Od futurystyki do standardu: węglik krzemu
Był czas, gdy węglik krzemu w ładowaniu pojazdów elektrycznych brzmiał jak coś zarezerwowanego na przyszłość. Siedem lat temu uchodził jeszcze za zaawansowaną, niemal eksperymentalną technologię półprzewodnikową, o której mówiło się głównie w kontekście lotnictwa, elektroniki wysokiej wydajności i mobilności nowej generacji. W infrastrukturze ładowania DC był daleko od rynkowej normy.
W WILLBERT zdecydowaliśmy się na moduły mocy z węglika krzemu, gdy uchodziło to jeszcze za odważną decyzję inżynierską, a nie wymóg branży. Wierzyliśmy, że sprawność stanie się jednym z kluczowych czynników ekonomiki infrastruktury ładowania.
Co właściwie daje węglik krzemu
Węglik krzemu wyraźnie zmniejsza straty energii przy przełączaniu w energoelektronice. W porównaniu z tradycyjnymi elementami krzemowymi daje wyższą sprawność, mniej ciepła i większą gęstość mocy. Wyższa sprawność to więcej użytecznej mocy dla pojazdu i mniej energii traconej w postaci ciepła. To także mniejsze wymagania dotyczące chłodzenia i wolniejsze zużycie podzespołów. W efekcie to lepszy zwrot z inwestycji przez cały okres eksploatacji urządzenia.
W tysiącach sesji ładowania te oszczędności wyraźnie się sumują. Weźmy operatora z siecią 50 ładowarek WILLBERT Amber II o mocy 300 kW każda. W tej skali przewaga 4 punktów procentowych sprawności (97% wobec 93% typowych dla rozwiązań krzemowych) przekłada się bezpośrednio na mierzalny wynik finansowy. Ładowarka 300 kW o sprawności 97% oddaje w każdej sesji wyraźnie więcej użytecznej energii niż taka, która traci 7% na ciepło i straty przełączania. W sieci 50 urządzeń ta różnica narasta z czasem: więcej energii oddanej na każdą kilowatogodzinę pobraną z sieci, mniejsze obciążenie termiczne podzespołów i niższe koszty chłodzenia. W okresie eksploatacji operator w tym scenariuszu unika ponad 1,2 mln € kosztów energii, bez żadnych zmian w cenach, przepustowości czy obsłudze. Przy 300 kW na urządzenie każdy punkt procentowy sprawności waży więcej w liczbach bezwzględnych. Finansowy argument za węglikiem krzemu nie jest teoretyczny. Działa w każdej sesji, na każdym urządzeniu, od pierwszego dnia.
Nasz Kalkulator oszczędności ze sprawności, dostępny na stronie WILLBERT, pokazuje, jak sprawność wpływa na koszty operacyjne w czasie i jak architektura o wysokiej sprawności poprawia wynik finansowy stacji ładowania lub całej sieci. Po wprowadzeniu parametrów wyniki obliczeń pojawiają się na wykresie.
Od innowacji do standardu rynkowego
Wysokie progi sprawności są dziś standardowo wpisywane w wymagania przetargowe. Węglik krzemu przestał być wyróżnikiem i stał się oczekiwaniem bazowym. Kupujący nie pytają już, czy ładowarka jest sprawna. Ustalają minimalne progi i według nich tworzą listę dostawców.
Zmieniło się to, co odróżnia dostawców. Nie chodzi już o to, kto używa węglika krzemu, ale kto go opanował. Dobór podzespołów to jeden krok. Lata produkcji we własnym zakresie, dane z rzeczywistej eksploatacji i kolejne iteracje inżynierskie to coś zupełnie innego.
WILLBERT jako pierwsza firma komercyjnie wprowadziła węglik krzemu do sprzętu do ładowania DC. Od tego czasu sami projektujemy, produkujemy i stale optymalizujemy nasze moduły mocy. Tego doświadczenia w zarządzaniu ciepłem, w zachowaniu przy przełączaniu i w długoterminowej niezawodności nie da się odtworzyć, wstawiając gotowy moduł z półki. Sprawność to decyzja projektowa podejmowana na poziomie podzespołu, na długo zanim produkt trafi na stację ładowania.
Optymalizacja nie kończy się na samym module, obejmuje też architekturę systemu. Amber II S-HUB opiera się na wspólnej platformie mocy: jeden system ładowania, dwie jednostki ładujące, do ośmiu pojazdów elektrycznych jednocześnie. Zamiast przypisywać stałą moc każdemu wyjściu, S-HUB dynamicznie rozdziela dostępną moc: więcej trafia do pojazdów, które mogą ją przyjąć, mniej do tych prawie naładowanych lub ładujących się wolniej. Efekt to lepsze wykorzystanie każdego kilowata pobranego z sieci, mniej bezczynnych rezerw mocy i niższy efektywny koszt każdej kilowatogodziny oddanej na stacji. Sprawność na poziomie sprzętu to więc nie tylko to, co dzieje się w module mocy, ale też to, jak ta moc jest rozdzielana w całej infrastrukturze ładowania.
Myślenie o przyszłości wtedy i dziś
Z perspektywy czasu węglik krzemu był naszym krokiem naprzód w sprzęcie. Rozpoznaliśmy kierunek rynku, zanim stał się głównym nurtem, i zgodnie z nim zbudowaliśmy nasze ładowarki. Wiele firm poszło potem tą samą drogą.
Dziś myślenie o przyszłości w WILLBERT wykracza poza sprzęt, w warstwę oprogramowania, która na nim działa. Na fundamencie sprawności węglika krzemu i elastycznego rozdziału mocy platforma HAWKe zamienia wydajną ładowarkę DC w połączony z siecią hub ładowania, który zarabia nie tylko na energii.
Platforma HAWKe łączy w jednym panelu dla operatora zarządzanie sesjami ładowania, obsługę płatności (PayBERT), reklamy wyświetlane w trakcie sesji (AdBERT), integracje sprzedaży dodatkowej (BuyBERT) i monitoring techniczny w czasie rzeczywistym. Operatorom zarządzającym sieciami wielu lokalizacji daje to jeden widok na całą sieć, dynamiczne ceny i decyzje oparte na danych, a wszystko na sprzęcie, który ogranicza straty energii od pierwszego oddanego kilowata.
Kolejny etap ładowania pojazdów elektrycznych zależy od tego, jak sprawnie przetwarzana jest energia, jak inteligentnie zarządza się sesjami i jak skutecznie każda interakcja generuje przychód poza samą energią. WILLBERT jest projektowany z myślą o wszystkich trzech: od półprzewodnika w środku, przez sprzęt, po otaczającą go platformę oprogramowania.
Mocny sprzęt pozwolił nam zbudować niezawodne i wysokosprawne rozwiązania do ładowania DC, gotowe na przyszłe wymagania. Teraz, na tym fundamencie technologicznym, budujemy przyszłość ładowania opartą na oprogramowaniu, w której sprawność, doświadczenie użytkownika i sprzedaż działają razem.
Tomasz Rydz wspiera realizację strategii marketingowej WILLBERT by EUROLOOP, tworząc treści audiowizualne i odpowiadając za obecność firmy na wydarzeniach branżowych. Ma solidne doświadczenie w marketingu motoryzacyjnym: wcześniej pracował w Toyota Central Europe oraz w renomowanej firmie tuningowej na Florydzie. W EUROLOOP koncentruje się na widoczności marki, tworzeniu treści i angażujących doświadczeniach klientów na dynamicznie rozwijającym się rynku ładowania pojazdów elektrycznych.
Bądź na bieżąco
Otrzymuj najnowsze informacje o ładowaniu EV, handlu na stacjach i ekosystemie WILLBERT prosto na swoją skrzynkę.
Artykuły, które mogą Cię zainteresować
S-HUB: Powering the Next Generation of EV Charging Solutions
Vehicles hit peak power only briefly, so fixed power per plug wastes capacity. How S-HUB Smart Power Allocation shares up to 720 kW across eight plugs as each car's demand changes.
Jak architektura Standalone Hub obniża CAPEX stacji ładowania o 32%
Stacja DC z 8 złączami w dwóch architekturach: cztery samodzielne ładowarki 400 kW kontra cztery jednostki Amber II połączone w dwa systemy S-HUB. Te same złącza, 40% mniej mocy zainstalowanej i CAPEX niższy o 121 000 €.
Introducing WILLBERT S-Hub Testing Facility: A Testing Playground for the Most Powerful and Flexible EV Chargers in the Market
Inside the WILLBERT S-HUB testing facility, where two 360 kW supplies feed an Amber II S-HUB so 720 kW can be shared dynamically across eight plugs before units ship.
