικά οχήματα τα οποία είναι διαθέσιμα, σήμερα, στην αγορά, δεν είναι εξοπλισμένα κατάλληλα ώστε να διαχειρίζονται τα υψηλά επίπεδα ισχύος φόρτισης του ανωτέρω συστήματος, η γερμανική εταιρεία, όπως και άλλοι κατασκευαστές υποδομών φόρτισης, αναγνωρίζουν την ανάγκη προώθησης της τεχνολογίας του μέλλοντος, προτρέποντας τις αυτοκινητοβιομηχανίες να κατασκευάσουν οχήματα που υποστηρίζουν ταχυφορτίσεις υψηλής ισχύος.

Μια ακόμη εταιρεία, η ITT Cannon, προμηθεύει την αγορά με την υδρόψυκτη τεχνολογία φόρτισης 350 κιλοβάτ, Efacec, της κατασκευάστριας φορτιστών Efacec Electric Mobility που εδρεύει στην Πορτογαλία. Η τελευταία σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει την λύση "High Power Charging", της Cannon, που αποτελείται από μια ειδική ηλεκτρική σύνδεση, κλώδιο και μονάδα ψύξης, προκειμένου να τροφοδοτήσει σταθμούς φόρτισης Η/Ο στους αμερικανικούς και ευρωπαϊκούς αυτοκινητοδρόμους.       

Υπό το πρίσμα αυτών των στοιχείων και με δεδομένο ότι ο ανταγωνισμός μεταξύ αυτοκινητοβιομηχανιών εντείνεται, η βιομηχανία αντιμετωπίζει σοβαρές προκλήσεις, όπως τους περιορισμούς στις εκπομπές ρύπων. Με τη ζήτηση των ηλεκτρικών μοντέλων να αυξάνεται, οι γερμανικές αυτοκινητοβιομηχανίες, BMW, Volkswagen, Daimler, σχεδιάζουν την κατασκευή σταθμών ταχείας φόρτισης που θα τοποθετηθούν κατά μήκος των μεγάλων ευρωπαϊκών αυτοκινητοδρόμων.

Οι πωλήσεις ηλεκτρικών αυτοκινήτων υπερέβησαν, παγκοσμίως, το 1 εκατ. μονάδες, το 2017, σημειώνοντας αύξηση 60% από το 2015. Επιπλέον, οι σταθμοί επαναφόρτισης φτάνουν τις 600.000, με περισσότερους από από τους μισούς να βρίσκονται στην Κίνα. Όπως αναφέρει έκθεση της Aurora Energy Research, 23 εκατ. ηλεκτρικά αυτοκίνητα αναμένεται ότι θα κυκλοφορούν στη Γερμανία έως το 2040, ενώ τώρα υπάρχουν μόλις 200.000. Για την επαναφόρτιση των ηλεκτρικών οχημάτων στη χώρα θα απαιτηθούν τέσσερα εκατ. σταθμοί.

Ανασταλτικός παράγοντας για την πλήρη ανάπτυξη της αγοράς ηλεκτρικών οχημάτων αποτελεί το τεράστιο κόστος των αναγκαίων υποδομών, που υπολογίζεται σε άνω των 6 τρισ. δολαρίων, σύμφωνα με την Goldman Sachs, δηλαδή, ποσό που αντιστοιχεί στο σχεδόν 8% του παγκόσμιου ΑΕΠ!