مع توسع سوق السيارات الكهربائية عالميًا، تزداد الحاجة إلى بنية تحتية موحدة وفعالة للشحن أهميةً. وقد اعتمدت مناطق مختلفة معايير متنوعة لتلبية احتياجاتها الخاصة من الطاقة، وبيئاتها التنظيمية، وقدراتها التكنولوجية. تقدم هذه المقالة تحليلًا شاملًا لمعايير شحن السيارات الكهربائية الأساسية في الولايات المتحدة وأوروبا والصين واليابان ونظام تسلا الخاص، مع تفصيل متطلبات الجهد والتيار القياسيين، وآثار ذلك على محطات الشحن، والاستراتيجيات الفعالة لتطوير البنية التحتية.
الولايات المتحدة: SAE J1772 وCCS
في الولايات المتحدة، يُعدّ معيار SAE J1772 لشحن التيار المتردد، ونظام الشحن المشترك (CCS) لكلٍّ من شحن التيار المتردد والتيار المستمر، أكثر معايير شحن المركبات الكهربائية شيوعًا. يُستخدم معيار SAE J1772، المعروف أيضًا باسم قابس J، على نطاق واسع لشحن التيار المتردد من المستويين 1 و2. يعمل شحن المستوى 1 بجهد 120 فولت وشدة تيار تصل إلى 16 أمبير، مما يُنتج طاقة تصل إلى 1.92 كيلوواط. يعمل شحن المستوى 2 بجهد 240 فولت وشدة تيار تصل إلى 80 أمبير، مما يُنتج طاقة تصل إلى 19.2 كيلوواط.
يدعم معيار CCS الشحن السريع بالتيار المستمر عالي الطاقة، حيث توفر شواحن التيار المستمر التقليدية في الولايات المتحدة ما بين 50 و350 كيلوواط عند جهد يتراوح بين 200 و1000 فولت وحتى 500 أمبير. يتيح هذا المعيار الشحن السريع، مما يجعله مناسبًا للسفر لمسافات طويلة والتطبيقات التجارية.
متطلبات البنية التحتية:
تكاليف التركيب: تعتبر شواحن التيار المتردد (المستوى 1 والمستوى 2) غير مكلفة نسبيًا للتركيب ويمكن دمجها في العقارات السكنية والتجارية ذات الأنظمة الكهربائية الموجودة.
توفر الطاقة:شواحن التيار المستمر السريعةتتطلب هذه التكنولوجيا ترقيات كبيرة في البنية التحتية الكهربائية، بما في ذلك التوصيلات الكهربائية عالية السعة وأنظمة التبريد القوية لإدارة تبديد الحرارة.
الامتثال التنظيمي: يعد الالتزام بقواعد البناء المحلية ومعايير السلامة أمرًا بالغ الأهمية لنشر محطات الشحن بشكل آمن.
أوروبا: النوع الثاني وتخزين الكربون
تستخدم أوروبا بشكل رئيسي موصل النوع 2، المعروف أيضًا باسم موصل مينيكس، لشحن التيار المتردد، وموصل CCS لشحن التيار المستمر. صُمم موصل النوع 2 لشحن التيار المتردد أحادي الطور وثلاثي الطور. يعمل الشحن أحادي الطور عند جهد 230 فولت وتيار يصل إلى 32 أمبير، مما يوفر طاقة تصل إلى 7.4 كيلوواط. أما الشحن ثلاثي الطور، فيمكن أن يوفر طاقة تصل إلى 43 كيلوواط عند جهد 400 فولت وتيار 63 أمبير.
يدعم نظام CCS في أوروبا، المعروف باسم CCS2، الشحن بالتيار المتردد والتيار المستمر.شواحن التيار المستمر السريعةتتراوح قدرة المولدات الكهربائية في أوروبا عادة من 50 كيلو وات إلى 350 كيلو وات، وتعمل بجهد يتراوح بين 200 فولت و1000 فولت وتيارات تصل إلى 500 أمبير.
متطلبات البنية التحتية:
تكاليف التركيب: تعتبر أجهزة الشحن من النوع 2 سهلة التركيب نسبيًا ومتوافقة مع معظم الأنظمة الكهربائية السكنية والتجارية.
توفر الطاقة: تتطلب متطلبات الطاقة العالية لشواحن التيار المستمر السريعة استثمارات كبيرة في البنية التحتية، بما في ذلك خطوط الجهد العالي المخصصة وأنظمة الإدارة الحرارية المتقدمة.
الامتثال التنظيمي: إن الامتثال لمعايير السلامة والتشغيل البيني الصارمة للاتحاد الأوروبي يضمن التبني الواسع النطاق والموثوقية لمحطات شحن المركبات الكهربائية.
الصين: معيار GB/T
تستخدم الصين معيار GB/T للشحن بالتيار المتردد والتيار المستمر. يُستخدم معيار GB/T 20234.2 للشحن بالتيار المتردد، حيث يعمل الشحن أحادي الطور بجهد 220 فولت وتيار يصل إلى 32 أمبير، وينتج ما يصل إلى 7.04 كيلوواط. يعمل الشحن ثلاثي الطور بجهد 380 فولت وتيار يصل إلى 63 أمبير، وينتج ما يصل إلى 43.8 كيلوواط.
للشحن السريع للتيار المستمر،معيار GB/T 20234.3يدعم مستويات الطاقة من 30 كيلو وات إلى 360 كيلو وات، مع جهد تشغيل يتراوح من 200 فولت إلى 1000 فولت وتيارات تصل إلى 400 أمبير.
متطلبات البنية التحتية:
تكاليف التركيب: تعتبر شواحن التيار المتردد التي تعتمد على معيار GB/T فعالة من حيث التكلفة ويمكن دمجها في الأماكن السكنية والتجارية والعامة ذات البنية التحتية الكهربائية الموجودة.
توفر الطاقة: تتطلب أجهزة الشحن السريعة DC تحسينات كبيرة في البنية التحتية الكهربائية، بما في ذلك التوصيلات عالية السعة وأنظمة التبريد الفعالة لإدارة الحرارة الناتجة أثناء الشحن عالي الطاقة.
الامتثال التنظيمي: يعد ضمان الامتثال للمعايير الوطنية الصينية ولوائح السلامة أمرًا ضروريًا لنشر محطات شحن السيارات الكهربائية بشكل آمن وفعال.
اليابان: معيار CHAdeMO
تستخدم اليابان بشكل أساسي معيار CHAdeMO للشحن السريع بالتيار المستمر. يدعم CHAdeMO مخرجات طاقة تتراوح بين 50 و400 كيلوواط، بجهد تشغيل يتراوح بين 200 و1000 فولت وتيار يصل إلى 400 أمبير. أما بالنسبة للشحن بالتيار المتردد، فتستخدم اليابان موصل النوع 1 (J1772)، الذي يعمل بجهد 100 أو 200 فولت للشحن أحادي الطور، بمخرجات طاقة تصل إلى 6 كيلوواط.
متطلبات البنية التحتية:
تكاليف التركيب: تعتبر شواحن التيار المتردد التي تستخدم موصل النوع 1 سهلة التركيب وغير مكلفة نسبيًا في البيئات السكنية والتجارية.
توفر الطاقة: تتطلب أجهزة الشحن السريع DC التي تعتمد على معيار CHAdeMO استثمارات كبيرة في البنية التحتية الكهربائية، بما في ذلك خطوط الجهد العالي المخصصة وأنظمة التبريد المتطورة.
الامتثال التنظيمي: يعد الالتزام بمعايير السلامة والتشغيل البيني الصارمة في اليابان أمرًا بالغ الأهمية للتشغيل والصيانة الموثوقة لمحطات شحن السيارات الكهربائية.
تسلا: شبكة شحن فائقة الملكية
تستخدم تسلا معيار شحن خاصًا بها لشبكة الشحن الفائق، مما يوفر شحنًا سريعًا عالي السرعة بالتيار المستمر. توفر شواحن تسلا الفائقة ما يصل إلى 250 كيلوواط، وتعمل بجهد 480 فولت وتيار يصل إلى 500 أمبير. سيارات تسلا في أوروبا مزودة بموصلات CCS2، مما يسمح لها باستخدام شواحن CCS السريعة.
متطلبات البنية التحتية:
تكاليف التركيب: تتضمن شواحن تيسلا الفائقة استثمارات كبيرة في البنية التحتية، بما في ذلك التوصيلات الكهربائية عالية السعة وأنظمة التبريد المتقدمة للتعامل مع مخرجات الطاقة العالية.
توفر الطاقة: تتطلب متطلبات الطاقة العالية لشواحن التوربينات الفائقة ترقيات مخصصة للبنية التحتية الكهربائية، مما يستلزم في كثير من الأحيان التعاون مع شركات المرافق.
الامتثال التنظيمي: يعد ضمان الامتثال لمعايير وأنظمة السلامة الإقليمية أمرًا ضروريًا للتشغيل الآمن والموثوق لشبكة Tesla Supercharger.
استراتيجيات فعّالة لتطوير محطات الشحن
تخطيط الموقع الاستراتيجي:
المناطق الحضرية: التركيز على تركيب شواحن التيار المتردد في المناطق السكنية والتجارية ومواقف السيارات العامة لتوفير خيارات شحن مريحة وبطيئة للاستخدام اليومي.
الطرق السريعة والطرق الطويلة: نشر شواحن التيار المستمر السريعة على فترات منتظمة على طول الطرق السريعة الرئيسية والطرق الطويلة لتسهيل الشحن السريع للمسافرين.
المراكز التجارية: قم بتثبيت شواحن سريعة عالية الطاقة للتيار المستمر في المراكز التجارية ومراكز الخدمات اللوجستية ومستودعات الأسطول لدعم عمليات المركبات الكهربائية التجارية.
الشراكات بين القطاعين العام والخاص:
التعاون مع الحكومات المحلية وشركات المرافق والمؤسسات الخاصة لتمويل ونشر البنية التحتية للشحن.
تحفيز الشركات وأصحاب العقارات على تركيب شواحن السيارات الكهربائية من خلال تقديم ائتمانات ضريبية ومنح وإعانات.
التوحيد القياسي والتوافق التشغيلي:
تعزيز اعتماد معايير الشحن العالمية لضمان التوافق بين نماذج السيارات الكهربائية المختلفة وشبكات الشحن.
تنفيذ بروتوكولات الاتصال المفتوحة للسماح بالتكامل السلس لشبكات الشحن المختلفة، مما يتيح للمستخدمين الوصول إلى العديد من مقدمي الشحن باستخدام حساب واحد.
تكامل الشبكة وإدارة الطاقة:
دمج محطات الشحن مع تقنيات الشبكة الذكية لإدارة الطلب على الطاقة والعرض بكفاءة.
تنفيذ حلول تخزين الطاقة، مثل البطاريات أو أنظمة المركبات إلى الشبكة (V2G)، لتحقيق التوازن في الطلب الأقصى وتعزيز استقرار الشبكة.
تجربة المستخدم وإمكانية الوصول:
تأكد من أن محطات الشحن سهلة الاستخدام، وتحتوي على تعليمات واضحة وخيارات دفع يمكن الوصول إليها.
توفير معلومات في الوقت الفعلي حول توفر الشاحن وحالته من خلال تطبيقات الهاتف المحمول وأنظمة الملاحة.
الصيانة الدورية والترقيات:
وضع بروتوكولات الصيانة لضمان موثوقية وسلامة البنية التحتية للشحن.
خطط لإجراء ترقيات منتظمة لدعم مخرجات الطاقة الأعلى والتقدم التكنولوجي الجديد.
في الختام، يُبرز تنوع معايير الشحن في مختلف المناطق الحاجة إلى نهج مُصمم خصيصًا لتطوير البنية التحتية للسيارات الكهربائية. فمن خلال فهم المتطلبات الفريدة لكل معيار وتلبيتها، يُمكن لأصحاب المصلحة بناء شبكة شحن شاملة وموثوقة بفعالية، تدعم التحول العالمي نحو التنقل الكهربائي.
اتصل بنا:
للحصول على استشارة شخصية واستفسارات حول حلول الشحن لدينا، يرجى الاتصال بـ ليزلي:
بريد إلكتروني:sale03@cngreenscience.com
الهاتف: 0086 19158819659 (وي شات و واتساب)
شركة سيتشوان للعلوم والتكنولوجيا الخضراء المحدودة
www.cngreenscience.com
وقت النشر: ٢٥ مايو ٢٠٢٤
