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トーマス・エジソンとジョージ・ウェスティングハウスは、どちらも家庭や工場で電気を使用する初期の先駆者でした。エジソンは直流 (DC) の支持者でしたが、ウェスチングハウスは交流 (AC) を支持しました。 （私たちの電気の理解に貢献したニコラ・テスラのことも忘れないでください。）今日の話に目を向けると、AC は照明を点けたり、電化製品を操作したりするための標準となっています。どこかでジョージ・ウェスティングハウスが微笑んでいる。

最近まではほぼそのような状況でした。しかし現在、DC で動作する新しいアプライアンスが市場に登場しています。それは電気自動車です。現在、私たちは電気自動車のバッテリーが少なくなると、自宅で電気自動車のプラグを差し込み、110 ボルトの AC 電流でバッテリーをゆっくりと充電します。ガレージに 220 ボルトの回路を設置しているところもあります。これにより電気自動車をより速く充電できますが、それでも交流です。

バッテリーは電気を直流として蓄えます。電気自動車を充電するには、AC を DC に変換する車載充電器と呼ばれる装置が必要です。ほとんどの車載充電器は約 11 kW の電力を供給できます。しかし、ここからが問題です。 11 kW であっても、消耗したバッテリーの充電には数時間かかる場合があります。

より速く充電するには、次のことが必要です DC充電装置、車載充電器をバイパスし、電子をバッテリーに直接送信します。最も低い DC 充電器は 50 kW の電力を供給します。これは、ほとんどの車載充電器が処理できる速度より 350 倍速く、最も強力なものは XNUMX kW の電力を供給できます。さらに高出力の DC 充電器が間もなく登場します。米国では、 国立電気自動車インフラストラクチャ この法律では、連邦政府の資金提供を受けるためには、各充電場所に少なくとも 150 台の XNUMX kW DC 充電器を設置することが義務付けられています。

DC 充電は未来です

のために書かれた意見記事で 電化フリーランスのジャーナリストであるクリストフ・シュヴァルツァー氏は、DC充電インフラは主要な交通ルート沿いだけでなく、ショッピングモールやショッピングセンター、そして最終的には家庭にさえも導入される未来であると述べています。

シュヴァルツァー氏は、彼の予測についていくつかの理由を述べています。 30つ目は時間です。 AC 充電器は時間がかかりすぎます。同氏は、人々が食料品の買い物や、完了までに XNUMX 分もかからないその他のことをしているときに、DC 充電器を使用してバッテリーを充電することを予測しています。

充電器を待つことは、1 日の特定の時間または週の特定の曜日にすでに発生していると彼は言います。 AC充電器に頼ると待ち時間はどんどん長くなってしまいます。道路を走る乗用車やトラックに電気自動車が増えるにつれ、できるだけ早く充電する必要があります。 「そうしないと、システムは機能しません」と彼は言います。

Lars Walch 氏は、ドイツのバーデン ヴュルテンベルク州の地元公共事業会社 EnBW の e-モビリティ販売担当副社長です。公益企業として、同社はインフラストラクチャのニーズを長期的に考えることに慣れています。 Walch 氏は、高速 DC 充電が「最高の顧客エクスペリエンス」であると考えています。

シュワルツァー氏は、長期的には、「直流で充電することによってのみ、充電パーク、変電所、基礎、屋根への投資から利益が得られる見通しが事業者に与えられる。ウォルチ氏は、充電インフラから収益が得られることを知っていますが、それはまだ実現していません。 EnBW は、2023 年に XNUMX 勤務日あたり (平均して) 少なくとも XNUMX つのサイトを委託しました (すべて DC)。

「市場に目を向けると、EnBW の主な競合相手は自動車業界 (Ionity と Tesla) か石油業界 (BP の Aral Pulse と Shell Recharge) であることがわかります。石油会社は明らかに、数十年にわたるCO2排出量を巡って国際法廷で訴えられ、弁護戦略が必要となる日に備えて準備を進めている。同氏は、ドイツの多くの地方公共団体の中で、DC充電器を使用した場合にのみ公共充電が利益を生む可能性があるという認識が高まっていると付け加えた。 「エアコンは駐車スペースと時間の無駄です」と彼は言います。

都市部や人口密集地域にとって最も重要な要素は、私有の公的にアクセス可能な DC 充電パークで充電する機会です。言い換えれば、スーパーマーケットの駐車場です。ここには大きな可能性があり、オーナーはますますそれを活用しています。 EV 所有者が買い物をしながら走行用バッテリーを充電できるショッピング センターまで車で行くことを好むというのは、もはや未来のビジョンではありません。

この時点までは、すべてが明らかです。スペースの不足とエレクトロモビリティの大型化により、可能な限り最速の DC 充電を回避する方法はありません。これは長い間起こってきましたが、電気トラック用のメガワット充電システム (MCS) を背景に、さらにその傾向が強まるでしょう。また、高電圧送電網のピーク負荷が高くなりすぎる場合は、定置式バッファ貯蔵システムを構築する必要があります。

職場での DC 充電

シュワルツァー氏は、雇用主さえも、今後は DC 充電インフラが好ましい選択肢であることがすぐにわかるようになるだろうと考えています。 「一定の規模を超えると、AC ではなく DC に依存した方がコストが高くなるということはありません。この原理はドックチェーンと呼ばれます。一種のメイン充電器が、需要に応じて多くの個別の DC ポイントに電力を供給します。このシステムは柔軟に拡張でき、必要に応じて急速充電のオプションも提供します。」

ドックチェーンは、ユニバーシティ カレッジ ダブリンとインペリアル カレッジ ロンドンのチームによって考案されたシステムです。 DockChain により、低速 AC 充電のコストとほとんど変わらないコストで、すべての駐車スペースで急速 DC 充電が可能になります。必要なときに車やバンをすぐに充電できます。すべての車やバンを安く充電しましょう、と言う イブに行きなさい、 DockChain テクノロジーを商用化している会社。 「すべての駐車スペースに充電があるため、どの駐車スペースに充電があるかを考える必要がない世界を想像してみてください。それがDockChainです」と同社はウェブサイトで述べている。 ウェブサイト.

「したがって、大規模な会社の駐車場に多数の AC ポイントを設置しなければならないということは決して決まったわけではありません。それはおそらく暫定的な解決策にすぎません」とシュワルツァー氏は書いています。

家庭用DC充電

シュワルツァー氏は、電気自動車のドライバーにとって DC 充電が標準になると考えています。 家でも。直感に反するように思えるかもしれませんが、その理由は、すべて DC で動作する屋上太陽光発電システムと住宅用蓄電池の数が増加しているためです。 DC 家庭用充電器も用意することで、DC から AC、またはその逆に変換するインバーターを必要とせずに、これらすべての要素が相互に電力を共有できます。すべての変換には損失が伴い、太陽光パネル、EV バッテリー、住宅用バッテリーの間で電気が 1 日に何度も行き来するため、これらの損失はかなり大きくなります。

シュワルツァー氏は、車載のAC充電装置を不要にできれば自動車業界は喜ぶだろうと語る。 「メーカーがどの大陸の出身かは関係ありません。コストがかかり、設置スペースをとり、重量も重いコンポーネントを廃止することができれば、自動車業界は喜んでそうするでしょう。一般的な 11 kW の充電器の価格は現在 200 ユーロ未満です。何百万回も保存できれば、それは大きな意味を持ちます。」

テイクアウト

シュワルツァー氏は、現在 DC システムの方が高価であることを認識していますが、スケールメリットにより、時間の経過とともに AC 充電と DC 充電のコストの差は縮まると考えています。 「その結果、100% 電気自動車を使用するシナリオでのみ DC を想定するのが妥当です。それには非常に長い時間がかかる可能性があり、おそらく 2050 年までかかるでしょう。しかし、不可能ではありません。」

実際に、ソーラー パネル、住宅用蓄電池、電気自動車などの DC 電源デバイスが急増しているのであれば、AC への無限の変換やその逆の変換を必要とせずに相互運用できるべきであることは当然です。どこかでトーマス・エジソンが笑っている。

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• 情報源： https://cleantechnica.com/2023/12/30/why-dc-charging-for-electric-cars-will-become-the-norm-eventually/