工业和商业运输实现电动化

来源：线束世界•作者：线束世界-Jimmy•2022-12-01 13:41

兆瓦级充电有望提高功率并减少充电时间，使各种工业和商业运输车辆电气化成为可行的选择。

整个工业和商业运输市场的汽车制造商都在向电动汽车进发。半卡车的电动版本，采矿和农业中使用的车辆以及区域运输车辆，包括公共汽车，渡轮和较小的飞机，如eVTOL（电动垂直起降），正在开发中或已经存在。

与电动汽车相关的主要工程挑战之一，特别是对于长途卡车等大型车辆，是产生足够的电力，以便更快、更频繁地充电。基本上，如果车辆不移动并完成其工作，它就不会赚钱。与每天行驶一两个小时并在其余时间坐着的乘用车不同，商用车的正常运行时间需要更长。由于商用车比乘用车大得多，因此它们需要更大的电池组，并且需要更长的时间才能充满电。

目前立法已经到位，以激励电动汽车并减少整体碳排放。能源和工业供应商正在努力改善电网并安装更高功率的充电站。在车辆方面，需要开发新的充电插座和其他连接器，可以处理更高的电压和电流额定值，以增加进入车辆的功率并减少充电时间。

充电插座正在从汽车市场现有的充电插座演变而来。最初的低功率充电插座只有交流电，需要10多个小时才能为乘用车充满电。组合充电引入了直流快速充电，额定电流约为 250 安培。然后，进入市场的最新版本上的大功率充电插座在 500 伏特下可达到 1000 安培的电流。因此，从仅交流充电入口转换为 500 安培大功率充电可显著缩短充电时间。乘用车现在可以在一小时内充满电。但是当我们谈论使用更大电池组的工业和商业运输时，这仍然不够。

来自 TE 连接的电源充电插座

作为其用于电动汽车的HIVONEX连接器和充电插座产品组合的一部分，TE正在开发的产品之一是兆瓦充电插座（MCS），它将是一个全新的接口。虽然充电插座的当前接口大多按地区（北美、欧洲或中国）标准化，但下一代充电插座将是跨地区的标准配置，旨在处理更高的功率水平，最初超过 1000 安培的电流，长期高达 3000 安培。这些入口将允许具有较大电池组的大型车辆快速充电，以保持车主所需的正常运行时间。

为了进一步推进这一使命，致力于促进基于组合充电系统（CCS）的互操作性的全球协会CharIN（充电接口倡议e.V.）汇集了广泛的行业利益相关者，如汽车制造商、充电站制造商、组件供应商（包括TE）、能源供应商和电网运营商。2018年，CharIN发起了兆瓦充电系统（MCS）工作组，以发明一种整体系统方法。成员与国家可再生能源实验室（NREL）合作进行互操作性和功率测试。

另一个挑战是确保组件足够可靠和坚固，以满足工业商业运输市场的需求。农业、建筑和采矿业中使用的重型卡车比乘用车承受更高水平的冲击和振动，并且更容易暴露在灰尘、污垢和水中。满足振动要求和防护等级至关重要。对于船舶，水密封要求更加关键，对耐盐水腐蚀的要求也更加严格。

保持连接产品简单易用也是一个重要的考虑因素。简化电缆组装过程并采用模块化是我们正在研究的一项挑战，我们已经完成了成功的工作。我们的产品更易于线束制造商组装，并降低了将所有东西组装在一起的成本，同时仍然满足最终产品的更高振动和更高的IP等级。

TE的 PowerTube 连接器系列（HVP-HD 1000 和 HVP-HD 1400）正被主要 OEM 采用，用于电机、电池组和高功率应用的配电单元。这款坚固的产品可以处理更高的电流和更高的电压（高达 580 安培/1000 伏），而模块化设计使线束制造商能够轻松制造完整的电缆组件或配电单元。

尽管电动汽车的前期成本目前较高，因为电池的成本仍然相当昂贵，而且基础设施尚未到位，无法支持电网所需的更高功率水平，但商业和工业车辆电气化的好处是显着的。除了使用更清洁的能源外，电动汽车的车辆架构比传统的内燃机简单得多。

对于拥有多辆半卡车的车队经理来说，整体维护和故障风险较小。在车辆的整个生命周期内，需要维修和维护的活动部件更少——无需换油，无需传统变速箱，齿轮更少。