لقد شهدت صناعة السيارات تحولاً بفعل النمو السريع لمبيعات السيارات الكهربائية والطلب على حلول الشحن المبتكرة (المستوى 3 / شاحن DC فائق السرعة) عند أعلى مستوياته على الإطلاق. نظرًا للتوافق مع محطات الشحن الشائعة بنظام الشحن الموحد (CCS)، فإن شواحن المستوى 3 جزء مهم من البنية التحتية للمركبات الكهربائية وأهداف استدامة المركبات الكهربائية في جميع أنحاء العالم. يناقش هذا المقال جوانب مختلفة لشحن المستوى 3 (CCS)، بما في ذلك التشغيل والفوائد والتركيب، ويوفر بيانات ذات صلة لتستخدمها حتى تتمكن من فهم حل الشحن عالي السرعة هذا بشكل أفضل.
ما هي شاحن CCS المستوى 3؟
تُعد شواحن Level 3 CCS نوعًا من محطات الشحن السريع التي يستخدمها سائقو السيارات الكهربائية (EV) لشحن بطارية مركباتهم بسرعة باستخدام التيار المباشر (DC)، على عكس شواحن Level 1 أو Level 2 التي تستخدم التيار المتردد (AC). كما تُمكّن شواحن CCS مديري الأساطيل ومستخدمي السيارات الكهربائية الآخرين للمسافات الطويلة من قطع مسافات أطول دون الحاجة للتوقف عدة مرات لإعادة الشحن. ستلعب هذه الشواحن السريعة بالتيار المباشر دورًا هامًا في تسريع نمو التنقل الكهربائي في جميع أنحاء العالم.
CCS تعني “نظام الشحن المدمج”و هو المعيار العالمي لتوفير كل من التيار المتردد (AC) والتيار المستمر (DC) للسيارات الكهربائية المتوافقة. بالإضافة إلى كونها مرنة للغاية، فإن موصلات ومحطات شحن CCS هي المعيار لمعظم السيارات الكهربائية الجديدة في الولايات المتحدة وأوروبا والأسواق العالمية الرئيسية للسيارات الكهربائية، مما يجعلها مكونات أساسية في البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية.
كيف تقارن شواحن CCS المستوى 3 بشواحن المستوى 1 والمستوى 2
طريقة جيدة لفهم ما يمكن أن تفعله شاحن السيارة الكهربائية من المستوى 3 بالكامل هي مقارنتها بالشواحن من المستوى 1 والمستوى 2. مقارنة موجزة:
| مستوى الشحن |
القدرة الخارجة |
سرعة الشحن |
حالة الاستخدام |
| شاحن المستوى 1 |
1-2 كيلوواط |
٤-٥ ميل في الساعة |
شحن منزلي، طوال الليل |
| شاحن المستوى 2 |
6-19 كيلوواط |
25-30 ميل في الساعة |
شحن المنزل أو مكان العمل |
| شاحن المستوى 3 (CCS) |
50-350 كيلوواط |
شحن يصل إلى 80% في غضون 20-30 دقيقة |
محطات الشحن العامة، الرحلات الطويلة |
الحل العملي الوحيد لشحن بطارية السيارة الكهربائية بسرعة (أي، أثناء السفر لمسافات طويلة أو لعمليات أساطيل المركبات التجارية مع وقت توقف قليل أو معدوم) هو وجود شاحن من المستوى 3.
التقنية وراء شواحن المستوى 3 CCS
من خلال توفير تيار مستمر (DC) مباشرة لبطارية مشحونة، توفر تقنية المستوى 3 CCS كفاءة أكبر من طرق الشحن السابقة مثل المستوى 1 والمستوى 2. على سبيل المثال، يجب على الشواحن غير المستوى 3 تحويل التيار المتردد (AC) إلى تيار مستمر (DC) عبر شاحن السيارة المدمج، في حين تقوم الشواحن فائقة السرعة من المستوى 3 بتحويل التيار المتردد مباشرة إلى تيار مستمر من خلال معدات منفصلة عن السيارة نفسها. نتيجة لذلك، يمكن لشواحن المستوى 3 شحن البطارية بشكل أسرع عن طريق توفير المزيد من الطاقة، مما يستغرق وقتًا أقل للشحن، وفقدان طاقة أقل أثناء عملية التحويل.
الميزات الرئيسية لشواحن CCS من المستوى 3
وهذه هي الميزات البارزة التي تجعل هذه الشواحن استثمارًا لا يقدر بثمن:
1. توافق عالي: CCS هو معيار مقبول دوليًا اختارته معظم مصنعي السيارات الكهربائية لدعمه، بما في ذلك تسلا (مع محول) وبي إم دبليو، والمزيد، بما في ذلك فورد وهيونداي.
2. مخرجات طاقة مرنة: الشواحن اليوم قادرة على الشحن بين 50 كيلو واط و 350 كيلو واط، مما يلبي الأنواع المختلفة من متطلبات الشحن لكل من المركبات الشخصية والأسطول التجاري.
3. أنظمة السلامة: تتميز شواحن CCS بميزات أمان مدمجة مصممة لمنع الشحن الزائد وارتفاع درجة الحرارة، مما يساعد على إطالة عمر البطارية وأدائها.
التأثير الاقتصادي والبيئي لمحطات الشحن السريع للمركبات الكهربائية (المستوى 3)
سيحقق نشر محطات شحن السيارات الكهربائية من المستوى 3 فوائد هائلة لكل من الاقتصاد والبيئة. [وفقًا لتقرير «توقعات السيارات الكهربائية لعام 2023» الصادر عن بلومبرغ إن إي إف] بحلول عام 2030، من المتوقع أن تمثل مبيعات السيارات الكهربائية 60% من إجمالي مبيعات السيارات الجديدة على مستوى العالم — مما يشير إلى الحاجة الماسة إلى بنية تحتية موثوقة للشحن لدعم هذا الطلب المتزايد [المصدر].
الفوائد البيئية: تقلل محطات الشحن من المستوى 3 من الوقت اللازم لشحن السيارة الكهربائية وتدعم استخدام السيارات الكهربائية في الرحلات الطويلة. ونتيجة لذلك، يتم تقليل انبعاثات غازات الاحتبíos التي تنتجها سيارات محرك الاحتراق الداخلي التقليدية. كما أنها ستساعد على تعزيز وتشجيع تبني حلول الطاقة النظيفة لأنها سترتبط بشبكة الطاقة المتجددة الجديدة.
الفرص الاقتصادية: من خلال دعم إنتاج وصيانة محطات الشحن من المستوى الثالث (CCS)، سيؤدي الاستثمار في هذه التقنية إلى خلق فرص عمل في صناعات التصنيع والتركيب والصيانة. بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما تشهد محطات (CCS) زيادة في حجم العملاء، مما ينتج عنه فرصة أكبر للعملاء لإنفاق الأموال في الأعمال التجارية المضيفة.
تكلفة إنشاء محطة شحن للسيارات الكهربائية من المستوى الثالث
يشكل إنشاء محطة شحن سريع بالتيار المستمر (DC) من المستوى 3 تكلفة باهظة نظرًا للمستوى التكنولوجي العالي، ويتطلب البنية التحتية تقنية متقدمة، وهناك بعض التكاليف الرئيسية. فيما يلي النفقات الأساسية:
| عنصر التكلفة |
مصاريف تقريبية |
| عتاد الشاحن |
من $20,000 إلى $50,000 |
| التركيب (العمالة والأسلاك) |
من $15,000 إلى $50,000 |
| ترقية الشبكة الكهربائية |
من $10,000 إلى $100,000 |
| البرامج والصيانة |
متغير (قائم على الاشتراك) |
تختلف التكلفة الإجمالية للاستثمار حسب حالة الموقع، والطلب على الكهرباء، والموقع الجغرافي. لذلك، يمكن أيضًا تقليل التكلفة الإجمالية لتركيب محطة شحن عن طريق الإعانات الحكومية أو المنح التمويلية، بالإضافة إلى الإيرادات المتولدة من رسوم الشحن من العملاء الذين يستخدمون المحطة لشحن سياراتهم الكهربائية.
أسئلة متكررة
ما هي المركبات المتوافقة مع شواحن CCS المستوى 3؟
أجهزة الشحن CCS متوافقة مع العديد من مصنعي السيارات الكهربائية، بما في ذلك فورد وفولكس فاجن وهيونداي وجنرال موتورز. يمكن لسيارات تسلا الكهربائية أيضًا استخدام شواحن CCS مع المحول المناسب.
هل الشواحن السريعة سيئة لبطاريات السيارات الكهربائية؟
البطارية محمية بنظام أمان متقدم توفره شواحن المستوى 3. في حين أن الاستخدام المنتظم للشحن السريع قد يزيد من تآكل البطارية، إلا أنه ضئيل للغاية بسبب طرازات السيارات الكهربائية الأحدث وقدرتها على الشحن السريع بالتيار المستمر عالي الطاقة.
كم تكلفة استخدام شاحن المستوى 3؟
قد تختلف تكاليف الشحن باختلاف مزود الخدمة والمنطقة. ويتراوح السعر عادةً بين $0.25 و$0.50/كيلوواط ساعة. وتفرض بعض شبكات الشحن رسومًا إضافية بناءً على المدة التي تقضيها في محطة الشحن.
هل يمكن لجميع أجهزة شحن السيارات الكهربائية العامة الشحن بسرعة المستوى 3؟
ليس كل محطات شحن السيارات الكهربائية العامة تحتوي على شواحن سريعة بتيار مستمر، أو شواحن المستوى 3. في الواقع، العديد من محطات شحن السيارات الكهربائية العامة مجهزة بشواحن المستوى 2 وهي أبطأ من شواحن المستوى 3. للعثور على محطات شحن السيارات الكهربائية العامة التي تحتوي على شواحن المستوى 3 بالقرب منك، يرجى الاطلاع على التطبيقات المذكورة (PlugShare، Chargepoint).
ما هي سرعة الشحن في محطة بقدرة 350 كيلووات؟
محطة شحن تنتج 350 كيلووات من الطاقة تستغرق من 10 إلى 15 دقيقة لشحن ما يكفي من البطاريات لتزويد المركبات الكهربائية المناسبة بمدى إضافي يزيد عن 200 ميل. ستعتمد السرعة الفعلية التي يمكن لمركبتك الشحن بها على حجم البطارية المتاح في مركبتك ومستوى شحن البطارية الحالي.
كيف ستعمل التطورات المستقبلية على تحسين الشحن بالمستوى 3؟
استمر البحث في تطوير شواحن يمكنها شحن المركبات الكهربائية بسرعة تزيد عن 1 ميجاوات؛ وبالتالي، في غضون أقل من عشر دقائق، يمكن شحن السيارة الكهربائية بالكامل - ومع ذلك، قد يستغرق هذا وقتًا أطول ليصبح قابلاً للتطبيق تجاريًا.
تعد أجهزة الشحن من المستوى 3 لنظام الاتصال بالشحن (CCS) تطورات ثورية في صناعة السيارات الكهربائية، والتي توفر للسيارات الكهربائية طريقة سريعة وموثوقة وسهلة للشحن. مع استمرار نمو عدد السيارات الكهربائية، تزداد الحاجة إلى شواحن CCS من المستوى 3 ستصبح ذات أهمية متزايدة في التغلب على قلق المدى وتمكين السفر لمسافات طويلة. بتأثيرها الإيجابي على البيئة والاقتصاد، ستلعب أجهزة الشحن CCS من المستوى 3 دورًا أساسيًا في تحقيق مستقبل مستدام من خلال النقل الذي يستخدم فقط الطاقة المولدة من مصادر متجددة. فهم كيفية عمل شحن CCS من المستوى 3، والتكاليف المتضمنة، وفوائد شحن CCS من المستوى 3 كلها أمور أساسية لكل من المستهلكين والشركات الذين يرغبون في أن يكونوا جزءًا من التحول إلى نظام نقل يعمل بالطاقة النظيفة.
المراجع
شركة شينيا دونغفانغ لتكنولوجيا الكهرباء المحدودة.
