Почему увеличение количества электромобилей на дороге зависит только от зарядки

Вот что потребуется для ускорения зарядки: от химического состава аккумулятора до блока питания.

Эта статья взята из The Spark, еженедельного климатического информационного бюллетеня MIT Technology Review. Чтобы получать его на свой почтовый ящик каждую среду, зарегистрируйтесь здесь.

Когда я впервые отправился в путешествие на электромобиле, я не особо возражал против зарядки. Я не торопился, и рядом с зарядным устройством, где я остановился, был бургер In-N-Out. К тому времени, как я доел картошку фри, машина была практически готова к работе.

Но человек может съесть ограниченное количество фаст-фуда — если бы мое путешествие было намного дольше и мне приходилось останавливаться более одного раза, пит-стоп, возможно, не был бы таким удобным. Особенно если сравнивать с тем, что заправочные станции могут вернуть автомобили внутреннего сгорания на дорогу всего за несколько минут.

Но скоро быстрая зарядка может стать еще быстрее. На прошлой неделе крупнейший в мире производитель аккумуляторов для электромобилей объявил о планах создать новые аккумуляторные элементы, которые смогут заряжаться почти в два раза быстрее, чем конкуренты. Это может иметь большое значение, как я писал в недавней статье.Но зарядка — это нечто большее, чем просто аккумуляторы, поэтому давайте углубимся в быструю зарядку: почему это так важно и что нужно, чтобы ускорить процесс?

Скорость зарядки «очень важна» для распространения электромобилей, особенно когда электромобили начинают завоевывать позиции на рынке по сравнению с автомобилями, работающими на бензине, говорит Цзяян Ши, аналитик BNEF, энергетической исследовательской фирмы.

Но, несмотря на его решающую роль, с зарядкой дела обстоят не так хорошо.Отсутствие надежной инфраструктуры зарядки является одним из основных препятствий на пути внедрения электромобилей.Об этом сообщает Международное энергетическое агентство.

Существующих станций все еще слишком мало во многих частях мира, включая такие крупные рынки электромобилей, как США и Европа. Особенно тяжело обстоят дела с быстрыми зарядными устройствами, которые могут обеспечить до 80% запаса хода автомобиля менее чем за 30 минут.

По данным МЭА, в 2022 году США добавили к своим запасам около 6300 устройств быстрой зарядки, в результате чего их общее количество составило около 28 000. Это большая цифра, но ее недостаточно: к 2025 году стране необходимо будет в четыре раза увеличить общее количество установленных зарядных устройств (включая как быстрые, так и медленные варианты) по сравнению с уровнями 2022 года, чтобы удовлетворить ожидаемый спрос со стороны всех электромобилей, выходящих на дороги. Об этом говорится в отчете S&P Global.

В других частях света дела обстоят лучше. В 2022 году во всем мире было построено около 330 000 новых устройств быстрой зарядки, и почти весь этот рост пришелся на Китай.

Но даже самые быстрые зарядные устройства сегодня не могут даже приблизиться к конкуренции с поездкой на заправочную станцию. Таким образом, в дополнение к построению дополнительной инфраструктуры и обеспечению надежной работы зарядных устройств, некоторые компании хотят еще больше ускорить зарядку.

Так насколько же быстрой может быть зарядка? Что мне кажется интересным в прогрессе в этой области, так это то, что это своего рода танец между технологией зарядных устройств и технологией аккумуляторов. Вам нужно и то, и другое, чтобы вообще ускорить время зарядки.

Возьмем, к примеру, сеть нагнетателей Tesla, самую развитую в США. (Здесь отмечу, что в 2016 году я стажировался в Tesla несколько месяцев, но сегодня у меня нет никаких связей с компанией.)

Установленные сегодня нагнетатели Tesla Supercharger имеют максимальную пиковую мощность 250 киловатт. Это довольно быстро — для некоторых автомобилей это может привести к увеличению запаса хода на 200 миль (или 320 километров) примерно за 15 минут.

Сообщается, что четвертая версия зарядных устройств автопроизводителя будет иметь более высокую максимальную мощность — 350 кВт. Но более мощное зарядное устройство не обязательно означает более быструю зарядку.Хотя сегодня на дорогах есть автомобили, которые могут заряжаться с таким повышенным уровнем мощности, например Lucid Air, Tesla их не производит — по крайней мере, пока.

Управлять скоростью зарядки аккумулятора не так просто, как просто подключить более мощную вилку. Когда аккумулятор заряжается, внутри него перемещаются ионы лития. Если ионы в батарее движутся быстрее, чем могут попасть в электрод, например, они могут начать превращаться в металлический литий, что быстро разрушает емкость батареи и может сократить срок ее службы.