क्या भारत का EV चार्जिंग इंफ्रास्ट्रक्चर 50°C के लिए बनाया गया है?

यह लेख जेनर्जाइज़ के सह-संस्थापक और सीईओ नवनीत डागा द्वारा लिखा गया है।भारत की ईवी कहानी सतही तौर पर सफल दिखती है। सार्वजनिक चार्जिंग स्टेशन तीन वर्षों से कम समय में लगभग छह गुना बढ़ गए हैं। ईवी की बिक्री में पिछले वर्ष की तुलना में 19% की वृद्धि देखी गई। सरकार ने परिवर्तन में तेजी लाने के लिए पीएम ई-ड्राइव के तहत ₹10,900 करोड़ का वादा किया है। लेकिन हाल ही में ऑब्जर्वर रिसर्च फाउंडेशन की रिपोर्ट में पाया गया कि भारत का ईवी-टू-चार्जर अनुपात 1:235 है, जबकि वैश्विक बेंचमार्क 6 से 20 है। और 38% ईवी उपयोगकर्ता अभी भी इसे अपनाने में एक बड़ी बाधा के रूप में अविश्वसनीय चार्जिंग का हवाला देते हैं। आंकड़े विश्वसनीय बुनियादी ढांचे की नहीं, बल्कि तेजी से तैनाती की कहानी बताते हैं। तो स्पष्ट रूप से भारत में ईवी अपनाने की कोई समस्या नहीं है। इसमें चार्जिंग विश्वसनीयता की समस्या है।

प्रदर्शन अंतर को कोई नहीं माप रहा है

यहां एक सवाल है जिसका उद्योग के पास अभी तक स्पष्ट उत्तर नहीं है: जब एक फास्ट चार्जर को 60 किलोवाट पर रेट किया जाता है, तो दिल्ली में 46 डिग्री सेल्सियस दोपहर में यह वास्तव में कितनी बिजली प्रदान करता है? वर्तमान में भारत भर में तैनात अधिकांश चार्जर का उत्तर 38-42kW है।आज मध्य-बाज़ार खंड में अधिकांश फास्ट चार्जर सिलिकॉन आईजीबीटी (इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर) आर्किटेक्चर पर बनाए गए हैं, जो एक परिपक्व, लागत प्रभावी तकनीक है जिसे यूरोप, पूर्वी एशिया और उत्तरी अमेरिका में ऑपरेटिंग वातावरण के लिए डिज़ाइन और अनुकूलित किया गया है, जहां गर्मियों में चरम तापमान शायद ही कभी 35 डिग्री सेल्सियस से अधिक होता है। जब परिवेश का तापमान 45-50 डिग्री सेल्सियस तक चढ़ जाता है, जो मार्च से जून तक भारत के बड़े हिस्सों में एक नियमित घटना है, तो ये सिस्टम अपनी थर्मल डिजाइन सीमा तक पहुंच जाते हैं। इंजीनियरिंग प्रतिक्रिया स्वचालित और जानबूझकर है: घटकों की सुरक्षा के लिए आउटपुट पावर कम कर दी जाती है। इसे थर्मल डेरेटिंग कहा जाता है। चार्जर चालू रहता है. ड्राइवर प्लग इन कर सकते हैं। लेकिन 60 किलोवाट सत्र 38-42 किलोवाट सत्र बन जाता है, और कोई भी नहीं, ड्राइवर नहीं, ऑपरेटर नहीं, बेड़े प्रबंधक नहीं, जानता है कि यह हो रहा है।यह कोई सीमांत समस्या नहीं है. यह एक संरचनात्मक है. और यह मायने रखता है क्योंकि भारत आज के 27,000 स्टेशनों के लिए चार्जिंग बुनियादी ढांचे का निर्माण नहीं कर रहा है, यह 2030 तक 30% निजी कार ईवी प्रवेश और 80% दोपहिया और तिपहिया वाहनों के प्रवेश के लिए आवश्यक मात्रा की नींव बना रहा है।

एक डिज़ाइन दोष, रखरखाव विफलता नहीं

चार्जिंग विश्वसनीयता को रखरखाव समस्या के रूप में परिभाषित करना आसान है। लेकिन थर्मल व्युत्पन्न रखरखाव विफलता नहीं है। राजस्थान में लू के दौरान खराब होने वाला चार्जर टूटा नहीं है। यह बिल्कुल वही कर रहा है जिसके लिए इसे ऐसी परिस्थितियों में डिज़ाइन किया गया था जिसके लिए इसे कभी डिज़ाइन नहीं किया गया था।असली सवाल यह है कि भारत जैसे माहौल में तैनात चार्जिंग बुनियादी ढांचे के लिए सही प्रौद्योगिकी आधार क्या है?सिलिकॉन आईजीबीटी में एक अंतर्निहित सीमा होती है जो उच्च-परिवेश वाले वातावरण में परिणामी हो जाती है। जैसे-जैसे जंक्शन का तापमान बढ़ता है, स्विचिंग नुकसान बढ़ता है, जिससे अधिक आंतरिक गर्मी पैदा होती है, जिसके परिणामस्वरूप तापमान और बढ़ जाता है।सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) MOSFET आर्किटेक्चर इसे स्रोत पर संबोधित करता है।SiC MOSFETs पारंपरिक आईजीबीटी डिजाइनों के लिए लगभग 96% की तुलना में 98.5% तक की सिस्टम दक्षता हासिल करते हैं। इसे ठोस रूप से कहें तो: 60 किलोवाट आईजीबीटी-आधारित चार्जर में, ऑपरेशन के दौरान लगभग 2.4 किलोवाट गर्मी के रूप में नष्ट हो जाती है। SiC-आधारित समकक्ष में, यह आंकड़ा 900 W से कम हो जाता है, जो सिस्टम के भीतर उत्पन्न होने वाली 60% कम गर्मी है। भारतीय गर्मियों में, जहां मार्च से जून तक बाहरी तापमान नियमित रूप से 45 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाता है, यह अंतर निर्णायक होता है। कम आंतरिक गर्मी का मतलब है कि चार्जर की शीतलन प्रणालियाँ कम तनाव में हैं, घटक अपनी थर्मल सीमा से नीचे चलते हैं, और सिस्टम को खुद को बचाने के लिए आउटपुट को थ्रॉटल करने की आवश्यकता से पहले कहीं अधिक हेडरूम होता है।भारतीय परिचालन परिवेशों के लिए SiC MOSFETs के व्यावहारिक निहितार्थ:परिवेश के तापमान की परवाह किए बिना रेटेड आउटपुट बनाए रखा। भारतीय परिस्थितियों के लिए डिज़ाइन किया गया SiC-आधारित चार्जर 55°C परिवेश में रेटेड बिजली वितरण को बनाए रख सकता है।आंतरिक तापीय भार कम करें। कम स्विचिंग घाटे का मतलब है कि सिस्टम के भीतर गर्मी के रूप में कम ऊर्जा खर्च होती है। यह शीतलन तंत्र पर बोझ को कम करता है, घटक जीवन को बढ़ाता है, और दीर्घकालिक विश्वसनीयता में सुधार करता है।सुरक्षात्मक थ्रॉटलिंग से पहले अधिक हेडरूम। क्योंकि सिस्टम सामान्य परिस्थितियों में अपनी थर्मल सीलिंग के नीचे काम करता है, इसमें चरम घटनाओं को अवशोषित करने की अधिक क्षमता होती है।

“जलवायु के लिए तैयार” बुनियादी ढांचे का वास्तव में क्या मतलब है

जलवायु-तैयार ईवी चार्जिंग बुनियादी ढांचे को तैनात करना मुख्य रूप से गर्मी को सहन करने के बारे में नहीं है; यह उन परिचालन स्थितियों के लिए डिज़ाइन करने के बारे में है जो भारत में सामान्य हैं, न कि उन्हें किनारे के मामलों के रूप में माना जाता है।इसके लिए एक साथ कई बातों पर पुनर्विचार करने की आवश्यकता है:वास्तविक परिचालन स्थितियों के लिए निर्दिष्ट करना। आज चार्जर की खरीद काफी हद तक मानक प्रयोगशाला स्थितियों के तहत मापी गई विशिष्टताओं द्वारा संचालित होती है। थर्मल व्युत्पन्न वक्र, 45°C और 50°C परिवेश पर रेटेड आउटपुट को शामिल करने के लिए खरीद ढांचे को विकसित करने की आवश्यकता है।स्टेशन की अर्थव्यवस्था में थर्मल प्रदर्शन का निर्माण। सत्र-प्रति-दिन और राजस्व-प्रति-यूनिट के आसपास व्यावसायिक मामले बनाने वाले ऑपरेटरों को उनके स्टेशनों द्वारा अनुभव की जाने वाली पूर्ण तापमान सीमा पर सटीक प्रदर्शन डेटा की आवश्यकता होती है। अपटाइम और वितरित प्रदर्शन को अलग-अलग मेट्रिक्स के रूप में मानना। एक चार्जर जो चालू है और भौतिक रूप से उपलब्ध है लेकिन रेटेड आउटपुट का 60% प्रदान करता है, व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, आंशिक रूप से ऑफ़लाइन है।

बड़ी तस्वीर

भारत का ईवी परिवर्तन दुनिया में कहीं भी चल रहे सबसे परिणामी बुनियादी ढांचा कार्यक्रमों में से एक है। 2030 तक वाणिज्यिक वाहनों के लिए 70% ईवी प्रवेश, निजी कारों के लिए 30%, दोपहिया और तिपहिया वाहनों के लिए 80% लक्ष्य हासिल करने के लिए न केवल बड़े पैमाने पर चार्जर तैनात करने की आवश्यकता है, बल्कि ऐसे चार्जर तैनात करने की आवश्यकता है जो बड़े पैमाने पर वास्तविक भारतीय परिस्थितियों में विश्वसनीय रूप से काम करते हैं।उद्योग ने तैनाती वेग पर असाधारण प्रगति की है। परिपक्वता का अगला चरण तैनाती की गुणवत्ता के बारे में है: यह सुनिश्चित करना कि जो कुछ बनाया जाता है वह वास्तव में मई और जून में नवंबर और दिसंबर की तरह, राजस्थान में राजमार्ग गलियारे पर और बेंगलुरु में जलवायु-नियंत्रित पार्किंग संरचना के अनुसार काम करता है।यह वह बुनियादी ढांचा है जिसका भारत का ईवी परिवर्तन हकदार है। और यह पूरी तरह से प्राप्त करने योग्य है, सही इंजीनियरिंग विकल्पों के साथ, इससे पहले कि नेटवर्क आज की तुलना में दस गुना बड़ा हो। अस्वीकरण: इस लेख में व्यक्त विचार और राय पूरी तरह से मूल लेखक के हैं और टाइम्स ग्रुप या उसके किसी भी कर्मचारी का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं।