Zephyrnet-logo

Verbeter de oplaadprestaties van elektrische voertuigen met mobiele connectiviteit | IoT Now-nieuws en -rapporten

Datum:

Elektrische voertuigen (EV’s) vergroten gestaag hun marktaandeel ten koste van de verbrandingsmotor voertuigen. De groei wordt veroorzaakt door verschillende factoren. Misschien wel het allerbelangrijkste: de prijzen voor elektrische voertuigen zijn begonnen te dalen naarmate de concurrentie in de sector toeneemt. Er ontstaan ​​nieuwe spelers en modellen, wat verschillende gevestigde EV-fabrikanten ertoe aanzet hun prijzen te verlagen. Tegelijkertijd hebben regeringen over de hele wereld duidelijk gemaakt dat zij de elektrificatie van transport beschouwen als een cruciaal middel om de CO2-uitstoot terug te dringen en nieuwe regelgeving blijven implementeren om het verbruik van fossiele brandstoffen terug te dringen. Bovendien is er een breed scala aan fiscale stimuleringspakketten aangenomen, gericht op investeringen in oplaadinfrastructuur en andere aspecten van elektrische mobiliteit om het aandeel elektrische voertuigen op de weg te vergroten, schrijft Berg Inzicht.

De EV-laadmarkt is gegroeid de afgelopen jaren aanzienlijk gestegen, ondanks de recente economische tegenwind en uitdagingen in verband met de toeleveringsketen. Het totale aantal geïnstalleerde laadpunten in Europa bedroeg in 7.1 ongeveer 2022 miljoen, waarvan ongeveer 0.5 miljoen publieke laadpunten en 6.6 miljoen private laadpunten. Particuliere oplaadpunten omvatten alle speciale oplaadpunten, met uitzondering van de openbare laders zoals gedefinieerd door de European Alternative Fuels Observatory (EAFO). Particuliere oplaadpunten kunnen oplaadpunten voor thuis zijn, oplaadpunten op de werkplek en andere oplaadpunten die volgens de definitie van EAFO niet of gedeeltelijk beschikbaar zijn voor het publiek.

De rol van EV in toekomstige mobiliteitsoplossingen

De huidige markt bestaat voornamelijk uit drie soorten elektrische voertuigen: batterij-elektrische voertuigen (BEV’s), plug-in hybride elektrische voertuigen (PHEV’s) en hybride elektrische voertuigen (HEV’s). De batterijen in BEV's en PHEV's kunnen worden opgeladen met behulp van externe stroombronnen, zoals stopcontacten of speciale EV-laadstations, terwijl HEV-batterijen worden opgeladen door het voertuig te besturen. Laadstations zijn van cruciaal belang om het snel groeiende wagenpark van elektrische voertuigen te ondersteunen, waardoor de respectieve markten sterk onderling afhankelijk zijn. De acceptatie van beide moet gelijke tred houden om de angst voor het bereik te verminderen en een soepele rijervaring te garanderen.

Aantal geïnstalleerde EV-laadpunten in Europa (2021-2027)Aantal geïnstalleerde EV-laadpunten in Europa (2021-2027)

De verkoop van nieuwe elektrische voertuigen is op de Europese markten al enkele jaren snel gegroeid. In 2022 groeiden de nieuwe BEV-registraties in de EU+EFTA+VK-regio met 30% tot 1.6 miljoen voertuigen. Bovendien werden er in 920,000 2022 nieuwe PHEV’s geregistreerd. Deze trend zette zich ook in de eerste helft van 2023 voort, waarbij de gecombineerde verkoop van BEV’s en PHEV’s met 28% groeide vergeleken met de eerste helft van 1.

Het EV-laad-ecosysteem

De EV-laadmarkt herbergt een verscheidenheid aan verschillende soorten spelers. Verschillende hardwareleveranciers zijn gespecialiseerde fabrikanten van EV-laadstations die zich min of meer uitsluitend op deze producten richten, en sommige richten zich zelfs uitsluitend op AC- of DC-laadstations. Naast fabrikanten van EV’s en EV-laders omvat de markt ook spelers die laadstationbeheeroplossingen, laadstationbediening en elektrische mobiliteitsdiensten aanbieden. De bedrijfsactiviteiten variëren, waarbij sommige bedrijven end-to-end-oplossingen aanbieden, waaronder hardware, software en diensten, terwijl andere zich specialiseren in een specifiek deel van de waardeketen.

De twee belangrijkste servicecategorieën binnen de EV-laadindustrie zijn laadpuntexploitanten (CPO’s) en aanbieders van e-mobiliteitsdiensten (eMSP’s). Een laadpuntexploitant (CPO) beheert één of meerdere netwerken van laadpalen. De exploitant is niet noodzakelijkerwijs eigenaar van de laadpalen, maar is verantwoordelijk voor het onderhoud, de service en het beheer van de laadpalen in het netwerk. Zo kan een woningcoöperatie laadpalen plaatsen en een CPO contracteren die verantwoordelijk is voor het functioneel houden van de laders en voor het verdelen van de laadkosten onder de gebruikers van de laadpalen.

E-mobility service providers (eMSP’s) opereren voornamelijk in het publieke laadsegment en bieden EV-rijders toegang tot de laadstations in hun verbonden netwerken. Dit wordt bereikt door authenticatiemiddelen aan te bieden bij laadstations, zoals klantaccounts, RFID-kaarten of -tags en oplaadapps. In de meeste gevallen fungeren CPO's ook als eMSP's, maar er zijn voorbeelden van bedrijven die alleen als CPO of eMSP optreden.

Landschap van hardware- en softwareleveranciers voor EV-opladenLandschap van hardware- en softwareleveranciers voor EV-opladen

De basisprincipes van EV-laden

De snelheid waarmee een elektrisch voertuig wordt opgeladen, wordt gemeten in kilowatt (kW), en de capaciteit van de EV-batterij om energie op te slaan wordt gemeten in kilowattuur (kWh). Er zijn twee hoofdtypen EV-laders – AC-laders en DC-laders – genoemd naar het type elektrische stroom dat ze aan het voertuig leveren. In Europa wordt vaak gezegd dat een lader die meer dan één voertuig tegelijk kan opladen, meerdere laadpunten heeft.

AC-laders zijn eenvoudiger en voeden de EV zonder grote veranderingen met wisselstroom van het elektriciteitsnet. Een ingebouwde lader in het voertuig zet de wisselstroom vervolgens om in gelijkstroom die in de accu kan worden opgeslagen. In dit geval is de ingebouwde lader meestal de beperkende factor als het gaat om de snelheid waarmee de accu kan worden opgeladen.

DC-laders zijn over het algemeen groter en complexer omdat ze wisselstroom van het elektriciteitsnet direct omzetten in gelijkstroom, waardoor het laadproces de ingebouwde lader van het voertuig kan omzeilen en elektriciteit rechtstreeks aan de accu kan leveren. In dit geval is het de structuur van de batterij of de DC-lader die de snelheid beperkt waarmee de batterij kan worden opgeladen.

Energie optimalisatie

Er wordt gebruik gemaakt van laadstationbeheersoftware om de efficiëntie en gebruikerservaring van het laden te verbeteren. In privéomgevingen stelt beheersoftware chauffeurs in staat laadsessies te plannen, het energieverbruik te registreren en de kosten bij te houden. De oplossingen bieden ook waarschuwingen om te waarschuwen bij storingen en functionaliteit om de laadstations te delen en kosten aan de juiste gebruiker toe te wijzen.

Een ander belangrijk aspect van laadpaalbeheer is het energiemanagement. Energiebeheeroplossingen maken monitoring en beheer van het elektriciteitsverbruik van de lader mogelijk en passen dit aan de beperkingen van de lokale netaansluiting aan. Functies voor laadbeheer kunnen de laadbelasting verdelen tussen laadpunten en de rest van het lokale elektriciteitsnet om het risico op overbelasting van zekeringen en stroomuitval te verminderen.

Vraagresponsoplossingen passen het stroomverbruik van de laders aan om de belasting van het elektriciteitsnet te beperken. Het opladen kan bijvoorbeeld worden gepland op daluren voor het elektriciteitsnet, wanneer de prijzen lager zijn. Moderne instrumenten voor energiebeheer kunnen ook rekening houden met de bijdragen van lokale oplossingen voor energieopwekking en energieopslag, zoals batterijen of elektrische voertuigen die in twee richtingen kunnen worden opgeladen. Het pleidooi voor slimme laad- en loadbalancing-functies is zelfs nog sterker geworden gezien de stijgende energiekosten.

Veilige firmware-updates zorgen voor optimale prestaties

De vraag naar slimme en handige laadstationfuncties onderstreept de noodzaak voor fabrikanten om hun producten toekomstbestendig te maken om optimale prestaties te garanderen. Een cruciaal onderdeel van inspanningen op het gebied van toekomstbestendigheid is de implementatie van veilige firmware-updates. Firmware-updates kunnen ervoor zorgen dat de laders compatibel zijn met nieuwe EV-modellen, maar ook de betrouwbaarheid van de laders vergroten door de uitvaltijd te minimaliseren. Net als elk aangesloten apparaat zijn laadstations gevoelig voor cyberveiligheidsrisico’s. Fabrikanten kunnen kwetsbaarheden in de software van het laadstation aanpakken via firmware-updates en ervoor zorgen dat deze beveiligd blijft tegen mogelijke bedreigingen.

Mobiele connectiviteit biedt flexibiliteit en onafhankelijkheid

EV-opladers beschikken doorgaans over een bepaalde vorm van connectiviteit, zoals mobiele, Wi-Fi of vaste connectiviteit. In een privéomgeving biedt mobiele connectiviteit duidelijke voordelen ten opzichte van andere opties. Als een CPO verantwoordelijk is voor het laadstation, neemt het verbinden ervan met mobiele connectiviteit potentiële beperkingen en onzekerheden weg die verband houden met het gebruik van een netwerk van derden. De Wi-Fi-dekking kan beperkt zijn of gemakkelijk worden verstoord op de installatielocatie en bekabelde verbindingen kunnen extra kosten met zich meebrengen. Klanten geven misschien ook geen prioriteit aan het verbeteren van de wifi-dekking, omdat maar weinig andere apparaten een verbinding nodig hebben waarop EV-laders zijn geïnstalleerd. Dankzij mobiele connectiviteit kunnen de laders worden geïnstalleerd waar ze het nuttigst zijn voor de bestuurder, en niet waar connectiviteit beschikbaar is. Bovendien biedt het een betrouwbaardere en onafhankelijkere verbinding met de lader, wat het serviceniveau helpt verbeteren.

Het opladen van elektrische voertuigen zal profiteren van eSIM-lokalisatie

Mobiele connectiviteit is een essentiële factor voor het beheer van laadstations op afstand, dat verder moet worden geoptimaliseerd wat betreft dekking, prestaties en beveiliging om te voldoen aan de vereisten voor de implementatie. Traditionele roaming kan voldoen aan de vereisten voor toepassingen met lage tot gemiddelde datavolumes, maar kan in een bepaald land mogelijk geen ondersteuning bieden voor connectiviteit over meerdere netwerken. Het lokaal inkopen van simkaarten bij lokale mobiele operators is altijd een mogelijkheid, maar het model wordt steeds complexer bij het opschalen naar een groeiend aantal landen.

eSIM's pakken de tekortkomingen van traditionele mobiele connectiviteitsoplossingen aan door draadloos beheer van meerdere operatorprofielen mogelijk te maken zonder dat de fysieke simkaart zelf hoeft te worden vervangen. Nu de selectie en personalisatie van operators naar de post[1]-implementatiefase wordt verplaatst, kunnen fabrikanten grote batches eSIM's kopen en deze in hun opladers installeren zonder te beslissen welke operators ze moeten gebruiken. Met eSIM-technologie kunnen de laders automatisch netwerken scannen en het meest geschikte operatorprofiel downloaden op de installatielocatie wanneer ze zijn ingeschakeld. Zo kan eSIM-technologie de productie- en installatieprocessen vereenvoudigen, maar het apparaat ook toekomstbestendig maken tegen veranderingen in de netwerkdekking.

Het gebruik van één enkele provider voor mobiele connectiviteit biedt verschillende voordelen die de bedrijfsvoering stroomlijnen en de complexiteit verminderen. Een uniform platform voor het beheer van connectiviteit centraliseert de controle over apparaten en services, waardoor het gemakkelijker wordt om het netwerk te monitoren, te beheren en problemen op te lossen, en het biedt één integratiepunt. Met één provider is het ook gemakkelijker om ervoor te zorgen dat alle apparaten aan dezelfde beveiligingsprotocollen en wettelijke vereisten voldoen, waardoor het risico op inbreuken die kunnen optreden als gevolg van inconsistente veiligheids maatregelen

Toekomstige energiebeheersystemen voor thuis zullen de batterij in elektrische voertuigen waarschijnlijk gebruiken als extra back-up of zelfs ter vervanging van de thuisbatterijToekomstige energiebeheersystemen voor thuis zullen de batterij in elektrische voertuigen waarschijnlijk gebruiken als extra back-up of zelfs ter vervanging van de thuisbatterij

Interoperabiliteit versterkt de waardeketen van EV-laden

De fragmentatie van de EV-laadmarkt zorgt voor aanzienlijke uitdagingen met betrekking tot de interoperabiliteit tussen de verschillende producten en oplossingen. Een belangrijk middel om de problemen op de gediversifieerde EV-laadmarkt te verzachten is het open laadpuntprotocol (OCPP), dat hardware van verschillende leveranciers een gemeenschappelijke taal geeft voor communicatie met laadstationbeheersoftware. Hierdoor kunnen bedrijven zich specialiseren in hun segment van de waardeketen, zoals het opladen van hardware, software of diensten. De OCPP opent ook de markt voor spelers als CPO's en stelt hen in staat hardware te gebruiken die past bij hun verschillende installatielocaties en beheersoftware die past bij hun activiteiten. Bovendien vermindert een standaard communicatieprotocol de technologische lock-in en verkleint het risico dat nieuwe, niet-geteste leveranciers worden gekozen.

De toekomst van EV-opladen en energiebeheersystemen voor thuis

Toekomstige energiebeheersystemen voor thuis zullen de batterij in elektrische voertuigen waarschijnlijk gebruiken als extra back-up of zelfs ter vervanging van de thuisbatterij. Vehicle-to-grid (V2G) of vehicle-to-home (V2H) zijn systemen waarbij het voertuig stroom uit de accu kan terugsturen. Hiervoor is een EV-oplader nodig die bidirectioneel opladen mogelijk maakt. Het kan ook een upgrade van het elektrische systeem van het huis vereisen om ontkoppeling van het elektriciteitsnet mogelijk te maken. Bidirectionele oplaadfunctionaliteit begint te worden geïntroduceerd in nieuwe laders. Een typische EV heeft een batterij met een capaciteit van ongeveer 67 kWh. High-end EV-modellen kunnen batterijen hebben met een capaciteit van ruim 100 kWh. Ter vergelijking: batterijopslagsystemen voor residentiële toepassingen hebben doorgaans een capaciteit van 5–15 kWh. Vanwege het formaat kan een EV-batterij een huis meerdere dagen van stroom voorzien in geval van een stroomstoring, terwijl een typische thuisbatterij slechts een dag meegaat.

Reageer op dit artikel via X: @IoTNow_

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img