作者：Jeremy Cook
到 2030 年，在美国销售的一半汽车都将是电动汽车。在大洋彼岸，欧盟计划到 2035 年禁止销售柴油和汽油发动机，让欧盟一劳永逸地进入电动（和/或潜在的氢）汽车时代。在挪威，电动汽车的销量已经超过了内燃机。就美国来说，人口最多的加利福尼亚州计划到 2035 年取消纯化石燃料动力汽车的销售。趋势无疑是更加可持续的电动汽车，这就对电动汽车充电的未来提出了大问题。
如果每天晚上都能在家充电，可能就不会有这个问题了。但是如果您住在公寓里，可能就没法在家充电了。如果您想进行一次长途旅行，那么 300 英里的续航里程可能就会感觉太少了。
为实现电动汽车的普及，我们需要一个可靠的高速充电网络。在本文中，我们将探讨电动汽车充电解决方案的现状，以及未来的发展方向。毕竟，如果您需要驾驶电动汽车从佛罗里达州到达科罗拉多州，则需要支持基础设施，不是明年，不是明天，而是现在。
充电器在车内
虽然连接到汽车的设备通常被称为“充电器”，但从技术上讲，这有点用词不当。标准类型的电动汽车充电解决方案名为电动汽车供电设备 (EVSE) 更为恰当。EVSE 将您的汽车连接到电网，电网为您车内的实际充电器供电。该充电器将交流电源输入转换为直接为电池供电的直流电源。在快速充电设置中，电源以直流电的形式提供给电动汽车，绕过了车载整流步骤。
这种车载充电器模式将为汽车电池供电的工作转移到了汽车本身。外部设备可以很简单，因此连接到不熟悉的新充电站时就不用太担心了。
家用电动汽车充电级别 1 和 2
如果您从不离家太远，给汽车充电就像为电灯插上电一样。拿出您的汽车可能附带的 1 级充电电缆，将其连接到标准的 120VAC 插座，再插入您汽车的充电端口，然后就可以了！它已经准备好充电了，尽管速度很慢。
由于 120VAC 电路的功率限制，这种 1 级充电通常以每小时 10 英里的续航里程速度为您的车辆充电。然而，也有其他的电动汽车充电级别，2 级充电器可以加快这一进程。2 级充电器使用 240VAC，充电速度大约为每小时 40 英里，这取决于几个因素。连接速度更快的 2 级设备通常比 1 级设备更复杂，可能需要雇用电工。
在连接方式而言（包括当地和美国各地），大多数品牌的接口都已根据 SAE J1772 规范进行标准化。该标准规定了物理形状和连接引脚，并与 1 级和 2 级系统兼容。额外的连接用于直流快速充电，尽管这通常无法在家里提供。
这种标准化的例外是特斯拉，它使用不同类型的电动汽车充电连接器。然而，可通过一个适配器轻松将特斯拉端口转换为 SAE J1772。在国际上，欧盟已经确定不同的标准，即 IEC 62196，而日本使用与美国相同的 SAE J1772 连接器。中国的充电标准看起来像是欧盟连接器，但电气引脚不同。
详细了解不同的电动汽车充电级别和标准。
当今电动汽车充电解决方案的现实情况
对于离家充电，当前（粗略的）美国数字细分如下：
- 50,000 个公共充电站和 140,000 个单独端口
- 80% 端口的充电级别为 2 级
- 19% 的端口能够进行直流快速充电（增长最快的类别）
- 加州有超过 15,000 个充电地点，其次是纽约 3,600 个，佛罗里达州 3,000 个
- 在美国，每个充电端口对应 10 辆电动汽车
虽然这些统计数字乍看之下可能相当不错，但如果充电器分布不均匀，就不利于长途旅行。此外，虽然充电器的原始数量现在看起来不错，但随着美国电动汽车总数的增加，充电站的数量也需要跟上。想想看，虽然您在加油站可能只花五分钟，但即使是直流超级充电也需要更长的时间才能将“空油箱”加满。
特斯拉拥有自己的充电网络，而其余的则是公共和私人设施的混合体。如果您使用直流超级充电，J1772 插头在底部增加了两个额外的连接器，而特斯拉则对所有的一切都使用相同的插头。从驾驶者的角度来看，特斯拉充电设置可能更简单且一体化，而 J1772 的世界有更多的变化。两者各有利弊，类似于 Macintosh 产品和 IBM/Windows PC 提供不同的用户体验。
电动汽车充电技术：好坏都有，还有些可能不切实际
总体而言，电动汽车充电的未来似乎比较简单明了：更多的充电站，更多的快速充电直流电源。政府的选择和相互竞争的私营部门设施能在多大程度上和谐相处，还有待观察。理想情况下，电动汽车充电方案将像典型的加油站一样融合为无缝操作：找到充电器，插上电源，然后用信用卡、标准化的 RFID 技术或统一的应用程序支付，以开始充电。
同样有可能的是，每个充电品牌都需要自己的应用程序，增加了旅行时充电的繁琐步骤，还成为一种跟踪方法，使用户受到广告和分析的影响。最后，随着数百万辆电动汽车上线，我们已经颇为紧张的电网可能会出现额外的供应问题。
其他试验性和/或不切实际的新型电动汽车充电技术包括用于无线电动汽车充电的免下车充电板（使用与无线手机充电板相同的技术）和车载电动汽车太阳能电池板。虽然这两个想法看起来都很棒，但目前都不切实际。
另外一种听起来比较奇特的说法是，车辆电池可能会在停电时为您的房子供电。这种能力颇为现实，并且可能非常有益，但是需要由电工安装特殊的电路。如果停电和/或紧急情况超出了电池的限制，而您又需要离开，那就有问题了。没有储存或可用的电力，您的汽车就会被困住，直到电网电力恢复。
电动汽车充电的未来
我们目前看到 SAE J1772 连接器的充电端口正在合并，并且适配器可随时与特斯拉标准交叉使用。虽然还存在一些悬而未决的问题，如配电和整体电力供应，但这种兼容性应该有助于电动汽车充电设施的扩建。
好消息是，在家进行电动汽车充电是进行大部分能量转移的地方，现在可购买设备轻松进行设置。随着电池技术的发展，我们可能看到未来远程充电站变得没那么必要。如果一辆汽车充一次电可以行驶 1000 英里（甚至是一半），则几乎可以应对任何一天的旅程。我们可能看到充电成为酒店的配套，像 WiFi 和早餐一样，作为住宿的一项福利。
当然，电动汽车的发展需要 Arrow 能够提供的各种电气设备。例如，您可以考虑 Eaton 的 XEV25-200 电动汽车电源保险丝，能够在 500VDC 下处理 200A 电流，或者 Phoenix Contact 的 EV-PLCC-AC1-DC1 可编程充电控制器。
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