Tipologia porturilor de încărcare pentru EV și diferențele lor

Într-un efort global de combatere a crizei climatice tranziția către mobilitate electrică este piatra de temelie. Un element critic care se regăseste în centru acestei tranziții și care asigură practicalitatea și comoditatea utilizării mașinilor electrice (EV) pentru deplasările zilnice constă în dezvoltarea și extinderea infrastructuri de încărcare a EV-urilor.

Pe măsură ce EV-urile devin tot mai răspândite, este esențial ca utilizatorii, producătorii și cei care fac parte din organele de reglementare să înțeleagă diversitatea și funcționalitatea diferitelor porturi de încărcare. Scopul acestui articol este să aducă puțină lumină asupra multitudinii de porturi de încărcare EV disponibile și mergând dincolo de prezentarea celor mai des întâlnite tipuri de porturi pentru curent alternativ (AC) și curent continuu (DC), de a explora o serie de porturi dedicate diferitelor tipuri de mașini, regiuni și nevoi de încărcare.

Să înțelegem încărcarea EV

Incărcarea AC vs. DC

La baza tehnologiilor de încărcare a EV-urilor stau două tipuri de curent: AC și DC. Încărcarea AC este utilizată cu precădere acasă dar și la stațiile publice. În acest caz încărcătorul montat pe mașina transformă curentul alternativ din rețea în curent continuu pentru a-l stoca în bateria masinii. Această metodă este foarte intalnită datorită compatibilității cu infrastructura electrică existentă. De cealaltă parte, încărcarea DC ocolește încărcătorul mașinii pentru a realiza un proces de încărcare mai rapid. Această metodă este utilizată în primul rând la stațiile de încărcare rapidă în timpul călătoriilor mai lungi.

Niveluri de încărcare

Procesul de încărcare este categorisit în funcție de viteza de încărcare și de infrastructura necesară și cunoaște trei niveluri:

• Încărcarea de Nivel 1: Necesită o priză casnică AC (110-120V) pentru un proces de încărcare lent, care de cele mai multe ori necesită toată noaptea pentru a finaliza încărcarea mașinii.
• Încărcarea de Nivel 2: Presupune încărcare de tip AC mai puternică (208-240V), ceea ce duce la scurtarea semnificativă a timpului de încărcare și poate fi utilizată atât acasă cât și la stațiile publice.
• Încărcarea Rapida DC: Este cea mai rapidă opțiune de încărcare, utilizează curentul continuu pentru a încărca bateria pana la 80% într-un timp foarte scurt (20 min – 1 h) în funcție de capacitatea bateriei și puterea stației.

Porturi de încărcare EV: O imagine de ansamblu

Porturi de încărcare EV comune

Peisajul infrastructurii de încărcare EV este marcat ce câteva porturi comune, esențiale pentru utilizarea de zi cu zi. Type 1 (SAE J1772) si Type 2 (IEC 62196) sunt porturile la care ne referim. Ele sunt coloana vertebrală a infrastructurii de încărcare actuale și pot fi găsite în gospodării, spații de birouri și stații publice.

Type 1 (SAE J1772)

• Descriere și Specificații Tehnice: Conectorul Type 1, cunoscut și sub denumirea de SAE J1772, este un standard de încărcare EV des utilizat în America de Nord și unele părți din Asia. Suportă încărcarea AC de până la 19.2 kW și lucrează sub curenți de 120V sau 240V.
• Regiuni în care este utilizat: Acest port de încărcare EV este cel mai des întâlnit în Statele Unite, Canada și unele părți din Asia.
• Vehicule compatibile și locații de utilizare: Conectorii Type 1 sunt utilizați de un număr mare de modele EV pentru încărcarea de Nivel 1 și 2. Din acest motiv sunt potriviți pentru utilizarea lor acasă, la birou, dar și la stațiile publice.

Type 2 (IEC 62196)

• Descriere și specificații tehnice: Conectorul Type 2, definit de standardul IEC 62196, este portul de încărcare AC cel mai des întâlnit în Europa. Permite încărcarea AC cu până la 43kW și poate fi utilizat și pentru încărcare DC cu adaptori pentru putere mare.
• Adoptat în Europa și alte regiuni: Conectorul Type 2 este standardul utilizat pentru Europa și se răspândește din ce în ce mai mult și în alte regiuni precum Australia și Asia.
• Compatibilitatea cu încărcarea acasă și cea publică: Datorită versatilității și a puterii mari de încărcare, conectorii Type 2 sunt ideali pentru gospodării și pentru spații publice, inclusiv în cazul încărcării DC unde pot fi utilizați cu ajutorul unor adaptori. Compatibilitatea ridicată este unul dintre motivele pentru care stațiile de încărcare BCC sunt echipate cu porturi Type 2.

Porturi de încărcare EV rapide

Pe măsură ce mașinile electrice au evoluat, iar autonomia lor a crescut, porturile de încărcare DC sunt tot mai importante. Încărcarea rapidă devine astfel disponibilă prin intermediul porturilor Sisteme de Încărcare Combinate (Combined Charging System – CSS), CHAdeMO si GBT (GB/T). În acest fel se reduce semnificativ timpul de așteptare, iar parcurgerea distanțelor lungi cu EV-uri devine fezabilă.

Combined Charging System (CCS)

• CCS1 și CCS2: CCS este prezent în două variante: CCS1, utilizat în primul rând în America de Nord și CSS2, utilizat cu precădere în Europa dar și în alte regiuni. Principala diferență dintre cele două variante constă în forma adaptorilor AC de pe port. Astfel CSS1 este dezvoltat să se potrivească peste socketul Type 1, iar CSS2 peste Type 2.
• Specificații Tehnice și Compatibilitate: Porturile CSS suportă încărcare rapidă DC de până la 350kW în cele mai recente variante ale standardului. Este compatibil cu o mare varietate de vehicule deoarece multi dintre producatori au adoptat CSS datorită scalabilității și disponibilității pentru încărcare rapidă.
• Avantajele utilizarii CSS pentru încărcare rapidă: Principalul avantaj al utilizării CSS constă în integrarea porturilor de încărcare AC și DC într-un singur element. Acest lucru permite un număr variabil de puteri de încărcare, potrivite atât pentru încărcare zilnică cât și pentru drumuri pe distanțe lungi. Capacitatea mare de încărcare face ca CSS să devină ideal pentru încărcările de scurtă durată din timpul călătoriilor.

CHAdeMO

• Origine și Detalii Tehnice: CHAdeMO este un standard de încărcare DC dezvoltat în Japonia. Suportă încărcare de până la 62.5 kW, iar pentru noile variante se încearcă obținerea unei viteze de încărcare de până la 400kW pentru a putea concura cu celelte standarde DC de pe piața.
• Compatibilitate și Utilizare: CHAdeMO este utilizat pe majoritatea electricelor japoneze, dar de curând a început să fie adoptat și pe alte meridiane ale lumii. Este recunoscut pentru nivelul ridicat de siguranță și fiabilitate.
• Cum arată viitorul: Deși standardul CHAdeMO rămâne unul popular, mai ales în Japonia, orientarea la nivel global este în favoarea CSS. Și cu toate astea, acest port de incarcare EV continuă să evolueze, iar angajamentul său către încărcarea rapidă și caracteristica V2G (vehicle-to-grid) ar putea să-i asigure un loc relevant pe anumite piețe și in anumite contexte.

GBT (GB/T)

• Standardul național de încărcare EV al Chinei: GB/T, sau standardul Guobiao, este standardul național de încărcare a EV-urilor în China. Acest standard este utilizat atât pentru AC cât și pentru DC, în versiunea DC asigurând încărcare rapidă.
• Specificații Tehnice și Răspândire: GB/T face față cu brio competiției deoarece poate încărca cu până la 250 kW. Deși este predominant în China, vehicule echipate cu porturi GB/T si stații de încărcare pentru acestea pot fi găsite în țări care importă masiv EV-uri chinezești.
• Comparație cu alte porturi de încărcare EV rapide: GB/T se diferențiază de CCS și CHAdeMO în primul rând prin designul conectorului și a protocolului de comunicare. Acesta subliniază abordarea Chinei de a construi o infrastructură EV completă și unificată dar are probleme la nivel global datorită standardelor regionale.

Porturi de încărcare EV proprietare și mai rar întâlnite

Dincolo de opțiunile universale și de încărcare rapidă, există și o nișă pentru porturi de încărcare proprietare mai puțin întâlnite. Printre acestea se regăsesc și rețelele de Superchargerele Tesla și alți conectori specializați pentru a fi utilizați de un număr redus de modele din anumite zone ale lumii.

Tesla (America de Nord și Europa)

• O privire de ansamblu asupra tehnologiei de încărcare proprietară a Tesla: Rețeaua de încărcare proprietară a celor de la Tesla, Supercharger, utilizează un conector specific pentru încărcare rapidă. În America de Nord acest standard de încărcare este diferit de orice altceva, pe când în Europa, Tesla a îmbrățișat standardul Type 2 CSS ceea ce permite ca vehiculele lor să poată utiliza un număr mare de stații aparținând și altor rețele de încărcare.
• Diferențe între conectorii Tesla din America de Nord și cei din Europa: Principala diferență rezidă în configurația fizică a conectorului dar și a protocolului de încărcare. Adopția standardului CSS2 în Europa, a permis vehiculelor Tesla să utilizeze un număr mare de stații de încărcare publică.
• Rețeaua de Superchargere și compatibilitatea cu alte vehicule: Rețeaua de stații Supercharger a celor de la Tesla este renumită pentru capacitățile sale de încărcare rapidă, de până la 250kW. Deși este dezvoltată pentru mașinile proprii, compania a decis deschiderea lor și pentru alte modele de mașini electrice, extinzând utilitatea infrastructurii.

Viitorul porturilor de încărcare EV

Pe măsură ce numărul mașinilor electrice din trafic va continua să crească, infrastructura de încărcare care le deservește va continua să se dezvolte rapid. Unele trenduri cheie vor modela viitorul tehnologiilor de încărcare EV, inclusiv timpii de încărcare mai mici, implementarea de capacități de încărcare smart și integrarea în rețele de încărcare descentralizate precum GoChargeTech, dar și tendința de a găsi soluții de încărcare mai eficiente și sustenabile. Aceste dezvoltări promit să crească atractivitatea și confortul mașinilor electrice, accelerând chiar adopția lor.

Concluzie

Nevoia de a înțelege diferențele dintre porturile de încărcare EV este mai mult decât necesară; este un factor cheie în adopția pe scară largă și succesul mașinilor electrice. Pe măsură ce piața mașinilor electrice crește, diversificarea tehnologiilor porturilor de încărcare reflectă atât viteza de inovare cât și diferențele regionale la nivel mondial. Ca parte din procesul de luare a deciziei in privinta achizitiei de EV, utilizatorii sunt încurajați să ia în considerare porturile de încărcare disponibile în regiunea lor, în funcție de obiceiurile lor de condus și stilul lor de viață.

TEvoluția infrastructurii de încărcare electrică este o componentă critică a mișcării către un transport sustenabil, dincolo de tranziția către masini electrice. Crescând comoditatea, viteza, și accesibilitatea la infrastructura de încărcare, putem creea un viitor în care mașinile electrice vor juca un rol hotărâtor în reducerea emisiilor de carbon pentru o planetă mai curată și mai verde.

Resurse suplimentare

Pentru cei care doresc sa aprofundeze specificatiile tehnice ale fiecărui port de încărcare și să-și actualizeze informațiile legate de standardele de incarcare EV, punem la dispozitie următoarele surse: