ככל שרכבים חשמליים (EV) הופכים למיינסטרים יותר, הבנת ההבדלים ביןטעינה מהירה של DCוטעינה ברמה 2חיוני הן לבעלי רכב חשמלי נוכחיים והן לבעלי רכב חשמלי פוטנציאליים. מאמר זה בוחן את התכונות העיקריות, היתרונות והמגבלות של כל שיטת טעינה, ועוזר לכם להחליט איזו אפשרות מתאימה ביותר לצרכים שלכם. החל ממהירות הטעינה והעלות ועד להתקנה וההשפעה הסביבתית, אנו מכסים את כל מה שאתם צריכים לדעת כדי לקבל בחירה מושכלת. בין אם אתם מחפשים לטעון בבית, בדרכים או לנסיעות למרחקים ארוכים, מדריך מעמיק זה מספק השוואה ברורה שתעזור לכם לנווט בעולם המתפתח של טעינת רכב חשמלי.
תוֹכֶן הָעִניָנִים
מהי טעינה מהירה DC וכיצד היא פועלת?
טעינה מהירה של DC (DCFC)היא שיטה בעלת הספק גבוה הממירה זרם חילופין (AC) לזרם ישר במתח גבוה (DC) בתוך יחידת הטעינהמטענים אלה פועלים בדרך כלל ב-רמות מתח בדרגה 400V או 800V, המספק חשמל מ50 קילוואט עד 350 קילוואט (או יותר), נשלט על ידיתקני IEC 61851-23DCFCעוקף את ממיר AC/DC המובנהומזין אנרגיה ישרה בעלת זרם ישר גבוה ישירות לסוללת הרכב החשמלי באמצעות מחברים ייעודיים (כגוןCCS, CHAdeMO, או NACS). יתר על כן, תהליך הטעינה המהירה מנוהל בקפדנות באמצעות פרוטוקולי תקשורת כמותקן ISO 15118 or OCPP (פרוטוקול נקודת טעינה פתוחה)כדי להבטיח אבטחת מידע וטעינה אופטימלית.
עקרון הפעולה של טעינה מהירה בזרם ישר (DC) כרוך באספקת זרם ישר ישירות לסוללת הרכב החשמלי, תוך עקיפת המטען המובנה של המכונית. אספקת חשמל מהירה זו מאפשרת לרכבים להיטען תוך 30 דקות בלבד במקרים מסוימים, מה שהופך אותה לאידיאלית לנסיעות בכבישים מהירים ולמקומות בהם נדרשת טעינה מהירה.
מאפיינים עיקריים לדיון:
• סוגי מטענים מהירים DC (CHAdeMO, CCS, מטענים מהירים של טסלה)
• מהירויות טעינה (לדוגמה, 50 קילוואט עד 350 קילוואט)
• מיקומים בהם נמצאים מטעני זרם ישר (כבישים מהירים, מרכזי טעינה עירוניים)
מהי טעינה ברמה 2 וכיצד היא משתווה לטעינה מהירה של DC?
טעינה ברמה 2אספקהזרם חילופין חד פאזי 240V (AC)(בצפון אמריקה), כאשר הספק בדרך כלל נע בין3.3 קילוואט עד 19.2 קילוואטמטען רמה 2 (EVSE) משמש כ...מתג בטיחות חכם, כאשר המטען המובנה של הרכב מטפל בהמרת זרם חילופין לזרם ישר. בצפון אמריקה, התקנות ברמה 2 חייבות לעמוד בדרישותUL 2594הסמכה ולעקוב בקפדנותסעיף 625 בקוד החשמל הלאומי (NEC)זה בדרך כלל מצריך אמעגל ייעודי של 40A או 50A, כאשר כל הרכיבים חייבים להיות מדורגים עבור125%של הזרם הרציף המרבי של המטען.
ההבדל העיקרי בין טעינה ברמה 2 לטעינה מהירה DC טמון במהירות תהליך הטעינה. בעוד שמטענים ברמה 2 איטיים יותר, הם אידיאליים לטעינה בלילה או במקום העבודה, שבה משתמשים יכולים להשאיר את רכביהם מחוברים לחשמל לפרקי זמן ממושכים.
מאפיינים עיקריים לדיון:
• השוואת תפוקת הספק (למשל, 240V AC לעומת 400V-800V DC)
• זמן טעינה לרמה 2 (לדוגמה, 4-8 שעות לטעינה מלאה)
• מקרי שימוש אידיאליים (טעינה ביתית, טעינה עסקית, עמדות ציבוריות)
מהם ההבדלים העיקריים במהירות הטעינה בין טעינה מהירה DC לטעינה ברמה 2?
ההבדל העיקרי בין טעינה מהירה DC לטעינה ברמה 2 טמון במהירות שבה כל אחד מהם יכול לטעון רכב חשמלי. בעוד שמטענים ברמה 2 מספקים קצב טעינה איטי ויציב, מטעני DC מהירים מתוכננים לחידוש מהיר של סוללות רכב חשמלי.
השוואת מהירות מצב טעינה (מבוסס על סוללה של 75 קילוואט שעה)
| מצב טעינה | טווח הספק אופייני | טווח לשעה (RPH) | זמן טעינה 200 מייל | מקרה שימוש אידיאלי |
| רמה 2 (L2) | 7.7 קילוואט | 23 מייל | כ-8.7 שעות | טעינה של לילה בבית/בעבודה |
| טעינה מהירה DC (DCFC) | 150 קילוואט | 450 מייל | כ-27 דקות | טיולי דרכים, תדלוק חירום |
כיצד סוגי סוללות משפיעים על מהירות הטעינה?
לכימיה של הסוללה תפקיד משמעותי במהירות הטעינה של רכב חשמלי. רוב כלי הרכב החשמליים כיום משתמשים בסוללות ליתיום-יון (Li-ion), בעלות מאפייני טעינה משתנים.
• סוללות ליתיום-יוןסוללות אלו מסוגלות לקבל זרמי טעינה גבוהים, מה שהופך אותן מתאימות הן לטעינה מהירה ברמה 2 והן לטעינה מהירה של DC. עם זאת, קצב הטעינה יורד ככל שהסוללה מתקרבת לקיבולת מלאה כדי למנוע התחממות יתר ונזק.
• סוללות מצב מוצקטכנולוגיה חדשה יותר המבטיחה זמני טעינה מהירים יותר מסוללות ליתיום-יון קיימות. עם זאת, רוב כלי הרכב החשמליים כיום עדיין מסתמכים על סוללות ליתיום-יון, ומהירות הטעינה נשלטת בדרך כלל על ידי המטען המובנה ומערכת ניהול הסוללות של הרכב.
דִיוּן:
• מדוע הטעינה מואטת ככל שהסוללה מתמלאת (ניהול סוללה ומגבלות תרמיות)
• הבדלים בתעריפי טעינה בין דגמי רכב חשמלי (לדוגמה, טסלה לעומת ניסאן ליפס)
• השפעת טעינה מהירה על חיי הסוללה לטווח ארוך
מהן העלויות הכרוכות בטעינה מהירה של DC לעומת טעינה ברמה 2?
עלות הטעינה היא שיקול קריטי עבור בעלי רכב חשמלי. עלויות הטעינה תלויות בגורמים שונים כגון תעריף החשמל, מהירות הטעינה והאם המשתמש נמצא בבית או בעמדת טעינה ציבורית.
| גורם העלות | טעינה ביתית ברמה 2 (240V AC) | טעינה מהירה של DC (DCFC) |
| קצב אנרגיה (קו בסיסי) | בערך.0.16 דולר/קוט"ש(בהתבסס עלEIA 2024תעריפים ממוצעים למגורים) | טווחים מ0.35 עד 0.60 דולר לקוט"ש(בהתבסס עלNREL 2024נתוני קמעונאות ציבוריים) |
| עלות טעינה מלאה של 75 קוט"ש | בערך.12.00 דולר(עלות אנרגיה בלבד) | טווחים מ26.25 עד 45.00 דולר(עלות אנרגיה בלבד) |
| עלות התקנה מראש | לא כוללעלות מראש (ממוצע)1,000 - 2,500 דולרעבור חומרה ועבודה) | גבוה באופן בלתי אפשרי(עשרות אלפי עד מאות אלפי דולרים) |
| פרמיה/עמלות | מינימלי (ייתכן שיחולו תעריפים לפי זמן שימוש) | פרמיה גבוהה (כולל לעתים קרובותדמי סרק לדקהודמי דרישה) |
מהן דרישות ההתקנה לטעינה מהירה של DC וטעינה ברמה 2?
התקנת מטען לרכב חשמלי דורשת עמידה בדרישות חשמל מסוימות.מטענים ברמה 2, תהליך ההתקנה הוא בדרך כלל פשוט, בעודמטענים מהירים DCדורשים תשתית מורכבת יותר.
• התקנת טעינה ברמה 2כדי להתקין מטען ברמה 2 בבית, מערכת החשמל חייבת להיות מסוגלת לתמוך במתח של 240 וולט, מה שבדרך כלל דורש מעגל ייעודי של 30-50 אמפר. בעלי בתים צריכים לעתים קרובות לשכור חשמלאי להתקנת המטען.
• התקנת טעינה מהירה DCמטענים מהירים של זרם ישר דורשים מערכות מתח גבוה יותר (בדרך כלל 400-800 וולט), יחד עם תשתית חשמלית מתקדמת יותר, כגון ספק כוח תלת פאזי. זה הופך אותם יקרים ומורכבים יותר להתקנה, כאשר חלק מהעלויות מגיעות לעשרות אלפי דולרים.
• רמה 2התקנה פשוטה, עלות נמוכה יחסית.
• טעינה מהירה של DCדורש מערכות מתח גבוה, התקנה יקרה.
היכן ממוקמים בדרך כלל מטענים מהירים DC לעומת מטענים ברמה 2?
מטענים מהירים DCמותקנים בדרך כלל במקומות בהם נדרשים זמני אספקה מהירים, כגון לאורך כבישים מהירים, במרכזי תחבורה מרכזיים או באזורים עירוניים צפופי אוכלוסין. מטענים ברמה 2, לעומת זאת, נמצאים בבתים, במקומות עבודה, בחניונים ציבוריים ובמקומות קמעונאיים, ומציעים אפשרויות טעינה איטיות וחסכוניות יותר.
• מיקומי טעינה מהירה של DCשדות תעופה, תחנות מנוחה בכבישים מהירים, תחנות דלק ורשתות טעינה ציבוריות כמו תחנות טסלה סופרצ'ארג'ר.
• עמדות טעינה ברמה 2: חניונים למגורים, קניונים, בנייני משרדים, חניונים ואתרים מסחריים.
כיצד משפיעה מהירות הטעינה על חוויית הנהיגה ברכב חשמלי?
למהירות הטעינה של רכב חשמלי יש השפעה ישירה על חוויית המשתמש.מטענים מהירים DCמפחיתים משמעותית את זמן ההשבתה, מה שהופך אותם לאידיאליים לנסיעות ארוכות שבהן טעינה מהירה חיונית. מצד שני,מטענים ברמה 2מתאימים למשתמשים שיכולים להרשות לעצמם זמני טעינה ארוכים יותר, כגון טעינה בלילה בבית או במהלך יום העבודה.
• נסיעה למרחקים ארוכיםלנסיעות בכביש ולמרחקים ארוכים, מטעני זרם ישר (DC) הם הכרחיים, המאפשרים לנהגים לטעון במהירות ולהמשיך את נסיעתם ללא עיכובים משמעותיים.
• שימוש יומיומיעבור נסיעות יומיומיות ונסיעות קצרות, מטענים ברמה 2 מציעים פתרון הולם וחסכוני.
מהן ההשפעות הסביבתיות של טעינה מהירה DC לעומת טעינה ברמה 2?
מנקודת מבט סביבתית, גם לטעינה מהירה של DC וגם לטעינה ברמה 2 יש שיקולים ייחודיים. מטעני DC מהירים צורכים יותר חשמל בפרק זמן קצר יותר, מה שעלול להפעיל עומס נוסף על הרשתות המקומיות. עם זאת, ההשפעה הסביבתית תלויה במידה רבה במקור האנרגיה המפעיל את המטענים.
• טעינה מהירה של DCבהתחשב בצריכת האנרגיה הגבוהה שלהם, מטענים מהירים של DC יכולים לתרום לחוסר יציבות ברשת באזורים עם תשתית לא מספקת. עם זאת, אם הם מופעלים על ידי מקורות מתחדשים כמו אנרגיה סולארית או רוח, ההשפעה הסביבתית שלהם מצטמצמת משמעותית.
• טעינה ברמה 2למטענים ברמה 2 יש טביעת רגל סביבתית קטנה יותר לכל טעינה, אך ההשפעה המצטברת של טעינה נרחבת עלולה להפעיל לחץ על רשתות החשמל המקומיות, במיוחד בשעות השיא.
מה צופן העתיד לטעינה מהירה של DC וטעינה ברמה 2?
ככל שאימוץ כלי רכב חשמליים ממשיך לגדול, גם טעינה מהירה בזרם ישר וגם טעינה ברמה 2 מתפתחות כדי לענות על הדרישות של נוף הרכב המשתנה. חידושים עתידיים כוללים:
• מטענים מהירים יותר של DCטכנולוגיות חדשות, כמו תחנות טעינה מהירות במיוחד (350 קילוואט ומעלה), צצות כדי להפחית עוד יותר את זמני הטעינה.
• תשתית טעינה חכמהשילוב טכנולוגיות טעינה חכמות שיכולות לייעל את זמני הטעינה ולנהל את צריכת האנרגיה.
• טעינה אלחוטיתפוטנציאל למטענים מהירים ברמה 2 וגם למטענים מהירים DC להתפתח למערכות טעינה אלחוטיות (אינדוקטיביות).
מַסְקָנָה
ההחלטה בין טעינה מהירה DC לטעינה ברמה 2 תלויה בסופו של דבר בצורכי המשתמש, במפרטי הרכב ובהרגלי הטעינה. לטעינה מהירה תוך כדי תנועה, מטעני DC מהירים הם הבחירה הברורה. עם זאת, לשימוש יומיומי וחסכוני, מטעני ברמה 2 מציעים יתרונות משמעותיים.
הניסיון האמפירי של לינקפאוור:בְּתוֹריצרן עם ניסיון נרחב במחקר ופיתוח ובפרויקטים של EVSEאנו ממליצים ללקוחות מסחריים שפורסים עמדות טעינה להשתמש ב-פרוטוקול OCPPעֲבוּרניהול עומס חכם ולהתייעץ עם חשמלאים מנוסים כדי להבטיח עמידה בדרישותתקני NEC/ULוכללי חיבור רשת החשמלהנתונים שלנו מצביעים על כךפריסה חכמה ברמה 2 (במקום הסתמכות יתר על המידה על DCFC)מציע את החזר ההשקעה הגבוה ביותר לטווח ארוך בתרחישים מסחריים ומגורים מרובי יחידות דיור.
זמן פרסום: 8 בנובמבר 2024