電動汽車的電氣化之路并非沒有坑洼?；A(chǔ)設(shè)施、高功率和標(biāo)準(zhǔn)正在減緩進展。

基礎(chǔ)設(shè)施

最大的挑戰(zhàn)是基礎(chǔ)設(shè)施。在美國、德國、日本和中國，支持大量直流充電站，尤其是大功率充電站的基礎(chǔ)設(shè)施尚不存在。如果在假期周末出發(fā)的司機碰巧同時給他們的汽車充電，在許多地區(qū)這將導(dǎo)致對電網(wǎng)的過度需求。行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者需要與政府和電力公司合作，規(guī)劃未來支持電動汽車。每售出三輛電動汽車，就相當(dāng)于增加了一個新家庭的電力需求。

挪威是基礎(chǔ)設(shè)施如何影響電動汽車和混合動力汽車成功的一個很好的例子。多年來，司機們習(xí)慣于在挪威寒冷的冬天把車停在戶外時插上電源。這允許汽車運行電加熱器，以便在駕駛員返回時啟動。由于駕駛員可以使用相同的基礎(chǔ)設(shè)施為插電式混合動力汽車和電動汽車充電，因此挪威銷售的混合動力汽車和電動汽車的百分比高于世界其他任何地方。

大功率

該行業(yè)的另一個挑戰(zhàn)是直流快速充電所需的高功率。對于 350 kW 的充電站，工程師必須針對非常高的電流進行設(shè)計，包括粗充電電纜。電纜不能太重，以至于消費者無法處理噴嘴，這限制了電纜的尺寸，進而增加了電阻和熱量。設(shè)計人員必須找到冷卻電纜的方法。此外，設(shè)計人員必須保護消費者和設(shè)備免受電擊、火災(zāi)、電弧閃光和爆炸的風(fēng)險。

缺乏標(biāo)準(zhǔn)化

不同的公司和機構(gòu)正在制定標(biāo)準(zhǔn)。有一個叫CHAdeMO的組織有它的標(biāo)準(zhǔn)，中國的CharIN和GB有不同的標(biāo)準(zhǔn)。特斯拉有自己的標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，不同地區(qū)有不同的標(biāo)準(zhǔn)。

原則上，不同地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)不同并不是什么大問題，因為電動汽車司機不會從日本開車到德國。從理論上講，只要每個地區(qū)——美洲、歐洲和亞洲——都有標(biāo)準(zhǔn)化，這個行業(yè)就可以向前發(fā)展。然而，實際上，不同的標(biāo)準(zhǔn)限制了規(guī)模經(jīng)濟。不同地區(qū)的車輛和充電站將需要不同的組件，因此該行業(yè)不會像擁有一套通用標(biāo)準(zhǔn)那樣實現(xiàn)相同的規(guī)模經(jīng)濟。

設(shè)計問題

安全

在電氣安全方面，大功率直流充電是一種全新的應(yīng)用。目前，只有合格、訓(xùn)練有素的技術(shù)人員才能接近高功率電氣設(shè)備，并且必須佩戴安全裝備。充電站供普通大眾使用，包括在雨中的戶外，這增加了觸電和故障的危險。必須開發(fā)可確保消費者安全的開創(chuàng)性工程解決方案。

可靠性

與筆記本電腦等消費設(shè)備的使用壽命通常為三到五年相比，大功率直流充電站價格昂貴，因此購買者需要它們使用 10 年或更長時間才能獲得投資回報。因此，為充電站指定的電氣組件必須能夠承受惡劣的戶外環(huán)境和操作條件，這一點至關(guān)重要。雖然充電站不在車輛上，因此不需要汽車額定組件，但許多規(guī)范者將尋求同等的可靠性。

高壓

以瓦特為單位測量的功率是電壓和電流的乘積。設(shè)計更高電流的最簡單方法是增加電纜的厚度。但是，如前所述，消費者可以承受的重量是有限的，因此唯一的選擇就是增加電壓。預(yù)計直流快速充電站將在噴嘴處以 1,000 伏特的電壓運行。高電壓以及高效的電源轉(zhuǎn)換將使設(shè)計人員能夠減小系統(tǒng)尺寸并使用更便宜的冷卻方法。當(dāng)然，增加的電壓會增加故障和電擊的風(fēng)險，因此設(shè)計人員需要制定萬無一失的安全策略。

模塊化

另一個工程趨勢是模塊化方法。原始設(shè)備制造商希望能夠添加或減少模塊化單元，以使功率范圍適應(yīng)當(dāng)?shù)匦枨?。這個想法是通過使用具有相同組件的設(shè)計來實現(xiàn)成本效率。

電動汽車和混合動力汽車的預(yù)測基于當(dāng)前的增長率。專家們今天無法預(yù)見的某些因素可能會迅速改變情況。

隨著選民在倫敦、巴黎和美國城市推動更多電動汽車，政府可能會通過新的法規(guī)和立法，這些法規(guī)和立法將很快超過當(dāng)前的預(yù)測。有許多技術(shù)變化比預(yù)期更快的例子，例如過去智能手機或數(shù)碼相機的采用。如果更多的政客像倫敦那樣引入新的法規(guī)，電動汽車可以在市中心免費停車，或者像巴黎和上海那樣對電動汽車實行激勵措施，那么電動汽車的銷量可能會超過目前的預(yù)測。如果發(fā)生這種情況，那么對精心設(shè)計的直流快速充電站的需求只會加速。