全球电动汽车扩张：密苏里州堪萨斯城充电器合作助力 起潮流引领者

工程5（2019）991新闻亮点充电器合作助力全球电动汽车扩张彼得·韦斯高级技术作家密苏里州的堪萨斯城不是一个大多数美国人会认为是潮流引领者的地方。但在全球对电动汽车（EV）的热情高涨之际，这座位于美国大陆中部的中型城市正在帮助引领潮流。它将其作为“中西部电动汽车麦加”的新声誉归功于其电力公用事业公司Evergy（前身为堪萨斯城电力和照明公司），该公司于2015年与电动汽车充电站制造商ChargePoint合作，在堪萨斯城地区安装了1000个公共充电器[1，2]（图1）。①的人。通过这家合资企业，该公司加入了最近加速的全球性运动，即政府，电力公司，电动汽车和充电器制造商以及其他人之间的合作，以增加公共电动汽车充电器的数量并提高其互操作性，这两者都被认为是全球大规模采用电动汽车的关键[3]。在人口最多的50个国家中在美国大都市地区，堪萨斯城在2019年1月的电动汽车行业分析中脱颖而出，成为2017年底唯一一个已经拥有足够充电器的城市，预计到2025年电动汽车的数量[4]。在其他49个大都市地区中，约有75%的地区甚至缺乏预计到那时所需驾驶和充电电动汽车必须变得像使用和为内燃机汽车加油一样容易，因为大多数消费者早期缺乏电动汽车和充电器之间的硬件标准化导致设备不兼容，最明显的是来自日本的所谓充电移动（CHAdeMO）充电标准和起源于欧洲的组合充电系统（CCS;也称为“J1772 combo”）标准之间的不兼容知名电动汽车制造商特斯拉创建的专有但今天，电动汽车行业通常通过为两个系统配备充电站来弥合CHAdeMO-CCS硬件鸿沟;它还提供用于匹配不兼容插头和插座的适配器[5]。这样的适应性使得硬件互操作性在世界上最大的电动汽车市场中运作 良 好 ， 比 利 时 Vrije Universiteit Universel 的 Peter Van denBossche说，他是电动汽车标准化专家，也是《世界电动汽车杂志》充电基础设施专刊的客座编辑。在这些顶级市场中，中国是迄今为止最大的图1. 美国中部密苏里州堪萨斯城的一个直流（DC）快速充电器为电动汽车直流快速充电器以更高的功率提供电力，因此比充电网络中的大多数其他充电站更快地为车辆充电。在美国人口最多的50个大都市中，堪萨斯城在2019年1月的电动汽车行业分析中脱颖而出，成为2017年底唯一一个已经拥有足够充电器的城市，以图片来源：Evergy，with permission.其次是欧洲，然后是美国。中国汽车工程学会汽车工业研究部副主任、北京电动汽车专家郑亚丽说，由于中国有自己的国家充电标准，即GB/T，电动汽车和中国目前正在与日本合作制定新的CHAdeMO 3.0标准，旨在与当前的CHAdeMO设备、GB/T和可能的CCS兼容，以及与未来预期的更快、更高功率的充电器兼容[9]。尽管如此，在整个电动汽车行业，由于控制充电器操作的通信和控制系统之间的不一致性和合作不足，阻碍了无忧充电;支付;跟踪用电情况;以及在线实时报告操作准备和其他充电器信息[3]。“现在的问题是访问，”范登博舍说。对于长途旅行，特别是跨越欧洲国界的旅行，“你必须带六张充电卡和充电通行证。”他说，与充电相关的应用程序通常是不完整的，充电器通常缺乏支付费率的透明度，通常每千瓦时只有几十美分https://doi.org/10.1016/j.eng.2019.10.0102095-8099/©2019 THE CONDITOR.由爱思唯尔有限公司代表中国工程院和高等教育出版社有限公司出版这是一个在CC BY-NC-ND许可证下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0//）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程杂志主页：www.elsevier.com/locate/eng992P. Weiss /工程部 5 （2019）991为了克服这些障碍，充电器制造商联盟，有时还有世界各地的其他电动汽车基础设施参与者，正在制定和实施标准和协议，并加强通信和数据共享系统。最终的回报可能是足够的互操作性（也称为郑亚丽说，中国有几个定位充电器的应用程序，由于GB/T标准和充电器运营商之间的网络改善，电动汽车可以同样轻松地使用大多数至于付款，“这对我们来说很容易，因为我们在这里不太使用现金或信用卡，”她说。相反，许多中国人依赖移动支付平台，如她说随着电动汽车行业升级互操作性，其他研究人员和企业家正在寻找其他方法来改善充电。潜在的或最近的进展范围从无线充电系统，便携式充电器和前所未有的功率的更快充电器（如即将到来的CHAdeMO3.0标准的900 kW高端所设想的）到机器人充电器和实验液流电池，这些电池仅通过用新的供应更换用过的电解液来重新充电[102019年，电动汽车和充电站之间更大的互操作性加快了速度。自2012年由德国汽车制造商、技术和能源公司组成的财团成立以来，Hubject公司一直在建立一个全球电子漫游网络，到2019年年中，该公司在26个国家拥有300家合作伙伴企业。Hubject已经宣布，它正在与充电器制造商Electrify America合作，安装数千个新的美国充电器，这些充电器可以与电动汽车通信，充电，并从插入汽车中自动收取费用。2019年5月，Hubject还宣布已与四家中国充电器网络运营商签署合作协议，将在其已有10万个充电器网络的基础上增加3.5万个充电器。2019年6月和8月，Electrify America和其他充电器制造商ChargePoint和EVgo分别公布了为客户提供相互访问的协议[17，18]。就连特斯拉最近也开始参与充电器互操作性，并在2018年底确认，运往欧洲的新款Model 3汽车将接受CCS充电插头。在过去的十年中，全球电动汽车数量增长了300多倍，从2009年的不到15000辆增长到2018年的500多万辆，而包括汽车和小型货车在内的“轻型电动汽车”预计到2025年将进一步飙升至5000万全球公共充电器的数量增长更快，从2009年的400多个增加到2018年的约54万个。在拥有200万人口的堪萨斯城大都会地区，2015年电动汽车不到500辆，该地区由于能源效率的提高和其他因素，电力使用量的减少一直在削弱公用事业公司比森说：“我们喜欢电动汽车的原因是，当电网未得到充分利用时，电动汽车会使用更多的电力，从而有助于打破这种循环。”他说，互操作性的缺陷在当地几乎没有引起关注，因为该公司故意只安装了ChargePoint制造的充电器或运行其软件的充电器。该公司根据电力研究，截至2019年6月，首都地区的电动汽车数量超过5700辆研究所，比森说，超过1000%的增长，因为充电器网络推出。引用[1] 冯·凯内尔角堪萨斯城如何成为中西部的电动汽车圣地。华盛顿特区：Climatewire（ E E News ） ; 2016 年 8 月 3 日 [ 引 用 2019 年 7 月 30 日 ] 。 可 从 以 下 网 址 获 得 ：https://www.eenews.net/stories/1060041116[2] Tomich J.在堪萨斯城，公用事业公司在电动汽车充电网络上下了很大的赌注。华盛顿特区：能源线（E E新闻）; 2015年1月29日[引用2019年7月30日]。可从以下网址获得：https://energynews.us/2015/01/29/midwest/in-kansas-city-utility-bets-big-on-ev-charging-network/。[3] Hall D，Lutsey N.电动汽车充电基础设施的新兴最佳实践[互联网]。华盛顿特区：国际清洁交通委员会; 2017年10月4日[引用于2019年7月30日]。可从以下网址 获 得 ： https ： //www.example.comtheicct.org/publications/emerging-best-practices-electric-vehicle-charging-infrastructure。[4] Nicholas M，Hall D，Lutsey N.量化美国市场的电动汽车充电基础设施差距。华盛顿特区：国际清洁交通委员会; 2019年1月23日[引用于2019年7月30日]。可从以下网址获得：https://theicct.org/publications/charging-gap-US[5] 美国能源部发展基础设施，充电插电式电动汽车[互联网]。华盛顿特区：车辆技术办 公 室 ;[ 引 自 2019 年 7 月 30 日 ] 。 可 从 以 下 网 址 获 得 ：https://afdc.energy.gov/fuels/electricity_infrastructure HTML.[6] Hove A，Sandalow D.电动汽车充电在中国和美国[互联网]。纽约：全球能源政策中心，哥伦比亚大学SIPA;2019年2月[引用2019年7月30日]。可从以下网址获得：https://energypolicy.columbiaedu/sites/default/files/file-uploads/EV_ChargingChina-CGEP_Report_Final.pdf.[7] Pachal P.特斯拉计划大规模扩张增压器网络[互联网].纽约：Mashable; 2016年4月 1 日 [ 引 用 于 2019 年 7 月 30 日 ] 。 可 从 以 下 网 址 获 得 ：https://mashable.com/2016/04/01/tesla-supercharger-expansion/[8] 范登博舍山口专刊巴塞尔：MDPI; [2019年7月30日引用]。网址：https：//www.mdpi.com/journal/wevj/special_issues/charging_infrastructure网站。[9] Boyd J.中国和日本推动电动汽车全球充电标准[互联网]。纽约：IEEE Spectrum; 2018年12 月 17 日 [2019 年 引 用 ]Sep21] 。可 从 以 下 网 站 获 得 ：https://spectrum.ieee.org/energywise/transportation/efficiency/a-global-charging-standard-for-evs。[10] 兰德尔角宝马将感应充电带到美国。柏林：Electrive; 2019年8月12日[引用于2019 年 9 月 21 日 ] 。 网 址 ： www.electrive.com/2019/08/12/bmw-brings-inductive-charging-to-america/。[11] 莫里斯角Sparkcharge推出便携式和可扩展的直流快速充电装置[互联网]。圣彼得堡：充电电动汽车杂志; 2019年8月7日[引用2019年7月30日]。可从以下网站获得 ： https://chargedevs.com/features/sparkcharge-launches-a-portable-and-scalable-dc-fast-charging-unit/。[12] Nisewanger J.中国和日本的ChaoJi项目致力于“CHAdeMO 3.0”[互联网]。旧金山：Electric Revs; 2019 年 6 月 19 日 [ 引 用 于 2019 年 7 月 30 日 ] 。 可 从 以 下 网 址 获 得 ：https://electricrevs.com/2019/06/19/joint-china-和-japan-chaoji-project-works-towards-chademo-3-0/。[13] 弗内斯DElectrify America部署商业机器人充电器。圣彼得堡：Charged ElectricVehicles Magazine; 2019年8月12日[引用于2019年9月2日]。可从以下网址获得：https://chargedevs.com/newswire/electrify-america-to-deploy-commercial-robotic-chargers/。[14] 杰弗里-威连斯基 新的可再充电池可以推动电动汽车革命。纽约：NBC新闻/MACH;2019 年 2 月 23 日 [ 引 用 2019 年 8 月 20 日 ] 。 可 从 ：https://www.nbcnews.com/mach/science/new-refillable-可以燃料电动汽车革命ncna974556。[15] 汉佩尔角Plug Charge：Electrify America和Hubject合作。柏林：Electrive;2019 年 1 月 9 日 [ 引 用 于 2019 年 9 月 21 日 ] 。 网 址 ： https ：www.electrive.com/2019/01/09/plugcharge-electrify-america-cooperates-with-hubject/。[16] 绿色汽车大会Hubject加速中国扩张，为全球漫游网络增加35，000多个充电站米尔 谷 ： 绿 色 汽 车 大 会 ; 2019 年 5 月 29 日 [ 引 用 2019 年 9 月 4 日 ] 。 网 址 ：www.greencarcongress.com/2019/05/20190529-hubject.html。[17] Gitlin JM。在美国，电动汽车充电变得更容易了。波士顿：Ars Technica; 2019年6月11日[引用于2019年8月11日]。可从以下网址获得：https://arstechnica.com/cars/2019/06/electric-car-charging-in-america-just-got-a-little-bit-easier/。[18] 汉佩尔角Electrify America EVgo允许司机相互访问互联网。柏林：Electrive;2019 年 8 月 22 日 [ 引 用 于 2019 年 8 月 29 日 ] 。 网 址 ： https ：www.electrive.com/2019/08/22/electrify-america-or-evgo-allow-drivers-mutual-access/。[19] 兰伯特F.特斯拉证实Model 3将在欧洲获得CCS插头，适配器将用于Model S和Model X。纽约：Electrek; 2018年11月14日[引用于2019年8月20日]。可从以下网 址 获 得 ： https://electrek.co/2018/11/14/tesla-model-3-ccs-2-plug-europe-adapter-model-s-model-x/。[20] 国际能源署。全球电动汽车展望2019 [互联网]。巴黎：IEA; 2019年5月27日[引用于2019年8月20日]。可查阅：https://www.iea.org/publications/reports/globalevoutlook 2019/。[21] 堪萨斯城电力照明在收费之前（互联网）。堪萨斯州：KCP L清洁充电网络; 2018年10月[引用于2019年9月10日]。可查阅：https://cleanchargenetwork.com/wp-content/uploads/2018/10/CCN-White-Paper.pdf。