Đăng ký cập nhật tin tức hàng ngày từ CleanTechnica trên email. Hoặc theo dõi chúng tôi trên Google Tin tức!

Thomas Edison và George Westinghouse đều là những người tiên phong đầu tiên trong việc sử dụng điện trong gia đình và nhà máy. Edison là người đề xuất dòng điện một chiều (DC) trong khi Westinghouse ủng hộ dòng điện xoay chiều (AC). (Đừng quên Nikola Tesla, người cũng đã đóng góp vào sự hiểu biết của chúng ta về điện.) Chuyển nhanh đến ngày hôm nay, khi AC đã trở thành tiêu chuẩn để bật đèn và vận hành các thiết bị. Ở đâu đó, George Westinghouse đang mỉm cười.

Đó gần như là nơi mọi thứ vẫn tồn tại cho đến gần đây. Nhưng hiện nay có một thiết bị mới trên thị trường, một thiết bị hoạt động bằng DC. Đó là chiếc xe điện. Ngày nay, khi pin ô tô điện của chúng ta sắp hết, chúng ta cắm điện ở nhà, nơi có dòng điện xoay chiều 110 volt từ từ sạc lại pin. Một số  có mạch điện 220 volt trong gara, có thể sạc ô tô điện nhanh hơn nhưng vẫn là dòng điện xoay chiều.

Pin lưu trữ điện dưới dạng DC. Ô tô điện cần một thiết bị gọi là bộ sạc tích hợp để chuyển đổi AC thành DC để sạc lại. Hầu hết các bộ sạc tích hợp có thể cung cấp năng lượng khoảng 11 kW. Nhưng đây là vấn đề. Ngay cả ở mức 11 kW, việc sạc pin đã cạn kiệt có thể mất vài giờ.

Để sạc nhanh hơn, chúng ta cần Thiết bị sạc DC, bỏ qua bộ sạc tích hợp và gửi các electron trực tiếp vào pin. Bộ sạc DC thấp nhất cung cấp công suất 50 kW — nhanh hơn năm lần so với khả năng xử lý của hầu hết các bộ sạc tích hợp — và bộ sạc mạnh nhất có thể cung cấp công suất 350 kW. Bộ sạc DC với công suất cao hơn sắp ra mắt. Ở Mỹ, Cơ sở hạ tầng xe điện quốc gia đạo luật yêu cầu mỗi địa điểm sạc phải có ít nhất hai bộ sạc DC 150 kW để đủ điều kiện nhận tài trợ của liên bang.

Sạc DC là tương lai

Trong một ý kiến ​​viết cho điện, nhà báo tự do Christoph Schwarzer nói rằng cơ sở hạ tầng sạc DC là tương lai - không chỉ dọc theo các tuyến giao thông chính mà còn tại các trung tâm mua sắm và cuối cùng là ngay cả trong nhà của chúng ta.

Schwarzer đưa ra một số lý do cho dự báo của mình. Đầu tiên trong số đó là thời gian. Bộ sạc AC đơn giản là mất quá nhiều thời gian. Ông dự đoán mọi người sẽ sử dụng bộ sạc DC để bổ sung pin khi đi mua hàng tạp hóa hoặc làm những việc khác cần ít hơn 30 phút để hoàn thành.

Ông nói, việc chờ sạc đã diễn ra vào những thời điểm nhất định trong ngày hoặc những ngày nhất định trong tuần. Nếu chúng ta dựa vào bộ sạc AC, thời gian chờ đợi sẽ ngày càng lâu hơn. Khi ngày càng có nhiều ô tô điện được bổ sung vào đội ô tô và xe tải chạy trên đường, chúng sẽ cần được sạc càng nhanh càng tốt. “Nếu không, hệ thống sẽ không hoạt động,” ông nói.

Lars Walch là phó chủ tịch bán hàng di động điện tử tại EnBW, công ty tiện ích địa phương của bang Baden-Württemberg của Đức. Là một công ty tiện ích, họ có thói quen suy nghĩ lâu dài về nhu cầu cơ sở hạ tầng của mình. Walch coi sạc DC nhanh là “trải nghiệm tốt nhất cho khách hàng”.

Về lâu dài, Schwarzer viết, “chỉ sạc bằng dòng điện một chiều mang lại cho các nhà khai thác triển vọng lợi nhuận từ khoản đầu tư của họ vào các trạm sạc, trạm biến áp, nền móng và mái nhà. Walch biết rằng có thể kiếm được tiền từ cơ sở hạ tầng thu phí, nhưng điều đó vẫn chưa xảy ra. EnBW đã vận hành ít nhất một địa điểm (trung bình) mỗi ngày làm việc vào năm 2023 – tất cả đều là DC.

“Khi nhìn vào thị trường, chúng tôi thấy rằng các đối thủ cạnh tranh chính của EnBW đến từ ngành công nghiệp ô tô (Ionity và Tesla) hoặc từ ngành dầu mỏ (Aral Pulse và Shell Recharge của BP). Các công ty dầu mỏ rõ ràng đang chuẩn bị cho ngày họ bị kiện tại một số tòa án quốc tế về lượng khí thải CO2 hàng thập kỷ và cần một chiến lược phòng vệ. Ông nói thêm rằng trong số nhiều cơ sở tiện ích đô thị ở Đức, ngày càng có nhận thức rằng sạc điện công cộng chỉ có thể mang lại lợi nhuận nếu sử dụng bộ sạc DC. Ông nói: “Điều hòa là sự lãng phí không gian và thời gian đỗ xe.

Yếu tố quan trọng nhất đối với các khu vực đô thị và đông dân cư là cơ hội sạc tại các trạm sạc DC công cộng, thuộc sở hữu tư nhân. Nói cách khác - trong bãi đậu xe siêu thị. Ở đây có tiềm năng to lớn mà các chủ sở hữu đang ngày càng khai thác. Việc chủ sở hữu xe điện sẽ thích lái xe đến trung tâm mua sắm nơi họ có thể nạp đầy pin khi mua sắm không còn là viễn cảnh về tương lai nữa.

Cho đến thời điểm này, mọi chuyện đã rõ ràng. Do sự khan hiếm không gian và sự nâng cấp của phương tiện điện, không có cách nào để sạc DC nhanh nhất có thể. Điều này đã xảy ra trong một thời gian dài và thậm chí sẽ còn trở nên nghiêm trọng hơn trong bối cảnh hệ thống sạc megawatt (MCS) dành cho xe tải điện. Và nếu phụ tải đỉnh trong lưới điện cao thế trở nên quá đắt đỏ thì phải xây dựng hệ thống lưu trữ đệm cố định.

Sạc DC tại nơi làm việc

Schwarzer cho rằng ngay cả các nhà tuyển dụng cũng sẽ sớm nhận ra rằng cơ sở hạ tầng sạc DC là lựa chọn ưu tiên trong tương lai. “Trên một kích thước nhất định, việc sử dụng DC thay vì AC không còn đắt hơn nữa. Nguyên tắc này được gọi là DockChain - một loại bộ sạc chính cung cấp điện cho nhiều điểm DC riêng lẻ tùy theo nhu cầu. Hệ thống có thể được mở rộng linh hoạt và cung cấp tùy chọn sạc nhanh khi được yêu cầu.”

Dockchain là một hệ thống được phát minh bởi một nhóm tại Đại học Dublin và Imperial College London. DockChain giúp có thể sạc DC nhanh chóng cho tất cả các chỗ đỗ xe với chi phí chỉ nhỉnh hơn một chút so với chi phí sạc AC chậm. Sạc nhanh bất kỳ ô tô hoặc xe tải nào khi bạn cần. Sạc tất cả ô tô hoặc xe tải của bạn với giá rẻ, nói Đi đêm giao thừa, công ty đang thương mại hóa công nghệ DockChain. “Hãy tưởng tượng một thế giới nơi bạn không cần phải suy nghĩ xem chỗ đỗ xe nào sẽ tính phí vì tất cả đều như vậy. Đó là DockChain,” công ty cho biết trên trang web của mình. trang mạng.

“Vì vậy, không có gì chắc chắn rằng các bãi đậu xe của các công ty lớn phải được trang bị một số lượng lớn các điểm AC. Nó có lẽ chỉ là một giải pháp tạm thời,” Schwarzer viết.

Sạc DC cho gia đình

Schwartzer tin rằng sạc DC sẽ trở thành tiêu chuẩn cho người lái ô tô điện ở nhà cũng vậy. Điều đó có vẻ phản trực giác, nhưng lý do là sự gia tăng số lượng hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà và pin lưu trữ dân dụng, tất cả đều hoạt động bằng DC. Bằng cách có bộ sạc dân dụng DC, tất cả các bộ phận đó có thể chia sẻ năng lượng điện với nhau mà không cần bộ biến tần để chuyển đổi DC thành AC và ngược lại. Tất cả các quá trình chuyển đổi đều liên quan đến tổn thất và khi dòng điện chạy qua lại giữa các tấm pin mặt trời, pin EV và pin dân dụng nhiều lần trong ngày, những tổn thất đó sẽ trở nên đáng kể.

Schwartzer cho biết ngành công nghiệp ô tô sẽ rất vui nếu có thể loại bỏ thiết bị sạc AC trên xe. “Việc nhà sản xuất đến từ lục địa nào không quan trọng. Nếu có thể loại bỏ một bộ phận tốn nhiều tiền, chiếm không gian lắp đặt và nặng thì ngành công nghiệp ô tô sẽ rất vui mừng làm được điều đó. Một bộ sạc 11 kW thông thường hiện có giá dưới 200 euro. Nó sẽ cộng lại nếu nó có thể được lưu lại hàng triệu lần.”

Mang đi

Schwartzer nhận ra rằng hệ thống DC ngày nay đắt hơn nhưng tin rằng tính kinh tế nhờ quy mô sẽ làm cho chênh lệch chi phí giữa sạc AC và DC được thu hẹp theo thời gian. “Do đó, có thể giả định DC chỉ trong kịch bản có 100% xe điện. Điều đó có thể mất một thời gian rất dài, có lẽ cho đến năm 2050. Nhưng điều đó không nằm ngoài khả năng.”

Nếu thực sự có sự gia tăng của các thiết bị sử dụng nguồn DC - tấm pin mặt trời, pin lưu trữ dân dụng và ô tô điện - thì việc chúng có thể tương tác với nhau mà không cần chuyển đổi vô tận sang AC và ngược lại là điều hợp lý. Ở đâu đó, Thomas Edison đang mỉm cười.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://cleantechnica.com/2023/12/30/why-dc-charging-for-electric-cars-will-become-the-norm-eventually/