直到最近三到五年，我們還沒有看到電動汽車生態系統的持續擴散，并沒有隨著法規的引入、基礎設施的部署和插電式混合動力汽車的擴大而采取具體行動來推廣它（PHEV） 和純電動汽車 （BEV） 車型，最終提高了電動汽車進入廣闊市場的可及性。

近期加速發展的最重要驅動因素之一是對全球汽車制造商實施的排放監管政策。在歐洲，自去年（2020 年）開始實施的更嚴格措施可能會對不遵守這些措施的汽車制造商的底線產生嚴重影響。這些規定將在未來幾年逐漸變得更加嚴格。難怪汽車制造商正在迅速行動并增加他們的 BEV 車型托盤，實際預測到 2025 年將有 300 款車型上路。

交流或直流充電

除了促進電動汽車采用的直接激勵措施和措施外，整體環境還有其他變化正在加強向電動汽車的過渡。從歷史上看，存在阻礙向新車型發展的潛在障礙，最突出的障礙是：里程焦慮、電動汽車的價格（屬于“優質”ICE 類別價格范圍）以及電池的充電時間與填充傳統車輛的油箱相比（一個簡單、眾所周知的概念和快速的過程）。好吧，正在通過增加電池容量和提高車輛千瓦時/公里比率來解決里程焦慮。近年來，純電動汽車的價格正在穩步下降，并越來越接近更廣泛的大眾市場類別。

剩下的最后一個障礙是充電時間，其中慢速（有效功率最高可達 22kW）和快速系統（22-400kW 和以上目標）共存。

圖 1：2019 年按國家/地區劃分的私人和公共可訪問充電器（IEA2020）

在電動汽車的背景下，用于充電的電纜和連接器通常被稱為“充電器”。帶有專用硬件設備（通常稱為“壁箱”）的交流 （AC） 插座用作連接充電線和為車輛充電的接口被稱為“充電器”，它可能與“充電器”混淆我們考慮發生功率轉換的實際設備，那么上面討論的元素不是充電器。在交流充電模式下，來自電網的交流電通過交流電源插座或充電站輸送到汽車中。汽車將通過車載充電器 （OBC） 管理 AC/DC 電源轉換 - 這里正確命名充電器，因為有電源轉換 - 并向電池提供直流電壓和電流。另一方面，在直流充電模式下，AC-DC 轉換是通過車外充電器在車外進行的——我們再次討論充電器。圖 2 說明了電動汽車的不同充電方案。

圖 2：交流充電和直流充電概念圖。

資料來源：Yolé 開發部

充電時間

為了獲得當今啟用的充電時間的概念，一個簡單的計算可以讓我們有很長的路要走。考慮一輛電池容量為 60 kWh 的車輛（現在發布的 BEV 集成電池在 30 到 120 kWh 之間）和 100 kW 直流充電器，可以得出以下結論：

充電時間=電池容量（有效）* 1 ［kWh］/平均充電功率［kW］充滿電的續航里程=電池容量（有效）* 1 ［kWh］/效率［kWh/100km］60kWh/100kW=36分鐘

60 kWh/（18kWh/100km* 2 ） = ~ 333 公里

筆記：

1） 出于本練習的目的，考慮了完整的電池容量。可能有些電動汽車可能會對全部“有效”容量造成限制。

2） 通用值，將取決于每輛車的特性。通常會落在12-23kWh/100km之間

必須考慮到，并非所有道路上的車輛都能支持高達 100kW 的直流充電率，目前發布的車型之間的實際差異通常在 50 kW 以下和 250 kW 以上。同樣，以 kWh/100 km 比率衡量的車輛效率也存在顯著差異。

以 100 kWh 的平均速度為我們的 EV 充電將需要 36 分鐘才能提供 333 公里的續航里程，或大約 10 分鐘才能提供 100 公里。對于傳統的基于 ICE 的車輛，相同的操作需要三到五次才能完全填充。有了這些數字，難怪市場正在迅速發展并推動更高功率的解決方案 ［在電動汽車供電設備 （EVSE） 側和車輛側］，允許充電功率超過 350 kW。

為了規范和標準化交流和直流充電技術并促進支持電動汽車的兼容 EVSE 生態系統的發展，已經制定了若干標準和 IEC 規范。在 IEC61851 是指“電動汽車傳導式充電系統‘ 并且是 IEC 電動汽車充電系列的核心部分，專注于電動汽車傳導充電系統的不同主題，包括分別高達 1000V 和 1500V 的交流和直流充電。在北美，管理標準是 SAEJ1772（涵蓋交流和直流充電）。本文檔規定了在 1000 V 下提供高達 400 kW 的直流充電。 與 IEC-61851 中的充電“模式”不同，SAEJ1772 建立了充電“級別”并定義了以下內容：“交流級別 1”、“交流級別 2” 、“DC 級別 1”和“DC 級別 2”（2017 年修訂版）。這里要說明的一個重要問題是，“3 級”充電仍然是一個未定義的術語，廣泛（且具有誤導性）用于指代直流充電。