充电站规格、技术逐步到位 EV车未来可期
发展EV电动车不若使用石化燃料的内燃机汽车,除有近百年的汽车工业支持,也有深入生活使用习惯的燃料添加型态与方式,而EV车除添加燃料改用电力回充取代,如何将充电站广泛建置又能满足用车者的使用习惯,将左右车主换用EV车的意愿…
评估EV(electric vehicle)车的发展前景,一般包含电动车的制造成本、电池寿命、电池蓄电的续航力、电池能量密度大小?充电标准等,而影响EV充电站使用效益的政策补贴、推广与不同区域的输配电力网络架构,也需要纳入整体评估分析,才能避免挂一漏万,尤其是充电站的设置密度与使用便利性,将直接影响车主是否换用更洁净、环保EV车的选购意愿。
投入EV车市场 必须考量用车情境相关配套
观察台湾发展电动车,目前仅几大车厂以小规模方式测试EV车款与充电站方案,量产EV车的动作仍趋于保守,不若欧、美市场的业者早已积极抢攻应用市场。但台湾的状况也不能一概而论,毕竟对车厂与业者来说,EV车要能做到投入市场的准备,不光是把EV成车推出市场贩售而已,而是要有全盘的周边充电支持配套、保养维修等后勤支持,否则光卖完EV车反而会造成更多问题,增加后继推广EV车种的难度。
以EV车的充电站技术、连接器规范要求,目前在台湾仍未有标准,即便有国外标准可供参照,但台湾市场同时有日系、欧系、美系大车厂参与,参照外国标准时几乎也成为无标准可言,这反而对于有志投入EV市场的车厂或充电站业者,不敢贸然投入扩展应用市场。反观欧美国家,尤其是美国EV市场,由于社会的环保意识相对抬头,在EV车种的推广即便购车成本相对较高,在政策补贴与市场支持下也能获得不错表现,推广EV车的阻碍相对较少。
EV除应付日常通勤设定 也需考量长途补充电力需求
而对EV车推广来说,基本上动力蓄能全靠车上装载的电池模块,即便换用能量密度高、蓄能效率高的锂电池模块,但蓄积电能仍有一定上限,对EV车主来说势必会遭遇需要充电蓄能的使用情境,若EV车对应的充电站设置不普遍、或是普遍仅能支持一般充电而无法享受快速充电,自然会影响EV车的推广力度。
虽然多数EV车款在产品定位上大多以取代都会通勤车角度切入,以100~200公里巡航范围的电池装载量为前提,这表示车主可利用在家休息、停车的期间(每日至少8小时)为EV车进行充电,虽产品架构与定位可满足都会通勤族需求,但若碰到车主需要长途驾驶时,只要评估无便利的中继充电站提供电力快速充电,或是充电技术效能表现有限,都会影响EV车的未来可用性表现。
因应充电站设置需求 选用AC/DC充电架构
在常见的EV车充电站,目前多数仍采行AC交流电充电架构,因为AC交流电充电的架构运行功率较小,对于安全性要求较高的充电应用来说,充电站的设置条件会相对较低,尤其对家用车库设置小型EV充电站,多数也是直接利用市电交流电进行转换成为充蓄EV车电池的电力来源。对于卖场、加油站等公众充电站来说,为了避免使用危险,采行AC交流电架构也会让充电站的设置难度与成本相对较低。
对于充电站所需要的快速充电支持,其实使用低功率的交流电就显得较无法满足设计需求,较合宜的做法为使用DC直流进行高功率电池蓄能,但相较功率较低的AC充电技术方案,DC直流充电所需要的充电功率相对高许多,充电站的安全问题也会成为隐忧,必须耗用更多建置成本补强充电站的安全性要求。AC或是DC充电架构并非均是最佳选择,必须针对充电站设置目的、配套安全设计等差异,选择合宜的充电方案。
高效能DC充电架构 建置成本高、使用体验佳
例如高速公路休息站、小型卖场,就适合运用高效能的DC直流充电方案建构快速充电站,让消费者可以利用小于一小时甚至半小时的卖场购物时间,就能完成EV车的6~7成电力回蓄能,相对地若在办公大楼之类需要长时间停放EV车的环境,就值得选用成本更低的AC交流电充电方案建置小型充电站点,不仅增加EV车的使用便利性,也能利用更长的时间在安全条件下为车辆进行电力回补。并非EV充电站使用DC就是最快最好,而是要看设置环境的应用条件与使用情境多方评估。
尽管DC快速充电方案,为EV车充电耗时相对较短,但实际上全球的充电站建置数量上,采行AC交流电充电架构的充电站仍是较DC直流电充电架构用量更多,但也有不少采行AC/DC混合式架构建置的充电站。另外充电站除使用AC/DC架构问题外,其实充电站仍需建构与充电站运营商的监控、管理连线,除了就近观察EV车主的使用状态进行监控与后续分析外,也要在自动化充电站管理进行功能整合,提供车主更便捷的充电服务。
台厂积极抢食充电站市场
而观察台湾EV市场,其实本地的EV车厂大多仍停留在开发与运营测试阶段,并未有正式车款推出,EV成车的开发与市场投入度远逊于欧美国家。但即便在EV成车表现逊色,对于EV车必备的充电站?快速充电站技术方案,目前以台湾的Delta、Liteon等几乎包办了全球充电站约70%市场占额,即便台湾在部署充电站速度较慢、EV车推出市场也趋近于零,但实际上仍掌握充电站的关键技术与解决方案,虽然发表是受成车与用车环境有点落后,但关键的技术和应用方案,台湾并不会逊色太多。
以充电站的建置习惯观察,多数充电站建置的习惯通常会应用周边环境的市电作为电力来源,加上市电多为AC交流电输送,因此充电站为了简化与降低成本,大多也直接沿用AC交流电架构,除非是Tesla Motors所设置的Tesla Supercharger快速充电站,同时身兼提升Tesla推出的EV车使用体验与提供更优惠的用车条件,吸引更多车主换用Tesla推出的EV车系,否则建置DC快速充电站的成本相当高。
SAE J1772有机会成为关键标准
另观察EV充电站的规格问题,随着发展EV车时间越来越久,目前业界也将SAE J1772交流电版本制定相对完善。检视全球EV车市场的充电相关标准,SAE J1772为由Society of Automotive Engineers(SAE)制定,另一方面International Electrotechnical Commission(IEC)标准动态也会牵动欧系车厂,IEC也将SAE J1772纳入旗下的电动车充电界面规格之一,但实际上欧系车厂也把美国列为EV车重要开发市场,因此SAE J1772规范重要性不言可喻。而台湾标准局亦对EV充电站把SAE J1772纳入参考,SAE J1772极有可能成为未来EV车的重要充电标准规范。
事实上SAE J1772发展相当久,早在2000年便有初代版本释出,目前使用的车厂包含日系、美系与欧系车厂均有采用,也是目前EV车种相当常见的充电标准。即便SAE J1772能见度相当高,但也不代表SAE J1772就为唯一技术方案,目前除欧、美、日外还有大陆与其他EV车市场,对于充电界面标准大家都想建立自有产业标准,在其他大市场还未出现规范定案前,SAE J1772统一EV充电界面还算言之过早,仍需持续观察。











