الحقيقة الخادعة حول ذروة طاقة الشحن بالتيار المستمر

150 كيلووات، 200 كيلووات، 250 كيلووات - عندما يتعلق الأمر بالقوة القصوى لشحن التيار المستمر، يبدو أن السباق لن يتوقف. ولكن هل أهمية الحد الأقصى لقوة الشحن للسيارة الكهربائية مبالغ فيها؟ بعد كل شيء، يمثل شحن التيار المستمر في حياة السيارة الكهربائية أقلية من جلسات الشحن التي ستحدث. 95% من السائقين الأوروبيين يقطعون مسافة تصل إلى 50 كيلومترًا في اليوم، فهل يهم حقًا مدى سرعة استعادة الحد الأدنى من الشحن المستخدم؟

السبب وراء اكتساب الشحن بالتيار المستمر أهمية هو أن الشركات المصنعة حريصة على عرض التقدم التكنولوجي لتكنولوجيا البطاريات الخاصة بهم. لا يزال الكثير من الناس يقارنون "قوة الشحن" والوقت الذي يستغرقه "شحن" (إعادة تعبئة) سيارة ICE بمركبة كهربائية.

وفي الواقع، خلال رحلة طويلة، يعد الشحن بالتيار المستمر مهمًا للسيارة الكهربائية، ولكن هل هذه السيارات القادرة على الشحن السريع بقدرة 200 كيلووات، و250 كيلووات، و300 كيلووات تفي حقًا بوعودها؟ دعونا معرفة ذلك

ذروة قوة الشحن

تعد طاقة الشحن القصوى أحد جوانب المعادلة. في الآونة الأخيرة، تجاوزت السيارات ذات التصميم المعماري 800 فولت حدود الشحن بالتيار المستمر، ومن الأمثلة على ذلك سيارة Lucid Air (300 كيلو واط) أو بورش تايكان وأودي E-tron GTduo (270 كيلو واط).

في عالم 400 فولت، تتصدر Tesla بقوة الشحن القصوى البالغة 250 كيلووات في الشواحن الفائقة V3. وعلى الجانب الآخر، فإن السيارات ذات معدلات الشحن الأقل هي تلك التي تحتوي على بطاريات مبردة بالهواء مثل نيسان ليف (50 كيلوواط) وسكودا سيتيجو وفولكس فاجن إي أب! ثنائي (40 كيلو واط).

في الجدول التالي يتم حساب معدلات الشحن القصوى والنطاق المتوقع لكل دقيقة شحن. يتم حساب النطاق المتوقع لكل دقيقة من الشحن باستخدام استهلاك الكهرباء المتوقع بسرعة 130 كم/ساعة على الطريق السريع، وهو السيناريو النموذجي عندما تكون هناك حاجة ماسة للشحن بالتيار المستمر ويتم استخدامه بشكل متكرر.

منحنى الشحن

من المؤكد أن ذروة طاقة الشحن بالتيار المستمر مهمة وتدل على المستوى التكنولوجي للسيارة الكهربائية. ولكن ما يهم أكثر بالنسبة للسائق اليومي هو متوسط ​​طاقة الشحن بالتيار المستمر للنطاق النموذجي من 10% إلى 80%.

في عالم مثالي، ستتوافق ذروة طاقة الشحن بالتيار المستمر مع أوقات الشحن، ولكن للأسف ليس هذا هو الحال. لا يمكن للبطاريات عالية الجهد أن تحافظ على ذروة طاقة الشحن إلا لفترة قصيرة من الوقت وعند مستويات شحن معينة فقط.

تختلف منحنيات الشحن لكل سيارة وتعتمد بشكل أساسي على مواصفات البطارية وكيفية التعامل مع الشحن من BMS (نظام إدارة البطارية). إن الانخفاض في طاقة الشحن هو في الواقع آلية أمان لتجنب الحرارة الزائدة في البطارية وعند مستويات شحن البطارية الأعلى يحدث توازن الخلايا مما يحد من طاقة الشحن.

في الجدول التالي، نستكشف بيانات العالم الحقيقي والنطاق المتوقع لكل دقيقة من الشحن باستخدام متوسط طاقة الشحن من 10-80%. يبدو أن أفضل الشركات أداءً تعني أن طاقة الشحن بالتيار المستمر تبلغ ذروتها حوالي 175-180 كيلووات، على الرغم من أن ذروة طاقة الشحن بالتيار المستمر أعلى بكثير. تم حساب متوسط ​​قوة الشحن باستخدام البيانات المأخوذة من منحنيات الشحن المقدمة من Fastned.

الاستنتاجات

اتضح أنه بغض النظر عن الحد الأقصى لطاقة الشحن التي يمكن أن تتلقاها السيارة، يبدو أنها جميعًا تصل إلى مستوى يبلغ حوالي 180 كيلووات لمتوسط ​​طاقة الشحن خلال جلسة شحن DC نموذجية تصل إلى 80٪. وهذا في الواقع منطقي من وجهة نظر التكنولوجيا.

تستخدم معظم السيارات الكهربائية في الوقت الحاضر بطاريات Li-Ion NMC الكيميائية مع وجود اختلافات قليلة بينها. نظرًا لأن قوة الشحن البالغة 180 كيلووات هذه لا تتناسب مع الجهد الكهربي (400 أو 800 فولت)، فيبدو أن هذا هو الحد التكنولوجي للكيميائيات الحالية. ربما سنكون قادرين على تجاوز هذا الحد من خلال اختراق تكنولوجي مثل Li-Air أو كيمياء الحالة الصلبة. الوقت سيخبرنا.