עם האימוץ הגלובלי המהיר של רכבים חשמליים, מדריך זה מתמקד בנושאים המורכבים והמתפתחיםמערכת אקולוגית לטעינה בצפון אמריקהאנו משלבים מפרטים טכניים עדכניים ותובנות קריטיות בנוגע לפריסה הנדסית, הנגזרות מגופי תעשייה (SAE, CharIN) וממקורות נתונים מוסמכים (DOE, NREL), תוך התמקדות במסמכי התקן SAE J1772 ו-ISO 15118. הניתוח בוחן בקפדנות את המפרטים הטכניים, גבולות התאימות והמגמות העתידיות, במטרה לספק ניתוח מקורי דרך עדשת יכולת פעולה הדדית של פרוטוקולים.
תוֹכֶן הָעִניָנִים
1. מהי טעינת CCS?
CCS (מערכת טעינה משולבת)הוא סטנדרט טעינה רב-תכליתי לרכבים חשמליים הנמצא בשימוש נרחב באירופה וקוֹדֶםתקן הטעינה המהירה הדומיננטי בצפון אמריקה. הוא תומך בשניהםזרם חילופין (AC)וזרם ישר (DC)טעינה דרך מחבר יחיד, מה שמציע גמישות רבה למשתמשים. מחבר ה-CCS משלב פיני טעינה סטנדרטיים של AC (כגון J1772 בצפון אמריקה או Type 2 באירופה) עם שני פיני DC נוספים, המאפשרים טעינה איטית של AC וטעינה מהירה של DC במהירות גבוהה דרך אותו יציאה.
יתרונות של CCS:
• טעינה רב תכליתית:תומך בטעינה AC ו-DC, מתאים לטעינה ביתית וציבורית.
• טעינה מהירה:טעינה מהירה של זרם ישר (DC) יכולה בדרך כלל לטעון סוללה ל-80% בפחות מ-30 דקות, מה שמקצר משמעותית את זמן הטעינה.
• אימוץ נרחב:אומץ על ידי יצרניות רכב גדולות ומשולב במספר הולך וגדל של תחנות טעינה ציבוריות.
כתקן המחייב באיחוד האירופי, CCS2 נותר מחבר הטעינה המהירה DC הדומיננטי.לפי ה-נתוני מצפה הדלק החלופי האירופי (EAFO) (רבעון רביעי 2024), הרוב המכריע (בערך85% עד 90%) של עמדות טעינה ציבוריות משתמשות בחיבורי Type 2 (AC) או CCS (DC).מקור ACEAנתונים מה-משרד האנרגיה של ארה"ב (DOE)מצביע על כך ש-CCS נותר הסטנדרט המותקן עבור צי הרכבים הנוכחי שאינם טסלה בצפון אמריקה, אפילו בתקופת המעבר ל-NACS [מקור DOE-AFDC].
2. אילו כלי רכב תומכים בטעינת CCS?
CCSנשאר הטעינה מהירה דומיננטית בסטנדרטברחבי העולם, במיוחד באירופה. בצפון אמריקה, רוב הרכבים החשמליים הקיימים שאינם של טסלה (דגמים שלפני 2025) תומכים ב-CCS1, אם כי יצרנים רבים הודיעו על מעבר ליציאות NACS החל משנת 2025.
כלי הרכב הנתמכים כוללים:
•פולקסווגן ID.4
• סדרות BMW i4 ו-iX
• פורד מוסטנג מאך-E
• יונדאי איוניק 5
• קיה EV6
כלי רכב אלה תואמים לרוב רשתות הטעינה המהירות הגבוהה, ומספקים חוויה נוחה לנסיעות למרחקים ארוכים.
3. שינוי בנוף הצפון אמריקאי: CCS1 לעומת SAE J3400 (NACS)
השוק הצפון אמריקאי מוגדר כיום על ידי תחרות ביןCCS1(תקן CCS האזורי) ו-מערכת הטעינה של צפון אמריקה (NACS), אשר תוקן על ידי אגודת מהנדסי הרכב (SAE) כSAE J3400。
מאמר זה מספק ניתוח מעמיק של נוף הטעינה הנוכחי בצפון אמריקה, תוך התמקדות במפרטים הטכניים וב...אתגרי פריסה בשטחשל CCS1, J1772, ותקן SAE J3400 (NACS) העולה.אנו משלבים תובנות שנגזרו ממפעילי רשתות טעינה גדולות ותיעוד הנדסי רכבכדי להשוות סוגי טעינה, תאימות פיזית ומגמות ארוכות טווח.
| תכונה | CCS1 (מערכת טעינה משולבת) | NACS / SAE J3400 (מערכת טעינה בצפון אמריקה) |
|---|---|---|
| עיצוב מחברים | מחבר גדול ומגושם יותר המשלב פיני J1772 עם שני פיני DC. | עיצוב קטן יותר, קל יותר וארגונומי יותר; סט פינים אחד עבור AC/DC. |
| אזור דומיננטי | אירופה (כ-CCS2) ולפני כן צפון אמריקה. | צפון אמריקה (עתיד להפוך לסטנדרט ברירת המחדל). |
| תחזית עתידית | יישאר חיוני עבור צי הרכבים החשמליים הקיים שאינם של טסלה ובאמצעות מתאמים. | יצרניות רכב גדולות מאמצות אותו עבור דגמים חדשים החל מ-2025/2026。 |
הסטנדרטיזציה של מחבר NACS כ-SAE J3400מספק מפת דרכים ברורה לתעשייה, המבטיחה יכולת פעולה הדדית והסמכת בטיחות לאימוץ נרחב שלה ברחבי צפון אמריקה.
4. מהי טעינת J1772?
SAE J1772הוא הסטנדרטזרם חילופין (AC)מחבר טעינה בצפון אמריקה, המשמש בעיקר עבוררמה 1 (120V)ורמה 2 (240V)טעינה. פותח על ידי אגודתמהנדסי רכב (SAE),הוא תואם כמעט לכל כלי הרכב החשמליים וההיברידיים החשמליים הנטענים (PHEV) הנמכרים בצפון אמריקה.
תכונות של J1772:
• טעינה באמצעות AC בלבד:מתאים לטעינה איטית בבית או במקומות עבודה.
• תאימות רחבה:נתמך כמעט על ידי כל הרכבים החשמליים וה-PHEV בצפון אמריקה.
• שימוש ביתי וציבורי:משמש בדרך כלל במערכות טעינה ביתיות ובתחנות טעינה ציבוריות של AC.
הערכות בתעשייה מצביעות על כךמעל 80-90%מתוך יחידות טעינה ביתיות ברמה 2 הנמכרות בצפון אמריקה, יש את מחבר J1772, מה שמקבע אותו כסטנדרט אוניברסלי למזגן. בעלי טסלה יכולים לטעון את רכביהם ברוב תחנות המזגן הציבוריות באמצעות מתאם J1772. בנוסף, דו"ח של Electric Mobility Canada מדגיש את ההסתמכות הנרחבת על J1772 מצד בעלי רכבים חשמליים מסוג ניסאן ליף ושברולט בולט לטעינה יומית.
5. אילו כלי רכב תומכים בטעינת J1772?
רוֹברכבים חשמלייםורכבי PHEVבצפון אמריקה מצוידים במחברי J1772, מה שהופך אותו לתקן התואם ביותר לטעינה ברמה 1 ורמה 2.
כלי הרכב הנתמכים כוללים:
• דגמי טסלה (עם מתאם)
• ניסאן ליף
• שברולט בולט EV
• טויוטה פריוס פריים (PHEV)
התאימות הרחבה של J1772 הופכת אותו לאחד מתקני הטעינה הפופולריים ביותר בצפון אמריקה. כתקן אוניברסלי ברמה 2 (AC), כל כלי הרכב החשמליים וה-PHEV שאינם של טסלה המיוצרים עבור השוק הצפון אמריקאי (לפני המעבר ל-NACS, למשל, דגמים שלפני 2025/2026) מצוידים ביציאת J1772, מה שהופך אותו לתקן תאימות פונקציונלי של 100% לטעינת AC. השימוש של טסלה במתאמי J1772 מאפשר לרכביה לטעון כמעט בכל תחנות מיזוג האוויר הציבוריות. בנוסף, מחקר של Electric Mobility Canada מראה שבעלי רכבים חשמליים של ניסאן ליף ושברולט בולט מעריכים מאוד את התאימות וקלות השימוש ב-J1772.
6. הבדלים עיקריים בין CCS ל-J1772
בעת בחירת תקן טעינה, על המשתמשים לשקולמהירות טעינה,תְאִימוּת, ומקרי שימוש. להלן ההבדלים העיקריים:
| השוואה | CCS (מערכת טעינה משולבת) | J1772 (SAE J1772) |
| סוג טעינה | תומך במזגן (רמה 2) וטעינה מהירה DC (רמה 3) | טעינת AC בלבד(רמה 1 ורמה 2) |
| מהירות טעינה | טעינה מהירה של DC בדרך כלל 50 קילוואט עד 350 קילוואט (פחות מ-30 דקות עד 80%) | טעינה ברמה 2 עד 19.2 קילוואט (4-8 שעות לטעינה מלאה) |
| עיצוב מחברים | מחבר גדול ומגושם יותר המשלב פיני AC J1772 עם שני פיני DC ייעודיים. | מחבר טעינה קומפקטי AC עבור רמה 1/2 בלבד. |
| פרוטוקול תקשורת | ISO 15118 (ספק קווי חשמל - בקר לוח בקרה)עבור תכונות מתקדמות (למשל, חבר וטען) | SAE J1772 (אות טייס)לבקרת טעינה בסיסית ונעילת בטיחות. |
| עלות חומרה | (יחידת DCFC): 10,000 דולר עד מעל 40,000 דולר (עבור יחידת 50-150 קילוואט, לא כולל הנדסה אזרחית) | יחידות דיור ברמה 2: בדרך כלל300 דולר – 1,000 דולר אמריקאיעבור יחידת החומרה. |
| מקרי שימוש | טעינה ביתית, נסיעות למרחקים ארוכים וטעינה ציבורית במהירות גבוהה. | טעינה איטית בבית או במקום העבודה (חניה לילית/יומית). |
א. מהירות טעינה:
CCS ו-NACS תומכים בטעינה מהירה של DC, לרוב בטווח של 50 קילוואט עד350 קילוואט(בהתאם לתחנה ולמבנה הרכב). J1772 מוגבל לטעינת AC ברמה 2, עם תפוקה אופיינית מקסימלית של19.2 קילוואט.
ב. עלות ומורכבות התקנה:בעוד שהתקנת J1772 (רמה 2) דומה לחיווט של מכשיר גדול (300–1,000 דולר לחומרה), פריסת DCFC (CCS/NACS) באתר מייצגת פרויקט הנדסי משמעותי. עלויות הפרויקט הכוללות (מעל 100,000 דולר) נשלטות לעתים קרובות על ידי שדרוגי רשת החשמל, עלויות שנאים והיתרים מיוחדים - גורמים העולים בהרבה על עלות החומרה ליחידה של 10,000–40,000 דולר.[ניתוח עלויות NREL].
ג. עיצוב מחברים
CCSמשלב פיני AC J1772 עם שני פיני DC נוספים, מה שהופך אותו למעט גדול יותר ממחבר J1772 סטנדרטי אך מאפשר גמישות רבה יותר.
J1772מחבר קומפקטי יותר התומך אך ורק בטעינת AC.
ד. תאימות
CCSתואם לרכבים חשמליים המיועדים לטעינה AC ו-DC כאחד, מועיל במיוחד לנסיעות ארוכות יותר הדורשות עצירות טעינה מהירות.
J1772תואם אוניברסלית לכל רכבי החשמל וה-PHEV בצפון אמריקה לטעינת AC, בשימוש נרחב בתחנות טעינה ביתיות ומטעני AC ציבוריים.
ה. יישום
CCSאידיאלי הן לטעינה ביתית והן לטעינה במהירות גבוהה בדרכים, מתאים לרכבים חשמליים הדורשים אפשרויות טעינה מהירות.
J1772מתאים בעיקר לטעינה בבית או במקום העבודה, ועדיף לטעינה בלילה או במקומות בהם מהירות אינה גורם קריטי.
ו. יכולת פעולה הדדית של פרוטוקולים: SAE J3400 ו-ISO 15118
תקן CCS מסתמך על ISO 15118 (באופן ספציפי 15118-2/20 עבור PLC דרך קו Control Pilot) כדי לאפשר תכונות מאובטחות כמו Plug and Charge (P&C). חשוב לציין, שתקן SAE J3400 מוגדר במפורש כתואם חשמלית לפרוטוקול ISO 15118 דרך PLC. משמעות הדבר היא שרכבים המצוידים ב-NACS יכולים לתמוך בתכונות P&C ו-V2G (רכב לרשת), בתנאי שה-backend והקושחה של תחנת הטעינה מעודכנים כדי ליישם באופן מלא את לחיצת היד של פרוטוקול ISO 15118 עבור מחבר J3400. יכולת פעולה הדדית זו היא המפתח למעבר חלק.
[הערה לעזר חזותי] ראה איור 1 עבור פיני מחבר J1772 לעומת CCS1
7. שאלות נפוצות
1. האם ניתן לטעון כלי רכב מסוג J1772 בלבד (AC) בתחנת CCS?
לא, לא ישירות לטעינה מהירה של זרם ישר. בעוד שהחצי העליון של יציאת CCS הוא יציאת J1772, תחנות טעינה מהירה ציבוריות של זרם ישר מספקות רק את תותח ה-CCS (DC) המלא. רכב עם J1772 בלבד אינו יכול להשתמש בפיני זרם ישר בעלי הספק גבוה.
2. האם מטעני CCS זמינים באופן נרחב בתחנות טעינה ציבוריות?
כֵּן.מטעני CCS (CCS1/CCS2) נפוצים ברחבי העולם. בצפון אמריקה, הרשת נרחבת, ותחנות רבות מוסיפות מחברי NACS לצד CCS1 לצורך תאימות עתידית.
3. האם רכבי טסלה תומכים ב-CCS או ב-J1772?
רכבי טסלה משתמשים באופן טבעי במחבר NACS. הם יכולים לטעון בתחנות J1772 (AC) באמצעות מתאם, והם יכולים גם לגשת לרשת הטעינה המהירה של CCS DC באמצעות מתאם CCS המסופק על ידי היצרן.
4. מה מהיר יותר: CCS או J1772?
CCS ו-NACS (J3400) מהירים משמעותית מ-J1772.הסיבה לכך היא ש-CCS ו-NACS תומכים בטעינה מהירה של DC ברמה 3, בעוד ש-J1772 מוגבל לטעינה איטית של AC ברמה 1/2.
5. מהי עוצמת הטעינה של מטען J1772?
מטעני J1772 תומכים בדרך כלל בטעינה ברמה 1 (120V, 1.4-1.9 קילוואט) וברמה 2 (240V, 3.3-19.2 קילוואט).
6. מהי עוצמת הטעינה המרבית של מטען CCS?
מטעני CCS תומכים בדרך כלל ברמות הספק הנעות בין 50 קילוואט ל-350 קילוואט, תלוי בתחנת הטעינה וברכב.
7. מהי עלות החומרה האופיינית למטענים מסוג J1772 ו-CCS/NACS?
יחידות J1772 Level 2 עולות בדרך כלל 300-1,000 דולר אמריקאי (לא כולל חיווט ביתי). יחידות DCFC (CCS/NACS) (50-150 קילוואט) עולות בדרך כלל 10,000-40,000 דולר אמריקאי ומעלה (עבור יחידת החומרה בלבד). הערה: עלות הפרויקט הכוללת של DCFC עולה לרוב על 100,000 דולר.
8.האם CCS1 יופסק בהדרגה בצפון אמריקה?
CCS1 נמצאת בתקופת מעבר. בעוד שרוב יצרניות הרכב התחייבו ליציאות NACS החל משנת 2025/2026, CCS1 יישאר חיוני עבור מיליוני כלי הרכב החשמליים הקיימים שאינם של טסלה במשך שנים. רשתות טעינה נעות לעבר תחנות בעלות שתי יציאות (CCS1 + NACS).
8. מגמות עתידיות והמלצות משתמשים
ככל ששוק הרכבים החשמליים ממשיך לצמוח, נוף הטעינה הופך להיות מפולח באופן ברור לפי אזורים ומקרי שימוש:
•תקן עולמי: CCS2נותר הסטנדרט שאינו של טסלה ברחבי אירופה ובשווקים גלובליים גדולים אחרים.
•צפון אמריקה: SAE J3400 (NACS)הופך במהירות לסטנדרט החדש והדומיננטי לטעינה מהירה של כלי רכב נוסעים, הנתמך על ידי כמעט כל יצרניות הרכב הגדולות. CCS1 יישאר חיוני במהלך תקופת המעבר.
•טעינה ביתית: SAE J1772(רמה 2) תמשיך לשלוט בשוק הטלפונים הביתיים ומקומות העבודה בעלי העלות הנמוכה והטעינה האיטית, בשל האוניברסליות והפשטות שלה.
עבור צרכנים, הבחירה תלויה במיקום. באירופה, תאימות CCS2 היא חובה. בצפון אמריקה, בחירת רכב עםNACS מקורי (J3400)היא הדרך הטובה ביותר להבטיח את עתיד ההשקעה שלך, בעוד שבעלים נוכחיים שאינם בעלי טסלה חייבים להסתמך על הקיימיםCCS1רשת ומתאמים לגישה למטען העל. המגמה היא לכיווןעמדות טעינה בעלות שתי יציאותכדי לשרת הן את צי ה-CCS הנוכחי והן את צי ה-NACS העתידי.
זמן פרסום: 31 באוקטובר 2024