Почему быстрые зарядные станции такие дорогие и можно ли это изменить?

Строительство скоростных зарядных станций для электромобилей стоит огромных денег. Один 300-киловаттный терминал уровня DC Fast Charger может превышать отметку в $100 тысяч. Такая высокая цена является одной из причин медленного развития зарядной инфраструктуры, которая в значительной степени зависит от государственных субсидий

Основная часть стоимости скоростного зарядного устройства приходится на электронику, которая обеспечивает передачу энергии от сети к аккумулятору автомобиля. Самое удивительное то, что примерно 60% общей стоимости занимает единая система безопасности. Это означает, что более $54 тысячи тратится только на то, чтобы защитить пользователя от поражения электрическим током. В масштабах станции с восемью зарядными устройствами эта сумма возрастает до $430 тысяч, что существенно увеличивает общие затраты на установку

Что такое изоляционный барьер и почему он такой дорогой?

Эта система безопасности называется изоляционным барьером и работает по принципу гальванической развязки. Главная ее задача – разрыв электрического пути между источником питания зарядной станции и автомобилем. Если в батарее электромобиля возникает неисправность или появляется утечка жидкости, это может создать проводящий путь между электросистемой авто и его шасси. В случае отсутствия изоляции любой, кто коснется машины, стоя на земле, рискует получить смертельно опасный электрический удар

Чтобы этого не произошло, скоростные зарядные устройства используют специальные трансформаторы высокой частоты. Они способны передавать значительные мощности, сохраняя при этом физическое разделение между сетью и автомобилем. Это сложная и дорогостоящая технология, без которой зарядная станция могла бы превратиться в опасный источник высоковольтного напряжения

Перечень безопасных и доступных зарядных станций переменного тока можно найти – и приобрести – воспользовавшись нашим онлайн-каталогом

Есть ли более дешевые решения?

Специалисты в сфере электромобильного транспорта понимают, что текущая модель скоростных зарядных станций слишком дорогая. Они ищут способы снижения стоимости без ущерба для безопасности. Одним из таких предложений является перенос изоляционного барьера с зарядной станции в сам электромобиль. Поскольку все современные автомобили уже имеют встроенную гальваническую развязку в своих внутренних зарядных устройствах (OBC), этот подход выглядит логичным. Однако есть серьезные недостатки

Прежде всего не все электромобили одинаковы. Если ответственность за изоляцию переложить на автопроизводителей, это потребует внедрения единого стандарта для всей индустрии, а это не такая простая задача. Старые модели электромобилей могут вообще не поддерживать новый формат зарядки, что сделает их несовместимыми с зарядными станциями нового поколения

Вторая проблема – расходы никуда не исчезают. Перенос изоляционной системы в автомобили не означает ее ликвидацию, а лишь меняет точку применения. В результате возрастет стоимость производства электромобилей, что также не является идеальным решением

Можно ли вообще отказаться от изоляции?

Некоторые инженеры предлагают полностью отказаться от изоляционных барьеров в зарядных станциях. Вместо этого они предлагают использовать дополнительное заземление, которое выполняло бы роль резервного предохранителя. Если возникает замыкание, система мгновенно выключает зарядное устройство, что теоретически делает использование изоляции лишним

Однако возникает еще одна проблема – несовпадение напряжения. Если напряжение между зарядной станцией и аккумулятором автомобиля отличается даже на долю секунды, это может привести к повреждению электроники. Специалисты предлагают решить этот вопрос с помощью buck-регулятора, который снижает напряжение до безопасного уровня. Это довольно сложная система, но ее внедрение может сократить расходы на зарядные устройства на 90% по сравнению с использованием изоляционного барьера

Изменится ли что-то в ближайшее время?

На бумаге идея отказа от гальванической изоляции выглядит перспективной. Первые поколения Tesla Roadster даже использовали зарядку без изоляции. Но стоит помнить, что они не поддерживали скоростную DC-зарядку. Современные электромобили потребляют значительно большие мощности, что требует дополнительных мер безопасности

Теоретически, если индустрия найдет способ сделать этот метод безопасным, это может изменить правила игры для электромобильного рынка. Однако на практике мало кто хочет рисковать безопасностью. Ни один производитель зарядных станций или автопроизводитель не хочет брать на себя ответственность за возможные сбои. Кроме того, сертификация такой технологии займет годы, поскольку регуляторы будут требовать гарантий безопасности

Пока следует ожидать, что быстрые зарядные станции будут оставаться дорогими. Ведь если есть что-то, на чем индустрия пока не готова экономить, то это Ваша безопасность