Vue d'ensemble de l'infrastructure de recharge pour les camions électrifiés dans le monde entier

Avant que la Chine ne commence à essayer de remplacer les poids lourds, Tesla, l'Europe et les États-Unis ont également commencé à préparer une série d'infrastructures de recharge à haute puissance.

Contrairement aux voitures particulières, dans le secteur des 2B, l'efficacité opérationnelle globale est la première considération. L'électrification des camions ne peut être encouragée sans la mise en place d'installations de complément d'énergie. En outre, il existe également un vaste marché pour les batterie de voiture électrique et batterie ebike remplacement.

L'article aborde également le mode de remplacement des batteries des véhicules électriques. Au milieu de l'année dernière, l'ACEA, qui représente l'association européenne de l'industrie automobile, a publié un aperçu de la demande d'infrastructures de recharge pour les camions, comme le montre la figure 1 ci-dessous.

La pénétration de l'électrification des camions est très faible, avec environ 40 000 camions électriques de poids moyen et lourd en service en Europe d'ici 2025. D'ici à 2030, le nombre de camions moyens et grands passera à environ 270 000 unités. En ce qui concerne l'infrastructure de recharge correspondante, l'ACEA estime que 10 000 à 15 000 points de recharge publics à haute puissance seront installés dans l'UE en 2025, et que 40 000 à 50 000 points de recharge seront mis en place en 2030. Toutefois, il existe un vaste marché viable pour les batteries de bicyclettes électriques, et le mode d'échange des batteries de véhicules électriques sera abordé plus loin.

En fonction de la demande réelle, au moins 40 000 bornes de recharge nocturne publiques de faible puissance (100 kilowatts) situées dans des aires de stationnement pour camions le long des autoroutes seront également nécessaires en 2030. La puissance de charge des camions est divisée en trois catégories : moins de 350 kW, 350-500 kW et plus de 500 kW.

La construction d'installations de réseaux de tarification par les entreprises automobiles

A partir de la situation actuelle :

L'Europe

Les trois principaux constructeurs européens de véhicules utilitaires (Volvo, Daimler et les marques Scania et MAN du groupe Volkswagen) ont signé un accord pour établir un réseau de recharge commun en Europe en 2022.

Un réseau public de recharge très performant pour les poids lourds longue distance sera déployé et exploité, pour un investissement total de 500 millions d'euros, chaque entreprise contribuant à hauteur de 167 millions d'euros à l'entreprise commune.

Amérique

Daimler Truck North America, NextEra Energy Resources et BlackRock Renewable Power signent un protocole d'accord sur la manière de résoudre les problèmes de recharge des camions en Amérique. L'objectif est également de former une coentreprise pour concevoir, développer, déployer et exploiter un réseau national de recharge à haute performance et de ravitaillement en hydrogène, dont la mise en service est prévue pour 2022, avec un investissement en capital d'environ $650 millions qui sera réparti à parts égales entre les trois parties.

Tesla

Tesla est plus réaliste. Le développement du véhicule et l'infrastructure sont construits simultanément. D'après les données actuelles, la puissance maximale de ces piles de recharge développées pour les semi-remorques peut atteindre 1,6 MW, et les batteries des véhicules sont chargées en parallèle.

D'après les informations existantes, il est possible de charger 4 batteries de 800 kWh en parallèle avec 4 canaux. Selon la méthode de 400kW*4, la conception du câblage et la logique globale de ce système ne sont pas compliquées. .

Remarques : Du point de vue du système d'entraînement, on peut constater que la complexité de cette conception est principalement électrique, dans la mesure où différents packs de batteries peuvent alimenter différents systèmes d'entraînement de manière flexible.

Chargement et échange dans le domaine des camions

Comme pour les voitures particulières, il existe deux voies différentes dans le domaine des camions : l'échange de batteries et la recharge rapide (la recharge lente n'a pas de sens pour les camions). Sur la voie qui a été mise en œuvre à l'heure actuelle, il convient d'envisager davantage la recharge rapide des camions (véhicules commerciaux).

(1) Échange de pouvoir: La première étape a déjà atteint certains scénarios. Dans le contexte des moyennes et longues distances, la normalisation limite également l'échange d'énergie à l'étape suivante.

(2) Chargement rapide: Il y aura plus de modèles couverts par la recharge rapide, et le goulot d'étranglement reste la station de recharge, comme mentionné ci-dessus. En raison du problème de charge de l'autoroute principale, il peut être nécessaire de s'associer à la production d'énergie distribuée. La meilleure solution pourrait être d'installer des stations photovoltaïques et de stockage d'énergie à proximité de l'autoroute.

Même si la charge rapide est supérieure à 1 MW, grâce à la conception d'une interface séparée, si le circuit de refroidissement liquide est également conçu dans la voiture, il est possible d'obtenir un refroidissement liquide aux deux extrémités en même temps et de réduire le poids du câble de charge. Grâce à la conception parallèle, les caractéristiques actuelles de charge rapide du fer et du lithium constituent le principal goulot d'étranglement de cette voie.

Du point de vue des normes et des voies, l'Europe et les États-Unis ont parcouru un long chemin sur la base de la norme SAE J3105, et ont fait quelques références et ajustements en ce qui concerne la recharge des voitures particulières. Grâce à la charge rapide à haute puissance, le traitement automatisé peut être réalisé en une seule étape dans le domaine de la charge, ce qui est cohérent avec l'idée de l'échange de batteries.

Le taux de pénétration de l'électrification dans les camions étant relativement faible, il reste une grande marge de manœuvre pour les 3 à 5 prochaines années, en fonction des besoins politiques actuels et de la maturité technologique.

Mode de fonctionnement et analyse économique du marché de l'échange de batteries

Le 18 janvier 2022, Times Dianfu, filiale à 100 % de CATL, a lancé la marque de service d'échange d'énergie EVOGO et la solution globale d'échange d'énergie combinée. Le mode d'échange de batteries a déclenché un nouveau cycle de discussions.

Le modèle d'échange de batteries, qui a été remis en question dans le passé, est devenu un point chaud de la société depuis 2020 avec l'aide des politiques. À l'heure actuelle, de nombreux constructeurs automobiles et fabricants de batteries ont déployé le marché de l'échange de batteries, comme le groupe BAIC, State Grid et China Southern Power Grid. Ce dernier a coopéré avec CATL, Changan Automobile et Aodong New Energy pour lancer la mise en place du marché d'échange d'énergie, et le mode d'échange d'énergie est en train de devenir la tendance de l'industrie.

Afin de permettre aux acteurs de l'industrie de bien comprendre le mode d'échange des batteries, l'économie de l'industrie, les perspectives d'avenir, etc., après près d'un an de recherche sur le terrain, le "2022 China Electric Vehicle Battery Swap Market Operation Mode and Economic Analysis Report" a été lancé.

Le rapport est divisé en sept chapitres, fournissant des données industrielles complètes pour les praticiens qui veulent comprendre le marché de l'échange d'énergie sous sept aspects, y compris le marché mondial, l'environnement politique, l'espace de marché, le modèle d'entreprise, l'économie de l'échange d'énergie, les entreprises leaders, les risques et les suggestions, ainsi que les rapports d'analyse.

L'Australie, le Danemark, Israël, le Canada et d'autres pays ont successivement promu le mode d'échange de batterie. L'une des entreprises les plus représentatives est Better Place, dont le siège se trouve en Californie (États-Unis). L'entreprise a d'abord coopéré avec Israël et a construit 38 stations d'échange en Israël.

Par la suite, elle a coopéré successivement avec le Danemark, l'Australie, le Canada et d'autres pays pour promouvoir l'activité d'échange d'énergie. Toutefois, en raison des coûts de construction considérables et du taux de rendement extrêmement faible, Better Place s'est déclarée en faillite en 2013, et l'activité d'échange d'énergie a été officiellement interrompue.

Par la suite, Tesla a pénétré le marché de l'échange de batteries et a conçu une version qui prend en charge à la fois la recharge par branchement et l'échange de batteries dans son modèle de véhicule électrique "Model s". Cependant, Tesla a fini par se retirer en raison des pertes énormes qu'elle a subies au cours de la dernière période. marché de l'échange d'énergie. La plupart des modèles d'échange d'énergie sur les marchés étrangers ont échoué, mais les principaux pays poursuivent leurs recherches sur les modèles d'échange d'énergie.

Le mode de remplacement de la batterie a commencé tôt sur le marché chinois, mais en raison de divers problèmes dans la période ultérieure, le marché est progressivement entré dans un creux. Cependant, depuis 2019, le modèle d'échange d'énergie a progressivement fait l'objet d'une plus grande attention de la part des politiques. 23 avril 2020.

Le ministère des finances et quatre autres ministères et commissions ont publié conjointement un "Avis sur l'amélioration de la politique de subvention financière pour la promotion et l'application des véhicules à énergie nouvelle".

En mai, la station d'échange a été incluse comme un élément important de la nouvelle infrastructure et a été inscrite pour la première fois dans le rapport de travail du gouvernement pour 2020, et la "construction de piles de recharge" a été élargie pour "augmenter les piles de recharge, les stations d'échange et d'autres installations" ; le plan (2021-2035) soutient clairement le développement du modèle d'échange d'énergie. Le plan (2021-2035) soutient clairement le développement du modèle d'échange d'énergie. La construction de stations d'échange d'énergie sur le marché chinois a progressivement reçu l'attention des responsables politiques. Le deuxième chapitre du rapport analysera les tendances politiques à venir.

L'échange de batteries dans l'industrie des véhicules électriques est un marché énorme. Selon l'estimation de Li Bin de NIO, en supposant qu'un utilisateur loue une batterie au prix de 10 000 yuans par an, lorsque le nombre de véhicules électriques sur le marché chinois atteindra 200 millions à l'avenir, seule la batterie sera louée. La taille du marché atteindra 2 000 milliards de yuans.

Les données montrent qu'en novembre 2021, mon pays comptait un total de 1 192 stations d'échange de batteries, soit deux fois plus qu'en 2020. On estime que d'ici 2025, le nombre de stations d'échange d'énergie dans mon pays dépassera les 20 000.

À l'heure actuelle, le mode d'échange de batterie a été appliqué en Chine sur le marché du covoiturage en ligne, sur le marché des taxis, sur le marché des poids lourds électriques, sur le marché des véhicules logistiques, etc.

Les modes d'échange d'énergie adoptés sur ces marchés sont au nombre de trois : l'échange d'énergie par le châssis, l'échange d'énergie par le côté et l'échange d'énergie par le sous-boîtier du module. Parmi les entreprises qui ont fait leurs preuves, citons Weilai Automobile, Aodong et Bertan Technology, entre autres, tandis que l'échange d'énergie électrique spatio-temporel utilise l'échange d'énergie latérale. Le chapitre quatre du présent rapport analyse en détail le modèle qui remportera la compétition sur le marché.

À l'heure actuelle, le mode d'échange de batterie a été appliqué en Chine sur le marché du covoiturage en ligne, sur le marché des taxis, sur le marché des poids lourds électriques, sur le marché des véhicules logistiques, etc. Vous devez maintenant vous demander comment utiliser le mode d'échange de batterie. système d'échange de batteries.