电动汽车充电站：技术的发展和未来市场趋势

Assodel 和 Consorzio Tecno 以及 Special-Ind 组织了一场活动，分析充电站的技术和市场。意大利电子供应商协会 Assodel 执行董事 Diego Giordani 与 Special-Ind 战略营销总监 Maurizio Maitti、Battery Industry 博客创始人兼总监 Marco Pinetti、Omar Imberti 等其他嘉宾主持了小组讨论。 Anie E-mobility 集团的 Scam 和协调员，以及 Tecno 的数据分析师 Michele Arena。

Giordani 指出，电气化是重塑出行世界的主要宏观趋势之一。据米兰理工大学 (Politecnico di Milano) 称，汽车的影响最早将于 2025 年开始显现，到 2030 年将增长到 980 亿欧元。

尽管有 Covid-19 的影响，但 2020 年对流动性来说是积极的。特别是在意大利，它对 BEV(电池电动汽车)和 PHEV(插电式混合动力汽车)产生了良好的影响。与此同时，电力基础设施也在不断发展。2020年12月，意大利共达到19324个充电点。交流与直流充电点的比率为 96% 交流与 4% 直流。Giordani 表示，这种增长将影响功率半导体，还会影响电池、显示器和各种传感器。

最常见的充电方法是使用使用交流电压的车载充电器，即传统家庭的主电源。与交流充电器不同，汽车电池无需车载充电器即可直接供电。直流充电器更大、更快，代表了电动汽车的一项激动人心的突破

谷歌怎么说?

数据分析师 Michele Arena 提到了谷歌对互联网搜索的分析，强调了市场趋势如何与用户每天在网络上搜索的关键词的强劲增长保持一致。“每个月，用户浏览和获取[充电站]信息的平均搜索量为 100 万次，”Arena 说。与 2019 年相比，增幅为 35%。

无源和电磁元件占大多数。在子类别中，我们可以找到电容器作为被动元件的第一个搜索项;另一方面，对于机电元件，我们可以找到继电器和传感器。充电站概念的搜索趋势正在增加，从 2021 年初开始增长非常强劲。

充电站

充电站紧跟电动汽车及其动力系统的技术趋势。Marco Pinetti 指出，电池市场受到该行业的强劲推动，2019 年锂技术市场价值 370 亿美元，预计 2030 年将达到 1300 亿美元左右，增长 18%。在这一切中，目标是拥有生产电池的超级工厂，而在意大利只有少数几家，包括 Italvolt，它们在中北部和南部的多个地点进行投资。欧洲在电池价值链上投资了约 30 亿美元，许多公司都加入了该项目，包括 Varta 和 Green Energy Storage。

支持整个供应链至关重要，从材料的初级生产到矿物回收的二级过程。根据欧洲法规，锂需要回收和循环利用，许多公司已经组织起来满足这一要求。未来的挑战将是采矿以及与优化这些电池的生产相关的成本。

Omar Imberti 通过快速充电强调了解决方案异质性的作用。“充电解决方案肯定有很多，但必须要有一个协调的整体。” 在这一切中，利用可再生能源和电源管理解决方案来满足高峰需求非常重要。

Imberti 指出，未来几年电动汽车的能源需求将占总量的 3% 左右，而不是对能源的同步需求，因此对峰值功率的管理也是如此。“智能负载平衡管理可以优化电力，为各种车辆均匀智能地充电，”Imberti 说。

智能管理的技术标准目前正在意大利获得批准，预计将于今年年底投入使用。此外，GSE 门户将很快投入使用，通过安装具有某些特性的 Wallbox，您可以在夜间申请 6 kW 而不是 3 kW 的电力来为您的电动汽车充电。最重要的发展将是车辆到电网(V2G)，即车辆可以在需要时通过双向通信向电网提供能量。

开发良好的充电站技术不仅需要良好的通信，还需要能够有效处理用于为电动汽车充电的大量电力的组件。换句话说，越来越智能的充电站必须与电动汽车的出现齐头并进。

“对于半导体来说，人们对碳化硅 (SiC)技术很感兴趣，它利用了高开关频率的可能性，即在相同的表面积下产生更多的功率，”Maitti 说。SiC 和 Si 之间的性能和成本之间的权衡正在缩小，供不应求，我们很快就会看到 SiC 的更多采用。

尽管是电子产品中使用最广泛的半导体，但硅开始显示出一些局限性，尤其是在高功率应用中。这些应用中的一个相关因素是半导体提供的带隙或能隙。当带隙高时，使用的电子设备可以更小、工作更快、更可靠。它还可以在比其他半导体更高的温度、电压和频率下工作。虽然硅的带隙约为 1.12eV，但 SiC 的带隙值几乎是 3.26eV 的三倍。

SiC是一种由硅(Si)和碳(C)组成的半导体，属于宽带隙材料(WBG)家族。它的物理结合非常牢固，使半导体具有很高的机械、化学和热稳定性。宽带隙和高热稳定性使 SiC 器件能够在高于硅的结温下使用，甚至高于 200°C。碳化硅在功率应用中的主要优势在于其在漂移区的低电阻，这是高压功率器件的关键因素。

由于结合了优异的物理和电子特性，基于 SiC 的功率器件正在推动电力电子技术的彻底变革。尽管这种材料早已为人所知，但它作为半导体的用途相对较新，这主要是由于大型、高质量晶片的可用性。近几十年来，人们一直致力于开发特定且独特的高温晶体生长工艺。尽管 SiC 具有不同的多晶型晶体结构，但六方 4H-SiC 晶体结构最适合高功率应用。

结论

新的资金即将用于在意大利开发 7,000 多个公共充电站。资金还包括氢气和生物甲烷。氢和电是同一目标的一部分;这两种解决方案应相互支持，以实现全面的能源转型。氢气通过涉及氧气的化学反应产生能量，该过程的唯一副产品是水。可再生氢清洁高效，是一种对环境零影响的能源。开发更高性能的技术和增加可用的可再生能源可以降低绿色氢的成本并使其更适用。