Фон

Электрлік көліктің қуатын ауыстыру қуатты жылдам толтыру үшін қуат батареясын ауыстыруды, зарядтау жылдамдығының баяу мәселесін шешуді және зарядтау станцияларын шектеуді білдіреді. Қуат батареясын оператор біркелкі басқарады, бұл зарядтау қуатын ұтымды реттеуге, батареяның қызмет ету мерзімін ұзартуға және батареяны қайта өңдеуді жеңілдетуге көмектеседі. 2022 жылдың наурызында Индустрия және ақпараттық технологиялар министрлігі 2022 жылғы автомобильдерді стандарттау жұмыстарының негізгі тармақтарын шығарды, онда зарядтау және ауыстыру жүйелері мен стандарттарының құрылысын жеделдету талабы да айтылды.

Қуатты ауыстыруды дамытудың жай-күйі

Қазіргі уақытта қуатты ауыстыру режимі кеңінен қолданылып, алға жылжытылды, сонымен қатар технология да үлкен жетістіктерге жетті. Аккумуляторлық электр станциясына қуатты автоматты ауыстыру және интеллектуалды қызмет көрсету сияқты кейбір жаңа технологиялар қолданылды. Дүние жүзіндегі көптеген елдер мен аймақтар қуат батареяларын ауыстыру технологиясын қабылдады, олардың ішінде Қытай, Жапония, АҚШ және басқа елдер кеңінен қолданылады. Өнеркәсіпке көбірек аккумулятор өндірушілері мен автомобиль өндірушілері қосыла бастады, ал кейбір компаниялар тәжірибелік қолданбаларды тәжірибе жүзінде қолдана бастады.

2014 жылдың өзінде Tesla өзінің батарея қуатын ауыстыру станциясын іске қосты, ол пайдаланушыларға тас жолда ұзақ сапарға жету үшін батареяны жылдам ауыстыру қызметтерін ұсынады. Осы уақытқа дейін Tesla Калифорнияда және басқа жерлерде 20-дан астам электр алмастырғыш станциясын құрды. Кейбір голландиялық компаниялар бірінші рет жылдам зарядтау және батарея қуатын ауыстыру технологиясына негізделген гибридті шешімдерді ұсынды. Сонымен қатар, Сингапур, АҚШ, Швеция, Иордания және басқа елдер мен аймақтар салыстырмалы түрде дамыған және ауқымды электромобильді электрмен алмастыру станцияларын дамытты.

Қытайда көп назар аударған жаңа энергетикалық көліктер саласындағы бірнеше кәсіпорын электрлік көлікті қуатпен алмастыратын модельді коммерциялық қолдануды зерттей бастады. Атақты отандық жаңа энергетикалық көлік өндірушісі NIO пайдаланатын қуатты ауыстыру режимі иесіне аккумуляторды 3 минуттан аспайтын уақыт ішінде толық зарядталған аккумулятормен ауыстыруға мүмкіндік беретін арнайы режим болып табылады.

Қоғамдық көлік саласында электр қуатын ауыстыру режимі жиі кездеседі. Мысалы, Ningde Times Шэньчжэнь қаласының Наньшань ауданымен ынтымақтаса отырып, 500 электр автобусының аккумуляторын қамтамасыз етіп, 30 электр қуатын ауыстыру станциясын салды. Цзиндун Пекин, Шанхай, Гуанчжоу, Шэньчжэнь және басқа қалаларда логистикалық көліктер үшін аккумуляторды жылдам және ыңғайлы ауыстыру қызметтерін ұсынатын 100-ден астам электр ауыстыру станцияларын салды.

Қуатты ауыстыру схемасын қолдану

Бұл кезеңде нарықтағы қуатты ауыстырудың негізгі әдістері шасси қуатын ауыстыру, алдыңғы кабина/артқы қуатты ауыстыру және бүйір қабырғадағы қуатты ауыстыру болып табылады.

• Chassis қуатын ауыстыру шассидің төменгі бөлігінен бастапқы аккумулятор жинағын алып тастау және негізінен автомобильдер, жол талғамайтын көліктер, MPV және жеңіл логистикалық көліктер салаларында қолданылатын жаңа аккумулятор жинағын ауыстыру әдісін білдіреді және негізінен BAIC, NIO, Tesla және т.б. Бұл схемаға қол жеткізу оңай, өйткені аккумуляторды ауыстыру уақыты қысқа және автоматтандыру дәрежесі жоғары, бірақ ол жаңа стационарлық электр қуатын ауыстыру станциясын салу және жаңа қуат ауыстыру жабдықтарын қосу қажет.
• Алдыңғы кабинаны/артқы қуатты ауыстыру жаңа аккумулятор жинағын алып тастау және ауыстыру үшін алдыңғы кабинаны/магистральды ашу арқылы аккумулятор жинағы автомобильдің алдыңғы кабинасына/артына орналастырылғанын білдіреді. Бұл схема негізінен автомобильдер саласында қолданылады, қазіргі уақытта негізінен Lifan, SKIO және т.б. Бұл схема жаңа қуатты ауыстыру жабдығын қажет етпейді және механикалық тұтқаларды қолмен басқару арқылы қуатты ауыстыруды жүзеге асырады. Құны аз, бірақ екі адамның бірігіп жұмыс істеуі қажет, бұл ұзақ уақытты қажет етеді және тиімсіз.
• Бүйірлік қабырғаның қуатын ауыстыру батарея жинағының бүйірден алынып, оның орнына негізінен жеңіл автомобильдер мен жүк көліктері саласында қолданылатын және негізінен вагондарда қолданылатын жаңа аккумулятор жинағымен ауыстырылуын білдіреді. Бұл схемада аккумулятордың орналасуы ең ақылға қонымды, бірақ бүйірлік қабырғаны ашу керек, бұл көліктің сыртқы түріне әсер етеді.

Бар проблемалар

• Батарея жинақтарының кең таңдауы: Нарықтағы электр көліктерінде қолданылатын батареялар жинағы үштік литий-ионды батареялар, литий темір фосфатты батареялар, натрий-иондық батареялар, т.б. болып табылады. Электр көлігінің қуатын ауыстыру технологиясы аккумулятордың әртүрлі түрлерімен үйлесімді болуы керек. пакеттер.
• Күрделі қуатты сәйкестендіру: әр электрлік көліктің аккумулятор жинағы әртүрлі, ал электрлік көлікті ауыстыру станциясы қуатты сәйкестендіруге қол жеткізуі керек. Яғни, станцияға кіретін әрбір электромобильді өзіне қажетті қуатқа сәйкес келетін аккумулятор жинағымен қамтамасыз ету. Сонымен қатар, электр станциясы электр көліктерінің әртүрлі түрлерімен және маркаларымен үйлесімді болуы керек, бұл технологияны жүзеге асыру мен шығындарды бақылауда қиындықтар тудырады.
• Қауіпсіздік мәселелері: Батарея жинағы электр көліктерінің ең негізгі құрамдас бөліктерінің бірі болып табылады және электр көліктерінің қуат ауыстыру станциясы аккумулятор жинағының қауіпсіздігін қамтамасыз ету мақсатында жұмыс істеуі керек.
• Жабдықтың жоғары құны: электр көліктерін электрмен алмастыру станциялары аккумуляторлық жинақтар мен ауыстыру жабдықтарының көп санын сатып алуы керек, құны салыстырмалы түрде жоғары.

Қуатты ауыстыру технологиясының артықшылықтарына ойын беру үшін әртүрлі брендтер мен әртүрлі модельдердің аккумуляторлар жинағының параметрлерін біріздендіруге қол жеткізу, өзара алмастыру мүмкіндігін арттыру және қуат батареясының әмбебап өлшемдеріне қол жеткізу, байланысты басқару және жабдықты сәйкестендіру қажет. Сондықтан электр қуатын алмастыру стандарттарын тұжырымдау және біріздендіру болашақ энергияны ауыстыру технологиясының дамуына әсер ететін маңызды факторлардың бірі болып табылады.