Τα ηλεκτρικά οχήματα (EV) αυξάνουν σταθερά το μερίδιο αγοράς τους σε βάρος του κινητήρα εσωτερικής καύσης οχήματα. Η ανάπτυξη τροφοδοτείται από διάφορους παράγοντες. Ίσως το πιο σημαντικό, οι τιμές για τα EVs έχουν αρχίσει να πέφτουν καθώς ο ανταγωνισμός στον κλάδο εντείνεται. Νέοι παίκτες και μοντέλα εμφανίζονται, ωθώντας αρκετούς καταξιωμένους κατασκευαστές EV να μειώσουν τις τιμές τους. Ταυτόχρονα, οι κυβερνήσεις σε όλο τον κόσμο έχουν καταστήσει σαφές ότι θεωρούν την ηλεκτροδότηση των μεταφορών ως κρίσιμο μέσο για τη μείωση των εκπομπών άνθρακα και συνεχίζουν να εφαρμόζουν νέους κανονισμούς για τη μείωση της κατανάλωσης ορυκτών καυσίμων. Επιπλέον, έχει εγκριθεί ένα ευρύ φάσμα πακέτων δημοσιονομικής τόνωσης, που στοχεύουν επενδύσεις σε υποδομές φόρτισης και άλλες πτυχές της ηλεκτρικής κινητικότητας για την αύξηση του μεριδίου των ηλεκτρικών οχημάτων στο δρόμο, γράφει Μπεργκ διορατικότητα.

Η αγορά φόρτισης EV έχει αναπτυχθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια, παρά τις πρόσφατες οικονομικές δυσκολίες και τις προκλήσεις που σχετίζονται με την εφοδιαστική αλυσίδα. Η συνολική εγκατεστημένη βάση σημείων φόρτισης στην Ευρώπη ανήλθε σε περίπου 7.1 εκατομμύρια το 2022, συμπεριλαμβανομένων περίπου 0.5 εκατομμυρίων δημόσιων σημείων φόρτισης και 6.6 εκατομμυρίων ιδιωτικών σημείων φόρτισης. Τα ιδιωτικά σημεία φόρτισης περιλαμβάνουν όλα τα ειδικά σημεία φόρτισης, με εξαίρεση τους δημόσιους φορτιστές που ορίζονται από το Ευρωπαϊκό Παρατηρητήριο Εναλλακτικών Καυσίμων (EAFO). Τα ιδιωτικά σημεία φόρτισης μπορεί να είναι σημεία φόρτισης στο σπίτι, σημεία φόρτισης στο χώρο εργασίας και άλλα σημεία φόρτισης που δεν είναι διαθέσιμα ή εν μέρει διαθέσιμα στο κοινό σύμφωνα με τον ορισμό της EAFO.

Ο ρόλος του EV στις μελλοντικές λύσεις κινητικότητας

Η σημερινή αγορά περιλαμβάνει κυρίως τρεις τύπους EV - ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρία (BEV), plug-in υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα (PHEV) και υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα (HEVs). Οι μπαταρίες στα BEV και PHEV μπορούν να φορτιστούν χρησιμοποιώντας εξωτερικές πηγές ενέργειας, όπως οικιακές πρίζες ή καθορισμένους σταθμούς φόρτισης EV, ενώ οι μπαταρίες HEV φορτίζονται με τη λειτουργία του οχήματος. Οι σταθμοί φόρτισης είναι ζωτικής σημασίας για την υποστήριξη του ταχέως αναπτυσσόμενου στόλου ηλεκτρικών οχημάτων, καθιστώντας τις αντίστοιχες αγορές σε μεγάλη αλληλεξάρτηση. Η υιοθέτηση και των δύο πρέπει να συμβαδίζει για να μειώσει το άγχος της αυτονομίας και να εξασφαλίσει μια ομαλή εμπειρία οδήγησης.

Οι πωλήσεις νέων ηλεκτρικών οχημάτων έχουν αυξηθεί ραγδαία στις ευρωπαϊκές αγορές εδώ και αρκετά χρόνια. Το 2022, οι νέες ταξινομήσεις BEV στην περιοχή ΕΕ+ΕΖΕΣ+ΗΒ αυξήθηκαν κατά 30% σε 1.6 εκατομμύρια οχήματα. Επιπλέον, 920,000 νέα PHEV καταγράφηκαν το 2022. Η τάση συνεχίστηκε και κατά το πρώτο εξάμηνο του 2023, με τις συνδυασμένες πωλήσεις BEV και PHEV να αυξάνονται κατά 28% σε σύγκριση με το πρώτο εξάμηνο του 1.

Το οικοσύστημα φόρτισης EV

Η αγορά φόρτισης EV φιλοξενεί μια ποικιλία διαφορετικών τύπων παικτών. Αρκετοί πάροχοι υλικού είναι εξειδικευμένοι κατασκευαστές σταθμών φόρτισης EV που εστιάζουν περισσότερο ή λιγότερο αποκλειστικά σε αυτά τα προϊόντα, ενώ ορισμένοι μάλιστα εστιάζουν αποκλειστικά σε σταθμούς φόρτισης AC ή DC. Εκτός από τους κατασκευαστές EV και φορτιστών EV, η αγορά περιλαμβάνει παίκτες που προσφέρουν λύσεις διαχείρισης σταθμών φόρτισης, λειτουργία σταθμού φόρτισης και υπηρεσίες ηλεκτρικής μετακίνησης. Το επιχειρηματικό εύρος ποικίλλει, με ορισμένες εταιρείες να προσφέρουν λύσεις από άκρο σε άκρο, όπως υλικό, λογισμικό και υπηρεσίες, ενώ άλλες ειδικεύονται σε ένα συγκεκριμένο μέρος της αλυσίδας αξίας.

Οι δύο κύριες κατηγορίες υπηρεσιών στον κλάδο φόρτισης EV είναι οι πάροχοι σημείων χρέωσης (CPO) και οι πάροχοι υπηρεσιών ηλεκτρονικής κινητικότητας (eMSP). Ένας χειριστής σημείου φόρτισης (CPO) διαχειρίζεται ένα ή περισσότερα δίκτυα σταθμών φόρτισης. Ο χειριστής δεν κατέχει απαραίτητα τους σταθμούς φόρτισης, αλλά είναι υπεύθυνος για τη συντήρηση, το σέρβις και τη διαχείριση των σταθμών φόρτισης στο δίκτυο. Για παράδειγμα, ένας συνεταιρισμός στέγασης μπορεί να εγκαταστήσει σταθμούς φόρτισης και να αναθέσει σε CPO υπεύθυνο για τη διατήρηση της λειτουργίας των φορτιστών και την κατανομή του κόστους φόρτισης μεταξύ των χρηστών των σταθμών φόρτισης.

Οι πάροχοι υπηρεσιών ηλεκτρονικής κινητικότητας (eMSP) δραστηριοποιούνται κυρίως στο δημόσιο τμήμα φόρτισης και προσφέρουν στους οδηγούς EV πρόσβαση στους σταθμούς φόρτισης των συνδεδεμένα δίκτυα. Αυτό επιτυγχάνεται παρέχοντας μέσα ελέγχου ταυτότητας σε σταθμούς φόρτισης, όπως λογαριασμούς πελατών, κάρτες ή ετικέτες RFID και εφαρμογές φόρτισης. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι CPO λειτουργούν επίσης ως eMSP, αλλά υπάρχουν παραδείγματα εταιρειών που ενεργούν μόνο ως CPO ή eMSP.

Τα βασικά της φόρτισης EV

Ο ρυθμός με τον οποίο φορτίζεται ένα ηλεκτρικό όχημα μετράται σε κιλοβάτ (kW) και η ικανότητα της μπαταρίας EV να αποθηκεύει ενέργεια μετράται σε κιλοβατώρες (kWh). Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι φορτιστών EV - φορτιστές AC και φορτιστές DC - που ονομάζονται ανάλογα με τον τύπο ηλεκτρικού ρεύματος που παρέχουν στο όχημα. Στην Ευρώπη, ένας φορτιστής που μπορεί να φορτίζει περισσότερα από ένα αυτοκίνητα ταυτόχρονα λέγεται συχνά ότι έχει πολλαπλά σημεία φόρτισης.

Οι φορτιστές AC είναι απλούστεροι και τροφοδοτούν το EV με τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος από το δίκτυο χωρίς σημαντικούς μετασχηματισμούς. Στη συνέχεια, ένας ενσωματωμένος φορτιστής στο όχημα μετατρέπει την ισχύ εναλλασσόμενου ρεύματος σε ρεύμα συνεχούς ρεύματος που μπορεί να αποθηκευτεί στην μπαταρία. Σε αυτήν την περίπτωση, ο ενσωματωμένος φορτιστής είναι συνήθως ο περιοριστικός παράγοντας όσον αφορά τον ρυθμό με τον οποίο μπορεί να φορτιστεί η μπαταρία.

Οι φορτιστές συνεχούς ρεύματος είναι γενικά μεγαλύτεροι και πιο περίπλοκοι, καθώς μετατρέπουν την ισχύ εναλλασσόμενου ρεύματος από το δίκτυο απευθείας σε ισχύ συνεχούς ρεύματος, επιτρέποντας στη διαδικασία φόρτισης να παρακάμψει τον ενσωματωμένο φορτιστή του οχήματος και να τροφοδοτήσει με ηλεκτρισμό απευθείας την μπαταρία. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι είτε η δομή της μπαταρίας είτε ο φορτιστής DC που περιορίζει τον ρυθμό με τον οποίο μπορεί να φορτιστεί η μπαταρία.

Ενεργειακή βελτιστοποίηση

Το λογισμικό διαχείρισης σταθμού φόρτισης χρησιμοποιείται για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και της εμπειρίας χρήστη της φόρτισης. Σε ιδιωτικές ρυθμίσεις, το λογισμικό διαχείρισης επιτρέπει στους οδηγούς να προγραμματίζουν περιόδους φόρτισης, να καταγράφουν την κατανάλωση ενέργειας και να παρακολουθούν το κόστος. Οι λύσεις παρέχουν επίσης ειδοποιήσεις για προειδοποίηση σε περίπτωση δυσλειτουργιών καθώς και λειτουργικότητα για κοινή χρήση των σταθμών φόρτισης και εκχώρηση κόστους στον κατάλληλο χρήστη.

Μια άλλη σημαντική πτυχή της διαχείρισης του σταθμού φόρτισης είναι η διαχείριση ενέργειας. Οι λύσεις διαχείρισης ενέργειας επιτρέπουν την παρακολούθηση και διαχείριση της ηλεκτρικής κατανάλωσης του φορτιστή και την προσαρμόζουν στους περιορισμούς της τοπικής σύνδεσης στο δίκτυο. Τα χαρακτηριστικά διαχείρισης φορτίου μπορούν να κατανείμουν το φορτίο φόρτισης μεταξύ των σημείων φόρτισης και του υπόλοιπου τοπικού δικτύου για να μειώσουν τον κίνδυνο υπερφόρτωσης των ασφαλειών και διακοπής ρεύματος.

Οι λύσεις απόκρισης ζήτησης προσαρμόζουν την κατανάλωση ενέργειας από τους φορτιστές για να περιορίσουν την καταπόνηση του δικτύου ρεύματος. Για παράδειγμα, η χρέωση μπορεί να προγραμματιστεί να πραγματοποιείται σε ώρες εκτός αιχμής για το δίκτυο όταν οι τιμές είναι χαμηλότερες. Τα σύγχρονα εργαλεία διαχείρισης ενέργειας μπορούν επίσης να εξετάσουν τη συμβολή από λύσεις τοπικής παραγωγής και αποθήκευσης ενέργειας, όπως μπαταρίες ή ηλεκτρικά οχήματα με δυνατότητα αμφίδρομης φόρτισης. Η υπόθεση για τις έξυπνες λειτουργίες φόρτισης και εξισορρόπησης φορτίου έχει γίνει ακόμη πιο ισχυρή ενόψει του αυξανόμενου ενεργειακού κόστους.

Οι ασφαλείς ενημερώσεις υλικολογισμικού εξασφαλίζουν βέλτιστη απόδοση

Η ζήτηση για έξυπνα και βολικά χαρακτηριστικά σταθμών φόρτισης υπογραμμίζει την ανάγκη των κατασκευαστών να προστατεύουν τα προϊόντα τους στο μέλλον για να εξασφαλίσουν βέλτιστη απόδοση. Ένα κρίσιμο στοιχείο των προσπαθειών μελλοντικής προστασίας είναι η εφαρμογή ασφαλών ενημερώσεων υλικολογισμικού. Οι ενημερώσεις υλικολογισμικού μπορούν να διασφαλίσουν ότι οι φορτιστές είναι συμβατοί με νέα μοντέλα EV, καθώς και να αυξήσουν την αξιοπιστία ή τους φορτιστές ελαχιστοποιώντας το χρόνο διακοπής λειτουργίας. Παρόμοια με οποιαδήποτε συνδεδεμένη συσκευή, οι σταθμοί φόρτισης είναι επιρρεπείς σε κινδύνους για την ασφάλεια στον κυβερνοχώρο. Οι κατασκευαστές μπορούν να αντιμετωπίσουν τις ευπάθειες στο λογισμικό του σταθμού φόρτισης μέσω ενημερώσεων υλικολογισμικού και να διασφαλίσουν ότι παραμένει ασφαλές έναντι πιθανών απειλών.

Η συνδεσιμότητα κινητής τηλεφωνίας προσφέρει ευελιξία και ανεξαρτησία

Οι φορτιστές EV διαθέτουν συνήθως κάποιο είδος συνδεσιμότητας, όπως κυψελοειδές, Wi-Fi ή σταθερή συνδεσιμότητα. Σε ένα ιδιωτικό περιβάλλον, η συνδεσιμότητα κινητής τηλεφωνίας προσφέρει ξεχωριστά πλεονεκτήματα σε άλλες επιλογές. Εάν ένας CPO είναι υπεύθυνος για το σταθμό φόρτισης, η σύνδεσή του με συνδεσιμότητα κινητής τηλεφωνίας εξαλείφει πιθανούς περιορισμούς και αβεβαιότητες που σχετίζονται με τη χρήση δικτύου τρίτων. Η κάλυψη Wi-Fi μπορεί να περιοριστεί ή να διακοπεί εύκολα στο σημείο εγκατάστασης και οι ενσύρματες συνδέσεις ενδέχεται να επιφέρουν πρόσθετο κόστος. Οι πελάτες ενδέχεται επίσης να μην δίνουν προτεραιότητα στη βελτίωση της κάλυψης Wi-Fi, καθώς λίγες άλλες συσκευές χρειάζονται σύνδεση όπου είναι εγκατεστημένοι φορτιστές EV. Η συνδεσιμότητα κινητής τηλεφωνίας επιτρέπει στους φορτιστές να εγκαθίστανται εκεί όπου είναι πιο χρήσιμοι για το πρόγραμμα οδήγησης και όχι εκεί όπου είναι διαθέσιμη η συνδεσιμότητα. Επιπλέον, προσφέρει μια πιο αξιόπιστη και ανεξάρτητη σύνδεση με τον φορτιστή, η οποία βοηθά στη βελτίωση του επιπέδου εξυπηρέτησης.

Η φόρτιση EV θα επωφεληθεί από την τοπική προσαρμογή eSIM

Η συνδεσιμότητα κινητής τηλεφωνίας είναι ένα βασικό εργαλείο για τη διαχείριση απομακρυσμένου σταθμού φόρτισης, η οποία πρέπει να βελτιστοποιηθεί περαιτέρω για κάλυψη, απόδοση και ασφάλεια, ώστε να ταιριάζει με τις απαιτήσεις για την ανάπτυξη. Η παραδοσιακή περιαγωγή μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις για εφαρμογές με χαμηλό έως μεσαίο όγκο δεδομένων, αλλά ενδέχεται να μην υποστηρίζεται για συνδεσιμότητα σε πολλά δίκτυα σε οποιαδήποτε δεδομένη χώρα. Η τοπική προμήθεια SIM από τοπικούς παρόχους κινητής τηλεφωνίας είναι πάντα μια δυνατότητα, αλλά το μοντέλο γίνεται όλο και πιο περίπλοκο όταν κλιμακώνεται σε έναν αυξανόμενο αριθμό χωρών.

Οι eSIM αντιμετωπίζουν τις αδυναμίες των παραδοσιακών λύσεων συνδεσιμότητας κινητής τηλεφωνίας επιτρέποντας την over-the-air διαχείριση πολλαπλών προφίλ χειριστή χωρίς να χρειάζεται να αντικαταστήσετε την ίδια τη φυσική SIM. Καθώς η επιλογή και η εξατομίκευση του χειριστή μεταφέρεται στο στάδιο μετά την[1]ανάπτυξη, οι κατασκευαστές μπορούν να αγοράσουν μεγάλες παρτίδες eSIM και να τις εγκαταστήσουν στους φορτιστές τους χωρίς να αποφασίσουν ποιους χειριστές θα χρησιμοποιήσουν. Με την τεχνολογία eSIM, οι φορτιστές μπορούν να σαρώνουν αυτόματα δίκτυα και να κάνουν λήψη του καταλληλότερου προφίλ χειριστή από την τοποθεσία εγκατάστασης όταν είναι ενεργοποιημένοι. Έτσι, η τεχνολογία eSIM μπορεί τόσο να απλοποιήσει τις διαδικασίες κατασκευής και εγκατάστασης, αλλά και να προστατεύσει τη συσκευή στο μέλλον από αλλαγές στην κάλυψη δικτύου.

Η χρήση ενός ενιαίου παρόχου κινητής συνδεσιμότητας προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα που εξορθολογίζουν τις λειτουργίες και μειώνουν την πολυπλοκότητα. Μια ενοποιημένη πλατφόρμα για τη διαχείριση της συνδεσιμότητας συγκεντρώνει τον έλεγχο συσκευών και υπηρεσιών, διευκολύνοντας την παρακολούθηση, τη διαχείριση και την αντιμετώπιση προβλημάτων του δικτύου και παρέχει ένα σημείο ενοποίησης. Με έναν πάροχο, είναι επίσης πιο εύκολο να διασφαλιστεί ότι όλες οι συσκευές συμμορφώνονται με τα ίδια πρωτόκολλα ασφαλείας και τις ίδιες κανονιστικές απαιτήσεις, μειώνοντας τον κίνδυνο παραβιάσεων που μπορεί να προκύψουν λόγω ασυνεπών μέτρα ασφαλείας

Η διαλειτουργικότητα ενισχύει την αλυσίδα αξίας φόρτισης EV

Ο κατακερματισμός της αγοράς φόρτισης EV δημιουργεί σημαντικές προκλήσεις σχετικά με τη διαλειτουργικότητα μεταξύ των διαφόρων προϊόντων και λύσεων. Ένα σημαντικό μέσο για τον μετριασμό των προβλημάτων που προκύπτουν στη διαφοροποιημένη αγορά φόρτισης EV είναι το πρωτόκολλο ανοιχτού σημείου φόρτισης (OCPP), το οποίο δίνει στο υλικό από διαφορετικούς προμηθευτές μια κοινή γλώσσα επικοινωνίας με το λογισμικό διαχείρισης σταθμών φόρτισης. Αυτό επιτρέπει στις εταιρείες να ειδικεύονται στο τμήμα τους της αλυσίδας αξίας, όπως τη χρέωση υλικού, λογισμικού ή υπηρεσιών. Το OCPP ανοίγει επίσης την αγορά για παίκτες όπως CPO και τους δίνει τη δυνατότητα να χρησιμοποιούν υλικό που ταιριάζει στις διαφορετικές τοποθεσίες εγκατάστασης και λογισμικό διαχείρισης που ταιριάζει στη λειτουργία τους. Επιπλέον, ένα τυπικό πρωτόκολλο επικοινωνιών μειώνει το τεχνολογικό κλείδωμα και μειώνει τον κίνδυνο επιλογής νέων, μη δοκιμασμένων προμηθευτών.

Το μέλλον των συστημάτων φόρτισης EV και διαχείρισης ενέργειας στο σπίτι

Τα μελλοντικά συστήματα οικιακής διαχείρισης ενέργειας είναι πιθανό να χρησιμοποιούν την μπαταρία στα ηλεκτρικά οχήματα ως επιπλέον εφεδρικό ή ακόμα και για την αντικατάσταση των μπαταριών του σπιτιού. Το όχημα προς το δίκτυο (V2G) ή το όχημα προς το σπίτι (V2H) είναι συστήματα όπου το όχημα μπορεί να στείλει πίσω ισχύ από την μπαταρία. Αυτό απαιτεί φορτιστή EV που διαθέτει αμφίδρομη φόρτιση. Μπορεί επίσης να απαιτεί αναβάθμιση του ηλεκτρικού συστήματος του σπιτιού για να καταστεί δυνατή η αποσύνδεση από το δίκτυο. Η λειτουργία αμφίδρομης φόρτισης αρχίζει να εισάγεται σε νέους φορτιστές. Ένα τυπικό EV έχει μπαταρία χωρητικότητας περίπου 67 kWh. Τα μοντέλα EV high-end ενδέχεται να διαθέτουν μπαταρίες με χωρητικότητα πολύ μεγαλύτερη από 100 kWh. Συγκριτικά, τα συστήματα αποθήκευσης μπαταριών για οικιακές εφαρμογές έχουν συνήθως χωρητικότητα 5–15 kWh. Λόγω του μεγέθους, μια μπαταρία EV θα μπορούσε να τροφοδοτήσει ένα σπίτι για αρκετές ημέρες σε περίπτωση συσκότισης, ενώ μια τυπική οικιακή μπαταρία θα διαρκούσε μόνο μια μέρα.

Σχολιάστε αυτό το άρθρο μέσω X: @IoTNow_

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://www.iot-now.com/2024/03/28/143572-enhance-ev-charging-performance-with-cellular-connectivity/