電気自動車を充電および交換するためのインフラストラクチャには、充電ステーションやスワッピングステーションが含まれます。これらは、電気自動車産業の開発のための重要なサポートです。近年、充電ステーションの不十分で不均一な分布、充電速度の低下、充電サービスの低レベルの情報化など、電気自動車の充電とスワッピングのインフラストラクチャでさまざまな問題が発生しています。
電気自動車の充電と交換の建設と開発は、電気自動車の人気とユーザーエクスペリエンスに深刻な影響を与えます。近年、業界は電気自動車の充電と交換の問題を積極的に改善していることがわかります。充電とスワッピングの両方のインフラストラクチャが建設を加速しており、同時に、インフラストラクチャの充電と交換は常にテクノロジーを革新しています。
充電インフラストラクチャの観点から、最新のデータによると、2024年8月の時点で、中国の充電インフラストラクチャの累積数は1.999百万単位に達し、前年比52.6％増加しています。過去数か月で、特に公共の充電ステーションと車両で建てられた民間充電ステーションの点で、充電インフラストラクチャが大幅に増加しています。たとえば、2024年1月から8月にかけて、充電インフラストラクチャの増加は24億300万台で、前年比で20.3％増加しました。その中で、公共の充電ステーションの増加は537000ユニットで、前年比で13.3％増加しています。車両で設置されたプライベート充電ステーションの増加は1866万台で、前年比で22.5％増加しました。
充電インフラストラクチャの急速な発展と比較して、バッテリー交換インフラストラクチャの観点から、バッテリー交換インフラストラクチャの構築は比較的遅いです。これは主に、バッテリー交換ステーションの建設コストや一貫性のないバッテリー標準などの要因が原因です。ただし、ポリシーのサポートと技術の進歩により、バッテリー交換のインフラストラクチャが徐々に増加しています。 2023年12月末の時点で、中国のバッテリースワッピングステーションの数は3567に達し、前年比と比較して1594年の大幅な増加であり、前年比は80.8％増加しています。
テクノロジーの継続的な進歩により、充電とスワッピングテクノロジーの両方が、新しい開発機会を導きます。その中には、高速充電テクノロジー、ワイヤレス充電テクノロジー、インテリジェンスとネットワーキング、スワッピングテクノロジー、スーパーキャパシトールテクノロジーなどがあります。
高速充電テクノロジーは、充電電力を高めることにより、電気自動車の充電時間を大幅に短縮し、充電体験を従来の燃料車両の燃料補給体験に近づけます。バッテリー技術の継続的な進歩と充電装置の電力の改善により、高速充電技術は、比較的短期間で電気自動車の大量の電力を補充することができました。一部の高度な高速充電ステーションは、30分ですでに電気自動車を完全に充電できます。
ワイヤレス充電技術は、電磁界を介してエネルギーを送信し、物理的な接続なしで電気自動車を充電でき、充電の利便性と柔軟性を大幅に改善します。ワイヤレス充電技術は徐々に成熟し、商業分野で適用されています。現在、いくつかの技術的な課題とコストの問題がありますが、テクノロジーの継続的なブレークスルーと市場の拡大により、ワイヤレス充電テクノロジーは、将来電気自動車を充電するための重要な選択肢になると予想されます。
充電施設は、人工知能、ビッグデータ分析、IoTテクノロジーを統合することにより、よりインテリジェントで効率的になりました。ユーザーは、バッテリーのステータスをリアルタイムで監視し、最適な充電期間を選択し、モバイルアプリケーションを通じてパーソナライズされた充電サービスをお楽しみいただけます。インテリジェンスとネットワーキングは、充電施設の開発における重要な傾向になっています。ますます多くの充電ステーションが、インテリジェントな管理システムを採用し、データ分析を通じて充電戦略を最適化し、充電効率とユーザーエクスペリエンスを改善しています。同時に、充電施設とスマートグリッドの深い統合は絶えず進歩しており、双方向の流れとエネルギーの効率的な利用を達成する可能性を提供しています。
バッテリースワッピングテクノロジーは、電気自動車のバッテリーパックを交換することにより、急速なエネルギー補充を実現し、低時間コストや電源グリッドへの影響を最小限に抑えるなどの利点があります。バッテリースワッピング技術は、一部の都市や地域で適用および促進されています。たとえば、NIOは、NIOの自動車所有者に便利なバッテリースワッピングサービスを提供するために、全国に複数のバッテリースワッピングステーションを設立しました。同時に、一部の地方自治体は、バッテリー交換技術の開発をサポートし始め、バッテリースワッピング施設の建設と運用を促進し始めています。
スーパーコンデンサテクノロジーは、新しいエネルギー車両に柔軟で効率的なエネルギー貯蔵ソリューションを提供し、速度や排出速度や長いサイクルの寿命などの利点があります。電気自動車の分野でのスーパーキャパシタテクノロジーの適用は現在比較的限られていますが、技術の継続的な進歩とコストの削減により、スーパーキャパシタテクノロジーは将来広く使用および促進されると予想されます。
高度なチップとアルゴリズムを使用して、効率的でインテリジェントな充電およびスワッピングサービスを提供する
電気自動車産業の充電とスワッピングのインフラストラクチャの建設と運用において、メインコントロールチップ、パワー半導体チップ、通信チップ、安全管理チップ、ストレージチップ、ストレージチップなど、効率的で安全でインテリジェントな操作を確保するために、さまざまなチップが必要です。電源管理チップ、温度センサーチップ、現在のセンサーチップ、LEDドライバーチップなど。
電気自動車産業における充電と交換インフラストラクチャも、高効率のパワー半導体テクノロジーなど、チップで技術革新を受けています。高速充電アプリケーションでは、高電圧スーパージャンクションモスフェットが、優れた効率と低インピーダンス特性により、パイル設計を充電するための好ましいソリューションになりました。このタイプのチップは、エネルギー変換効率を大幅に改善し、エネルギーの損失を減らし、したがって充電速度を加速できます。
さらに、シリコン炭化物材料の使用は、独自のパフォーマンスの利点のために、山の充電の分野で幅広いアプリケーションの見通しを示しています。 SICパワーデバイスは、スイッチング周波数が高く、抵抗が低く、熱安定性が向上し、充電ステーションの電力密度と効率を大幅に改善しながら、体積と重量を減らします。
充電ステーションのアーキテクチャでは、MCUはインテリジェントな制御および管理技術において中枢神経系の役割を果たしています。測定と請求の正確性、支払いセキュリティ、データ暗号化、復号化処理、および充電操作の開始停止制御について責任を負います。同時に、MCUは人間コンピューターインターフェイスの友好的なディスプレイもサポートして、充電パイルと車両システムとインターネットプラットフォームの間のシームレスな通信を確保しています。インテリジェントなアルゴリズムを統合することにより、MCUは電気自動車の整然とした充電制御を実現でき、グリッド負荷とユーザーのニーズに基づいて充電電力と時間を自動的に調整し、グリッド負荷のバランスをとり、充電効率を改善します。
たとえば、障害検出および診断技術を使用して、充電施設の操作状況をリアルタイムで監視し、障害をタイムリーに検出および診断し、機器の安全な動作を確保します。これらのテクノロジーは、センサーと診断アルゴリズムを統合して、充電ステーションの包括的な監視とメンテナンスを実現します。
電気自動車産業の充電と交換は、高度なチップを使用することで高い効率を達成します。 NIOバッテリースワッピングステーションは、高度なチップテクノロジーを採用して、効率的でインテリジェントなバッテリースワッピングサービスを実現しています。具体的には、バッテリースワッピングステーション用のNIOの高出力Orin Xチップ。特に4番目の代替式の発電所では、各ステーションには標準として4つのOrin Xチップが装備されており、総計算能力は1016トップです。これらのチップは、スワッピングステーションに強力なコンピューティングパワーを提供し、スワッピングプロセス中に複雑なアルゴリズムとリアルタイムのデータ処理をサポートします。
NIOバッテリースワッピングステーションには、Orin Xチップと協力して優れた環境認識能力を実現する複数の超広角LIDARも装備されています。これらのレーザーレーダーは、周囲の環境をリアルタイムでスキャンし、車両の位置、障害物、その他の情報を特定し、バッテリースワッピングプロセスの正確な空間的位置決めとデータサポートを提供できます。
LIDARを追加することで、NIOバッテリー交換ステーションがステーションを交換して、車両をより正確に交換領域に導き、衝突や傷のリスクを軽減できます。一方、バッテリースワッピングプロセス中に、LIDARはバッテリーパックのステータスと位置をリアルタイムで監視し、スワッピングプロセスの安全性と安定性を確保することもできます。
パワークラウドおよびエッジコンピューティング端子によって構築された多次元センシングシステムに依存して、Weilai Exchange Power Stationは、バッテリー温度、湿度、煙、水浸漬、異物、電圧断熱アラーム、充電器、液体冷却に関するインテリジェントな管理も実現しますシステム。このインテリジェントな管理システムは、電力交換ステーションのさまざまな指標をリアルタイムで監視し、電力交換ステーションの安定した動作と効率的なサービスを確保できます。
