電動車充電基礎知識

電動車充電分級

Silver Car Borderline

根據充電時不同的額定電流,電動車充電器基本上可分為三種。

第1級交流充電

相比之下,充電速度就像你向前行路一樣,是三種中最慢的。 當您將充電器插入標準牆上電源插座進行充電時,就是第1級充電。

標準功率額定值 (1 KW)

每100英里行程充電時間 (20 小時+)

應用場景:家中,工作地點

第2級交流充電

相對來說,充電速度像你在往前跑,在三種充電等級中速度居中。使用 208-240 伏特電路,即乾衣機使用的那種。

標準功率額定值 (5 KW)

每100公里行程充電時間 (4 小時)

應用場景:家中,工作地點

第3級直流充電

相比之下,速度就像你正在駕車向前一樣,是三種中最快的。使用功率更大的電網連接把直流電源直接輸送到電動車中。

標準功率額定值 (80 KW)

每100英里行程充電時間 (40分鐘)

應用場景:出行途中,商業充電站

影響充電速度的因素

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每輛電動車的內部都有一個電池管理系統 (BMS),它根據五個主要因素決定接收充電負載的情況,以保護和最大限度地延長電池的使用壽命。

充電狀態

電池電量是多少? 空電池的充電速度比充電到 80% 時快得多,充電後期會開始顯著地下降充電速度以保護電池。

電池老化程度

電池會隨著時間而老化並失去充電能力,新的健康的電池充電速度更快。

電池的溫度

太熱或太冷都會導致電池充電速度變慢,電池管理系統在極端溫度下會保護電池。

電動車的電流及電壓限值

充電器會配合電池的電壓以提供電流,在非常高的功率下,限制充電速率的可能是電動車的電池管理系統,而不是充電器的充電能力。

單個還是聯網充電

對於單個的充電器,一旦接入就會以最大電流傾注入電動車,充電速度會更快,而對於協調過的聯網充電器,如果有負載管理系統的話,則相同電流下充電速度會較慢,因為充電負載要由各個充電器一起共享,而這就是智能充電。

充電器上網

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充電器可以通過開放充電點協議 (OCPP) 1.6 或更高版本的協議賦予上網能力以實現在線服務,該協議將充電基礎設施的設備方面與網絡後端組件物理分離,線上主機可以輕鬆切換充電網絡,而無需投資於昂貴的設備進行升級。

Internet

具互聯網功能的充電基礎設施

充電基礎設施可以附建網絡功能。 通過連接到互聯網,充電器可以向網絡服務供應商和站點主機發送和接收諸如使用頻率等數據,線上收費基礎設施允許站點主機提供射頻識別 (RFID)、智能手機、電子支付或會員管理以及其他類型的線上客戶服務。

no internet

不具互聯網功能的充電基礎設施

未聯網的充電基礎設施不能上網,只能提供基本的充電功能和內置功能,不能使用高級的監控或支付功能。

充電設施資本支出

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新的充電服務需要大量投資。 資本支出 (CapEx) 是選擇和規劃充電系統的主要決定因素之一。 在製定計劃之前,您應該先了解並考慮以下成本項目。

charging equipment

設備成本

充電設備本身的成本:充電器、充電站點、相關線纜等硬件,及管理系統、操作系統等軟件(如有)。

infrastucture cost

電力基礎設施成本

新的充電服務需要額外的電力,充電是逐比特的傳輸,從能量守衡的角度,充電中是絕不會少消耗一分電能的,一般來說,電力基建需要升級現有的電氣裝置以獲得更大的電力容量,其中的成本包括總掣、菲士箱、儀錶甚至變壓器或發電機,以及相關的空間和土木工程,這可以是一項巨大的投資。

installation cost

安裝成本

安裝成本會因應充電基礎設施的數量和類型、地理位置、站點位置和所需的挖溝工程、現有佈線和所需的電氣升級以滿足現有和未來需求、勞動力成本和審批成本等因素而有所不同。

人力成本

人工成本包括維持充電系統正常運行的人力資源成本,一般而言充電服務方面的勞動成本都比較低,因為充電器通常是無人看管和自助服務的,但是,也可能需要人手去調解處理排隊中的出現爭議或線上付款流程失敗的問題。

營運成本

營運成本包括電費、需量電費、雲服務和任何網絡年月費用。在某些地區,不同時段的電費可能會有很大差異,從而導致電費非常昂貴,但非高峰期電價通常更便宜。

maintenance cost

保養成本

保養成本是指用於重置、修理、更新、更換、恢復或檢查設備的人工和材料工具支出,數目也可以很大的。

淨服務成本

儘管快速充電器的購置成本要高很多,但它們更大的電力容量值意味著即使在利用率較低的情況下,它們的淨服務成本(每千瓦時計)對低電量充電器而言仍然具有競爭力。在“出行充電”的用例中,協力廠商充電站比在家或工作中較慢的充電成本要高得多,因此可以預期未來幾乎所有電動車車主都應該會盡可能使用家庭和工作地點的充電站,但也會為路邊充電站留下了一部份市場份額。事實上,快慢充成本差異很大,以至出行充電將發展成為一個幾乎完全不同的市場。 路邊充電站會相互競爭這個市場,而它們會較少考慮充電價格較低的家充市場。

7.4kWh意味著什麼?

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今天,大多數載客用電動車將使用最大 32A/7.4kW 的充電。 這是快充的標準了。用7.4KW 充電,以現代 loniq為例(配備 38.3kWh 電池),可以在 4.5 小時內從 10% 充電到 90%,或一小時充電可行走 38 公里。 在一個案例中,我們利用影子電力提供了至少 6.7kW 的充電功率,令所有 200 個停車位都足以變成充電站點,事實証明,用這種潛在的電源為電動車充電的確是明智之舉。

2020年,香港家庭平均每日用電量僅為13kWh,以此而言,7.4kWh 便意味著車輛電氣化,如果以傳統的充電模式充電的話,將迫使社會去建設大量新的電力容量, 這就涉及巨大的投資,並給我們的電網帶來了難以應對的負擔,這個問題是誰也不能輕視的。

很明顯,未來我們需要一種新的電動車充電供電方式,而影子充電,則是最令人期待,最有前途的新充電方式。