公共电动汽车充电基础设施面临的挑战

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虽然电动汽车 (EV) 越来越普及，但电动汽车车主在充电和出行时也遇到了一些问题。公共电动汽车充电桩所面临的一个重要问题就是一些电动汽车驾驶员缺乏相关礼仪， 比如在电池几乎充满的情况下仍会长时间占用充电桩的霸位行为。

在本文中，我们将带大家一起探讨公共电动汽车充电基础设施面临的其他挑战。

充电效率问题

电动汽车充电方式不同导致充电时间有所不同，这一情况有时会被误解为是恶意占用的不礼貌行为，而不会联想到效率问题。正如智能手机和笔记本电脑等设备的充电曲线（如电力传输、快速充电）通过调节功率和延长电池寿命来保护电池健康一样，电动汽车充电协议也侧重于优化电力传输。电动汽车充电桩采用开放式充电点接口 (OCPI)，以及其他为电动汽车量身定制且可能存在较大差异的专有标准。。[1]表1中从各种来源收集的汇总数据显示了电动汽车充电桩的主要类型，详细说明了专用（图1）和非专用充电桩，以及用途和兼容性相关信息。

表1 电动汽车充电桩的常用充电器类型（资料来源：作者）

正式名称

充电等级

额定功率   (kW)

连接器类型

主导区域

汽车制造商

专用信息

AC Level 1

1级

1.4kW至1.9kW

标准120V (J1772)

北美、欧洲

大多数汽车制造商（包括使用适配器的特斯拉）

非专用；标准插座，充电速度最慢

AC Level 2

2级

3.3kW至19.2kW

J1772（1/2型）

北美（J1772），欧洲（2 型）

大多数汽车制造商（包括使用适配器的特斯拉）

非专用；比1级更快，用于住宅和公共站点

直流快速充电

3级

50kW至350kW

CCS（组合）

北美、欧洲

大多数汽车制造商（福特、通用、宝马、大众等）

非专用；许多地区的高速充电标准

特斯拉超级充电桩

3级

72kW至250kW

特斯拉连接器（北美）、CCS（欧洲）

北美、欧洲

特斯拉

北美专用；非特斯拉车辆需要适配器

CHAdeMO

3级

50kW至100kW

CHAdeMO

日本、北美

日产、三菱

专用；在一些地区正在逐渐被CCS技术取代

GB/T

3级

50kW至300kW

GB/T

中国

中国汽车制造商（比亚迪、北汽新能源等）

专用；中国汽车标准

对于内燃机 (ICE) 汽车，我们习惯于在油箱空了的时候加满油，但如果把这一根深蒂固的习惯用到电动汽车上，就成为了公共电动汽车充电桩的一大问题。许多新电动车车主可能没有意识到，将电池充电超过80%会大大降低充电速度，并会延长充电桩的占用时间， 进而给其他使用者带来不便。因此，这一行为更多的是由充电效率导致的，而非礼貌问题。

（图源：GameSyns - Own work, CC BY-SA 4.0）

充电桩“一桩难求”

另一个主要挑战是公共充电桩数量有限，尤其是快速充电桩。这种短缺可能会导致驾驶员产生充电焦虑，因此会出现充电时间过长的问题。尽管电动汽车销量增长放缓，但电动汽车数量却在不断增加，进一步加剧了这一情况的恶化。[2]充电桩数量不足会阻碍潜在买家选取 电动汽车。

截至2024年，加利福尼亚州已拥有超过14,000个充电桩，约占全美充电桩总数的25%，而阿拉斯加等州和中西部上游大部分地区的充电桩站数量都在100个或更少。[3]对于居住在这些广阔地区或在这些地区旅行的电动汽车车主来说，通常建议尽可能充满电，即使需要花费很长的时间。

创新解决方案

英飞凌推出了提升电动汽车充电体验的电气化解决方案。

英飞凌EasyPACK™ 2B IGBT功率模块可以提升电动汽车快速充电桩等电源转换应用的效率和可靠性。这些模块采用绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 技术，可降低电源转换期间的传导损耗和开关损耗，这对于要求高效能量传输的快速电动汽车充电应用来说至关重要。这些模块可以支持不同的功率等级，以适应不同的充电速度，并配备了先进的热管理功能，可在高功率和连续负载条件下安全运行。

要点总结

公共电动汽车充电基础设施面临的挑战是多方面的，包括充电礼仪、快速充电桩的稀缺和可用性等问题。这些障碍往往源于驾驶员根深蒂固的燃油车加油习惯，以及电动汽车采用率的快速上升。尽管企业在扩大基础设施和引进先进功率模块和MOSFET等新技术以提高充电效率方面取得了长足的进步，但仍需要持续创新和战略解决方案，如收取闲置费和进行动态定价。只有克服这些挑战，电动汽车市场才能充分发挥潜力，确保为所有用户提供无缝、高效的充电体验。

资料来源：

[1] https://afdc.energy.gov/fuels/electricity-stations

[2]https://www.goodcarbadcar.net/

[3]https://www.cnet.com/home/electric-vehicles/how-many-ev-charging-stations-are-there-in-the-us/

作者简介

Rudy是贸泽电子技术内容营销团队的成员，在先进机电系统、机器人、气动、真空系统、高压、半导体制造、军用硬件和项目管理等方面拥有超过35年的专业经验。作为一名技术主题专家，Rudy通过其丰富的产品知识以及为贸泽网站撰写和编辑的技术内容，为全球营销工作提供支持。Rudy曾在工程专业网站上发表过技术文章，拥有技术管理学士学位和项目管理专业的MBA学位。在加入贸泽之前，Rudy曾就职于National Semiconductor和Texas Instruments。