Поскольку электромобили (EV) продолжают развиваться, технологии зарядки быстро развиваются, чтобы удовлетворить растущий спрос на более быструю зарядку и более высокую мощность. Два стандарта зарядки, привлекающие значительное внимание отрасли, — это комбинированная система зарядки (CCS) и новая мегаваттная система зарядки (MCS).

В то время как CCS стал доминирующим стандартом зарядки для пассажирских электромобилей во всем мире, MCS предназначен для поддержки нового поколения тяжелого электротранспорта, включая электрогрузовики, автобусы, горнодобывающую технику и промышленные автопарки.

В этой статье мы сравниваем системы зарядки MCS и CCS, объясняем их технические различия и обсуждаем, что эти разработки означают для кабелей зарядки электромобилей, инфраструктуры распределения электроэнергии и будущего электрической мобильности.

Что такое CCS (комбинированная система взимания платы)?

CCS в настоящее время является одним из наиболее широко распространенных стандартов быстрой зарядки постоянным током для электромобилей.

Разъем CCS объединяет возможности зарядки переменным током, возможность быстрой зарядки постоянным током, протоколы связи и глобальные стандарты совместимости в едином интерфейсе зарядки.

Зарядка CCS обычно используется в пассажирских электромобилях, электрических внедорожниках, электрических фургонах и легких коммерческих автомобилях. К основным производителям автомобилей, поддерживающим CCS, относятся BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen, Ford, General Motors, Hyundai и Kia.

Характеристики зарядки CCS

• Максимальное напряжение: до 1000 В постоянного тока
• Максимальный ток: до 500А
• Максимальная мощность: до 350 кВт
• Основное применение: пассажирские электромобили.
• Размер разъема: относительно компактный

Зарядные станции CCS в настоящее время широко распространены в Европе, Северной Америке, на Ближнем Востоке и на многих развивающихся рынках электромобилей.

Что такое MCS (Мегаваттная система зарядки)?

Мегаваттная система зарядки (MCS) — это новый стандарт зарядки сверхвысокой мощности, разработанный специально для тяжелого электротранспорта.

В отличие от CCS, которая в первую очередь ориентирована на легковые автомобили, MCS предназначена для поддержки электрических грузовиков, грузовых автомобилей дальнего следования, электрических автобусов, строительной техники, горнодобывающей техники и промышленных транспортных средств.

Основная цель MCS — значительно сократить время зарядки больших аккумуляторных блоков, емкость которых может превышать 600 кВтч или даже 1 МВтч.

Характеристики зарядки MCS

• Максимальное напряжение: до 1250 В постоянного тока
• Максимальный ток: до 3000А
• Максимальная мощность: до 3,75 МВт
• Основное применение: электромобили для тяжелых условий эксплуатации.
• Размер разъема: значительно больше
• Требование к охлаждению: усовершенствованное жидкостное охлаждение

MCS теоретически может обеспечить более чем в десять раз большую мощность зарядки, доступную в существующих системах CCS.

MCS против CCS: ключевые различия

1. Мощность зарядки

Наиболее существенное различие между MCS и CCS — это мощность.

Типичные зарядные устройства CCS выдают мощность от 50 до 350 кВт, что делает их подходящими для легковых автомобилей и ежедневной зарядки.

Зарядные устройства MCS рассчитаны на мощность 750 кВт, 1 МВт, 2 МВт и потенциально до 3,75 МВт. Такой уровень мощности позволяет крупным коммерческим автомобилям заряжаться во время обязательных периодов отдыха водителя, что значительно повышает эффективность автопарка и сокращает время простоя в работе.

2. Целевые типы транспортных средств

CCS идеально подходит для:

• Пассажирские электромобили
• Бытовая зарядка электромобилей
• Общественные зарядные станции
• Легкие коммерческие автомобили

МКС предназначен для:

• Электрические грузовики
• Коммерческий транспортный парк
• Электрические автобусы
• Портовые операции
• Горнодобывающие машины
• Промышленное оборудование

Ожидается, что по мере ускорения коммерческой электрификации во всем мире MCS станет предпочтительным стандартом зарядки для тяжелого транспорта.

3. Требования к конструкции кабеля

Более высокая мощность зарядки создает серьезные инженерные проблемы.

По сравнению с зарядными кабелями CCS, для зарядных кабелей MCS требуется:

• Увеличенное сечение проводников
• Более высокая токовая нагрузка
• Улучшенное управление температурным режимом
• Системы жидкостного охлаждения
• Превосходные изоляционные материалы
• Усовершенствованное электромагнитное экранирование

Это делает конструкцию зарядного кабеля одним из наиболее важных факторов успешного развертывания MCS.

4. Требования к инфраструктуре

Установки MCS требуют существенно более надежной электрической инфраструктуры.

Ключевые соображения включают в себя:

• Системы распределения электроэнергии высокого напряжения
• Сверхмощные силовые кабели
• Модернизация трансформатора
• Интеллектуальные системы управления энергопотреблением
• Распределительное устройство промышленного класса
• Расширение пропускной способности сети

Коммунальные предприятия и операторы зарядных станций должны быть готовы к значительно более высоким электрическим нагрузкам, чем те, которые связаны с традиционными сетями зарядки CCS.

Влияние на кабельную промышленность

Переход от CCS к MCS открывает большие возможности для производителей и поставщиков кабелей.

Растет спрос на:

• Кабели для зарядки электромобилей
• Кабели для зарядки электромобилей
• Силовые кабели высокого напряжения
• Гибкие зарядные кабели
• Зарядные кабели с жидкостным охлаждением
• Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена
• Кабели силовые низковольтные
• Кабели среднего напряжения
• Медные токопроводящие кабели
• Промышленные силовые кабели

Производители, способные производить высокопроизводительные зарядные кабели, будут играть решающую роль в поддержке будущих проектов инфраструктуры электромобилей.

Ключевые требования к характеристикам кабеля

Для приложений MCS зарядные кабели должны обеспечивать:

• Высокая токовая нагрузка
• Низкое электрическое сопротивление
• Превосходная гибкость
• устойчивость к ультрафиолетовому излучению
• Огнестойкость
• Маслостойкость
• Длительный срок службы
• Надежная работа при постоянной работе с высокими нагрузками

Эти требования стимулируют инновации во всей мировой кабельной индустрии.

Заменит ли MCS CCS?

Не совсем.

Ожидается, что оба стандарта будут сосуществовать в течение многих лет, поскольку они обслуживают разные сегменты рынка.

CCS останется предпочтительным решением для:

• Зарядка пассажирского электромобиля
• Бытовая зарядка
• Общественная зарядная инфраструктура
• Приложения для городской мобильности

MCS будет доминировать:

• Коммерческие грузоперевозки
• Грузовые перевозки
• Промышленная электрификация
• Зарядка тяжелого автопарка

Вместо замены CCS, MCS расширяет экосистему зарядки электромобилей, чтобы приспособить ее к более крупным транспортным средствам и значительно более высоким потребностям в энергии.

Перспективы на будущее

Глобальное внедрение электромобилей продолжает ускоряться, и инфраструктура зарядки должна развиваться соответствующим образом.

Эксперты отрасли ожидают быстрого роста в:

• Зарядные станции для электромобилей
• Инфраструктура быстрой зарядки
• Мегаваттные сети зарядки
• Высоковольтные кабельные системы
• Зарядные станции для электрогрузовиков
• Интеллектуальные решения по распределению электроэнергии
• Интеграция возобновляемых источников энергии

Поскольку правительства и отрасли преследуют цели декарбонизации, технологии CCS и MCS будут играть решающую роль в поддержке будущего электрической мобильности.

Заключение

Разница между MCS и CCS сводится к масштабу и применению.

CCS остается стандартным решением для пассажирских электромобилей, предлагая быструю и надежную зарядку мощностью до 350 кВт. MCS, с другой стороны, предназначен для транспортировки тяжелых грузов и обеспечивает зарядку на уровне мегаватт, что значительно сокращает время зарядки больших аккумуляторных систем.

Для производителей кабелей, поставщиков зарядной инфраструктуры и интеграторов энергетических систем появление MCS открывает значительные возможности на быстро расширяющемся рынке зарядки электромобилей. Компании, инвестирующие в современные кабели для зарядки электромобилей, высоковольтные силовые кабели, гибкие кабели, кабели из сшитого полиэтилена и инновационные решения по распределению энергии, будут иметь хорошие возможности для поддержки будущего устойчивого транспорта.