Es gibt immer noch Probleme bei der Vermarktung neuer Energiefahrzeuge, und Gleichstrom-Schnellladesäulen können den Bedarf an schneller Energieauffüllung decken. Die Beliebtheit von Fahrzeugen mit neuer Energie wird durch Kernprobleme wie die Batterielebensdauer und die Angst vor dem Aufladen eingeschränkt. Als Reaktion auf die oben genannten Probleme entwickeln große Hersteller die Batterietechnologie weiter und reagieren auf die Marktangst mit dem Einbau zusätzlicher Batterien. Da es jedoch schwierig ist, kurzfristig wesentliche technologische Durchbrüche in der Leistung von Power-Batterien zu erzielen, ist es schwierig, schnell eine deutliche Steigerung der Laufleistung mit einer einzigen Ladung zu erreichen. Zwar kann der Einbau zusätzlicher Batterien die Reichweitenangst einiger Verbraucher kurzfristig lösen, der Nebeneffekt ist jedoch eine Verlängerung der Ladezeit. Die Ladezeit hängt von der Akkukapazität und der Ladeleistung ab. Je größer die Batteriekapazität, desto höher die Reichweite und desto länger ist die Ladezeit erforderlich, ohne die Ladeleistung zu erhöhen. Im Vergleich zu Wechselstromsäulen können Gleichstrom-Schnellladesäulen die Batterie schneller aufladen, wodurch die Ladezeit verkürzt, die Ladeeffizienz verbessert und die Bedürfnisse von Autobesitzern nach schneller Energieauffüllung erfüllt werden.
Mit dem Trend, dass DC-Schnellladestationen AC-Langsamladestationen ersetzen, ist OBC zum Mainstream unter den Automobilherstellern geworden. Derzeit gibt es zwei Möglichkeiten, Elektrofahrzeuge aufzuladen: Zum einen über den „Schnelllade“-Anschluss, der eine Gleichstromsäule verwendet, um die Leistungsbatterie direkt aufzuladen; der andere erfolgt über den AC-Ladeanschluss, den „Langsamlade“-Anschluss, der das Fahrzeug benötigt. Nachdem der interne OBC den Transformator und die Gleichrichtung durchführt, wird er zum Laden des Elektrofahrzeugs ausgegeben. Da Gleichstrom-Schnellladesäulen jedoch nach und nach Wechselstrom-Langsamladesäulen ersetzen, versuchen einige Autohersteller nach und nach, den Wechselstrom-Ladeanschluss abzuschaffen. Beispielsweise hat NIO ET7 den AC-Ladeanschluss gestrichen, sodass nur noch ein DC-Ladeanschluss übrig ist und direkt auf das OBC verzichtet wurde. Der Verzicht auf OBC kann das Fahrzeuggewicht reduzieren und die Kosten für Elektrofahrzeuge senken. Der Trend zur Abschaffung von AC-Ladeanschlüssen wird nicht nur das Fahrzeuggewicht reduzieren, sondern auch versteckte Kosten wie Fahrzeugtestverbindungen, Testzyklen und Modellentwicklungsinvestitionen reduzieren, was den Verkaufspreis von Elektrofahrzeugen weiter senken kann. Da zudem der Wartungspreis von OBC deutlich höher ist als der von externen DC-Ladesäulen, wird die Abschaffung von OBC die Kosten für die spätere Autonutzung für Verbraucher praktisch senken.
Derzeit gibt es zwei Wege für die Hochleistungs-Schnellladetechnologie: Hochstrom-Schnellladen und Hochspannungs-Schnellladen. Als Reaktion auf Probleme wie eine unvollständige Ladeinfrastruktur und eine langsame Ladegeschwindigkeit ist die gängige technische Lösung in der Branche das Hochleistungs-Gleichstrom-Schnellladen. Derzeit haben sowohl Fahrzeuge als auch Stapel große Fortschritte gemacht, und die Leistung des verfügbaren Gleichstrom-Schnelllademodus beträgt im Allgemeinen 60–120 kW. Um die Ladezeit weiter zu verkürzen, gibt es in Zukunft zwei Entwicklungsrichtungen. Das eine ist Hochstrom-Gleichstrom-Schnellladen und das andere ist Hochspannungs-Gleichstrom-Schnellladen. Das Prinzip besteht darin, die Ladeleistung durch Erhöhung des Stroms oder Erhöhung der Spannung weiter zu steigern.
Die Schwierigkeit der Hochstrom-Schnellladetechnik liegt in ihren hohen Anforderungen an die Wärmeableitung. Tesla ist ein repräsentatives Unternehmen für Hochstrom-DC-Schnellladelösungen. Aufgrund der unausgereiften Hochspannungsversorgungskette in der Anfangsphase entschied sich Tesla dafür, die Fahrzeugspannungsplattform unverändert zu lassen und Hochstrom-Gleichstrom zu verwenden, um eine schnelle Aufladung zu erreichen. Der V3-Kompressor von Tesla hat einen maximalen Ausgangsstrom von fast 520 A und eine maximale Ladeleistung von 250 kW. Der Nachteil der Hochstrom-Schnellladetechnologie besteht jedoch darin, dass die maximale Ladeleistung nur unter 10–30 % SOC-Bedingungen erreicht werden kann. Beim Laden mit 30–90 % SOC sind die Vorteile im Vergleich zum Tesla V2-Ladestapel (maximaler Ausgangsstrom 330 A, maximale Leistung 150 kW) nicht offensichtlich. Zudem kann die Hochstromtechnik den Anforderungen des 4C-Ladens noch nicht gerecht werden. Um eine 4C-Ladung zu erreichen, muss noch eine Hochspannungsarchitektur eingeführt werden. Da das Produkt aus Gründen der Batteriesicherheit beim Hochstromladen viel Wärme erzeugt, erfordern sein internes Design und seine Technologie eine extrem hohe Wärmeableitung, was auch zu einer unvermeidlichen Kostensteigerung führt.
Susie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 29. November 2023
