Т емата за зареждането на електромобилите си остава на дневен ред за индустрията и клиентите. Някои от честите критики към бранша са, че зареждането е бавно, батериите са скъпи и токсични и източниците на електричеството не винаги са особено екологични.
Според анализ на IEEE Spectrum, всъщност зареждаме електрическите коли погрешно. Сложната и скъпа зарядна инфраструктура забавя и ограничава навлизането на EV, казват експертите Уоли Рипъл и Алан Кокони, които са съоснователи на AC Propulsion и разработват технологии за електрически коли от 1992 г. насам.
Индустрията и правителствата влагат огромни средства и усилия за изграждането на публични зарядни станции. Но според проучване на Международната агенция по енергетика, 90% от зареждането на EV всъщност се случва у дома. Разбира се, за момента един от основните съвети към купувачите на EV е именно да имат гараж, където да могат да зареждат колата си и повечето собственици са такива. Тепърва идва бъдещето, в което преобладаващата част от електрическите коли ще се паркират на улицата както останалите. И тогава публичните зарядни ще са от критично значение.
Но докато ги няма, много хора ще отлагат покупката на електромобил от притеснения, че няма къде да ги зареждат бързо и по всяко време. Рипъл и Кокони споделят, че най-честото притеснение, което чуват от хората, е ограниченият достъп до бързи зарядни. А самите оператори на такива станции казват, че цените са много високи – между 470 000 и 725 000 долара за четири порта в зависимост от мощността.
И така, всички участници в сегмента искат по-бързо, лесно и евтино зареждане. Възможно ли е? Според Рипъл и Кокони – да.
Настоящият процес по зареждане е доста сложен, като най-често конвертира тока от променлив към постоянен, за което се изисква специфично оборудване. Колкото по-мощна е зарядната станция, толкова по-скъпо е оборудването. Междувременно множество системи съблюдават процеса по зареждане и съобразяват голям брой фактори – напрежението, стабилността на токоподаването и дори температурата на клетките на батерията. Ако нещо не е наред, скоростта на зареждане се ограничава и дори целият процес може да бъде спрян.
Освен всичко това, зарядното трябва да предпазва и от токови удари и шокове в системата. А тъй като това е оборудване, което най-често е на открито и трябва да се съобразява с различни метеорологични условия, влага, замърсявания и дори вандализъм и саботажи, отново са нужни мерки. И то повече от една, за да има резерва, ако първият етап защити не сработи или е повреден. Съответно трябва да бъдат защитени и хората и всички обекти в и около зарядната станция.
Нищо от тези мерки и изисквания не може да бъде спестено. Те буквално защитават животи. Само различните изолации в един 300kW порт и кабел струват около 54 000 долара, а цялото оборудване за порта – общо 90 000 долара.
Само в САЩ има над 61 000 публични зарядни станции. Така получаваме ясна представа колко скъпа е зарядната инфраструктура и защо компаниите „се мотаят и не я изграждат по-бързо“.
Рипъл и Кокони обаче смятат, че ако се елиминира галваничната изолация, която е около 60% от цялата стойност на зарядните, ще се спестят милиарди долари капитал. А също така ще се спестят и много енергийни разходи по оборудването, тъй като практически ще се елиминират три от четирите етапа от процеса по зареждане. Това ще намали и размерите на самите зарядни, като ще запази способността им да поддържат бързо зареждане от над 100kW.
Подобен ход ще доведе и до друга промяна. Инверторът на самия електромобил ще може да предава енергия до електромотора и до батериите за зареждането. Така той ще върши две дейности, което ще спести място и тегло в колата и ще намали разходите наполовина.
От AC Propulsion твърдят, че нищо от това не е нова идея. Всъщност, компанията е помогнала за разработката на първия Tesla Roadster и той е използвал именно такъв подход. Множество други проекти също са имали подобно зареждане.
Според Рипъл и Кокони елиминирането на галваничната изолация „не е ужасно скъпо или сложно“. Рискът от токов удар може да се елиминира лесно. Всички зарядни и в момента имат по няколко конектора и системи за защита, така че премахването на тази изолация би било риск единствено, ако има теч на електролит в батерията. Наличните системи за проверка и защита могат да защитят и в такава ситуация и е въпрос единствено на доверие дали ще се справят.
Двамата експерти смятат, че е нужна малка модификация на зарядното, за да има такава гаранция. А именно добавяне на втора жица за заземяване и автоматично изключване на зарядното, ако дори една от тях е повредена. Направени са и прототипни устройства, които дават допълнителна защита, че проверките за целостта на жиците ще са коректни.
Лесно може да се адресира и рискът от различно напрежение между зарядното и батерията. За целта трябва да се добави регулатор, който работи подобно на трансформатор, но за прав ток. За разлика от изолацията обаче, той струва по-малко от 10% от нейната цена, а загубата на мощност е по-малко от 20%, т.е. зареждането може да е една идея по-бавно, но пък ще е сигурно и много по-евтино.
Рипъл и Кокони смятат, че предлаганият от тях процес може дори да надвиши сигурността на настоящите зарядни. Те призовават индустрията да се включи в дискусията, да предложи и свои решения, че само с промяна в зарядните може да се постигне изграждането на огромната и по-евтина инфраструктура, която да подкрепи EV прехода.