إذا كنت تفكر في شراء سيارة كهربائية أو اشتريتها حديثا، فغالبا صادفت مصطلحي "شحن AC" و"شحن DC" دون شرح واضح للفرق بينهما. هل أحتاج إلى شاحن AC أم DC في منزلي؟ لماذا الشحن السريع على الطريق أغلى؟ وهل يتلف الشحن السريع البطارية فعلا؟
نشرح في هذا المقال كيف يعمل كل نوع من الشحن، ونقارن بينهما في السرعة والتكلفة والاستخدام المناسب، لتختار حسب احتياجك.
كيف يعمل الشحن بالتيار المتردد AC؟
الكهرباء التي تصل إلى منزلك ومكان عملك من الشبكة تيار متردد AC. لكن بطارية السيارة الكهربائية لا تخزن التيار المتردد مباشرة، وتحتاج إلى تيار مستمر DC لشحن خلاياها.
هذه مهمة المحول الداخلي في السيارة، ويسمى On-board Charger أو OBC. عندما توصل سيارتك بشاحن AC، يحول المحول الداخلي التيار المتردد إلى تيار مستمر قبل أن يصل إلى البطارية. قدرته محدودة وتختلف من سيارة إلى أخرى:
- ٧ كيلوواط، ٣٢ أمبير، طور واحد: القدرة الشائعة في أغلب السيارات الكهربائية ذات الفئة الاقتصادية والمتوسّطة
- ١١ كيلوواط، ١٦ أمبير، ثلاثة أطوار: متوفّرة في كثيرٍ من السيارات الأوروبية والكورية
- ٢٢ كيلوواط، ٣٢ أمبير، ثلاثة أطوار: موجودة في السيارات الفاخرة مثل بعض طرازات Mercedes وBMW وRenault
سرعة الشحن بشاحن AC تحددها قدرة المحول الداخلي في السيارة، وليس قدرة الشاحن وحدها. لو ركبت شاحن AC بقدرة ٢٢ كيلوواط وسيارتك تدعم ٧ كيلوواط فقط، فلن تتجاوز سرعة الشحن ٧ كيلوواط.
خلاصة الشحن AC: الشاحن الخارجي يوصل التيار المتردد إلى السيارة، والمحول الداخلي يحوله إلى تيار مستمر. السرعة محدودة بقدرة المحول الداخلي، وهي عادة من ٧ إلى ٢٢ كيلوواط، ولذلك يسمى هذا النوع الشحن البطيء أو شبه السريع.
كيف يعمل الشحن بالتيار المستمر DC؟
شاحن DC لا يعتمد على المحول الداخلي الصغير في السيارة. فيه محولات طاقة كبيرة تحول التيار المتردد القادم من الشبكة إلى تيار مستمر عالي القدرة يدخل البطارية مباشرة.
ولأن محول شاحن DC خارج السيارة، فهو غير محدود بالحجم والوزن، ويمكن تصميمه بقدرات عالية جدا. قدرات شواحن DC في السوق السعودي اليوم من ٥٠ إلى ٣٦٠ كيلوواط، أي حتى ٥٠ ضعف قدرة شاحن AC المنزلي.
عند توصيل السيارة بشاحن DC، يتصل الشاحن بنظام إدارة البطارية BMS في السيارة. يرسل النظام إلى الشاحن الجهد والتيار المطلوبين ودرجة حرارة البطارية ومستوى الشحن الحالي، فيعدل الشاحن خرجه لحظيا. هذا يحافظ على سلامة خلايا البطارية أثناء الشحن.
خلاصة الشحن DC: الشاحن الخارجي يحول التيار ويوصل تيارا مستمرا مباشرة إلى البطارية. المحول الداخلي لا يحد القدرة، لذا تتراوح السرعة من ٥٠ إلى ٣٦٠ كيلوواط، وهذا ما يسمى الشحن السريع وفائق السرعة.
مقارنة سرعة الشحن لأشهر السيارات الكهربائية في السعودية
سرعة الشحن الفعلية تعتمد على قدرة الشاحن، وقدرة المحول الداخلي في شحن AC، وأقصى سرعة شحن DC تدعمها السيارة، ومستوى شحن البطارية ودرجة حرارتها.
الفرق في الزمن كبير. السيارة التي تحتاج إلى أكثر من ٦ ساعات بشاحن AC يمكن شحنها في أقل من ٢٠ دقيقة بشاحن DC فائق السرعة. لكن هذا لا يعني أن شحن DC أفضل دائما، فلكل نوع استخدامه المناسب.
مقارنة التكلفة الإجمالية: الشراء والتركيب والتشغيل
الفرق في التكلفة بين شاحن AC وشاحن DC كبير جدا، وهو ما يحدد مكان استخدام كل نوع:
تكلفة شاحن AC
- سعر الشاحن: من ٢,٠٠٠ إلى ٨,٠٠٠ ريال حسب العلامة التجارية والمزايا، مثل اتصال WiFi والعداد المدمج وجدولة الشحن بالذكاء الاصطناعي
- تكلفة التركيب: من ١,٠٠٠ إلى ٥,٠٠٠ ريال تشمل التمديدات الكهربائية والقاطع المخصص
- تكلفة التشغيل الشهرية: من ٩٠ إلى ١٨٠ ريال، بافتراض شحن ٥٠٠ كيلوواط ساعة شهريا بالتعرفة المنزلية
تكلفة شاحن DC
- سعر الشاحن: من ١٥٠,٠٠٠ إلى ٨٠٠,٠٠٠ ريال حسب القدرة، وهي من ٥٠ إلى ٣٦٠ كيلوواط
- تكلفة التركيب: من ٥٠,٠٠٠ إلى ٣٠٠,٠٠٠ ريال تشمل الأعمال المدنية والكهربائية والمحولات
- تكلفة الصيانة السنوية: من ١٥,٠٠٠ إلى ٤٠,٠٠٠ ريال
شاحن DC استثمار تجاري. لا معنى لتركيبه في منزل، لكنه مربح في محطة وقود أو مجمع تجاري يخدم عشرات السيارات يوميا.
متى تختار شاحن AC؟
شاحن AC هو الخيار الأنسب في الحالات التالية:
- الشحن المنزلي: تركب شاحنا بقدرة ٧ أو ١١ كيلوواط في كراج منزلك أو فيلتك، وتوصل سيارتك كل ليلة، فتجد البطارية ممتلئة في الصباح. هذه أرخص طريقة لشحن سيارتك يوميا
- مواقف المكاتب والشركات: الموظّف يقضي ٨ ساعات أو أكثر في العمل، وهو وقتٌ كافٍ لشحن البطارية بالكامل بشاحن AC
- الفنادق والشقق الفندقية: النزيل يقضي ليلة كاملة على الأقلّ، وشاحن AC يكفي لشحن سيارته بالكامل أثناء نومه
- المواقف طويلة المكوث: المطارات والمستشفيات والجامعات حيث تبقى السيارة متوقّفة لساعاتٍ طويلة
- المجمّعات السكنية: حيث يحتاج كلّ ساكنٍ إلى نقطة شحنٍ خاصّة بتكلفةٍ معقولة
متى تختار شاحن DC؟
شاحن DC هو الخيار الأنسب في الحالات التي تتطلّب سرعةً عاليةً في الشحن:
- محطّات الوقود: العميل يريد شحن سيارته في أقصر وقتٍ ممكن والمغادرة، تمامًا كتعبئة البنزين
- الطرق السريعة بين المدن: المسافر يحتاج إلى شحنٍ سريع لإكمال رحلته دون انتظارٍ طويل
- مستودعات أساطيل النقل التجاري: شاحنات التوصيل تحتاج إلى شحن سريع بين الورديات لتعود إلى العمل بسرعة
- المجمعات التجارية الكبرى كخدمة مميزة: عدد محدود من شواحن DC السريعة بجانب شواحن AC يعطي المتسوقين خيار الشحن السريع إذا كان وقتهم محدودا
- مراكز الخدمة والصيانة: لاختبار السيارات وشحنها بسرعة بعد الصيانة
أنواع الموصلات أو الفيشات في السعودية
اعتمدت المملكة العربية السعودية المعايير الأوروبية لموصّلات شحن السيارات الكهربائية:
Type 2 لشحن AC
الموصل القياسي لشحن التيار المتردد في السعودية وأوروبا. يدعم الشحن بطور واحد حتى ٧.٤ كيلوواط وبثلاثة أطوار حتى ٢٢ كيلوواط، وتدعمه جميع السيارات الكهربائية المباعة رسميا في المملكة. شكله دائري وفيه ٧ أطراف توصيل، وله قفل ميكانيكي يمنع فصل الكابل أثناء الشحن.
CCS2 لشحن DC
الموصل القياسي للشحن السريع بالتيار المستمر. اسمه اختصار Combined Charging System 2، وهو امتداد لموصل Type 2 مع طرفي توصيل إضافيين في الأسفل للتيار المستمر عالي القدرة. يدعم قدرات حتى ٣٥٠ كيلوواط، ويتضمن اتصالا رقميا بين الشاحن والسيارة لضمان السلامة أثناء الشحن. جميع السيارات الكهربائية الحديثة في السعودية تدعم CCS2 للشحن السريع.
ملاحظة مهمّة: سيارات Tesla الحديثة المباعة في المنطقة تدعم موصل CCS2 مباشرة. أما الطرازات القديمة التي تستخدم موصل Tesla الخاص فيمكنها الشحن من محطات CCS2 عبر محول.
أثر نوع الشحن على صحة البطارية
يسأل مالكو السيارات الكهربائية هذا السؤال كثيرا. الجواب المختصر نعم، الشحن السريع DC يجهد البطارية أكثر من شحن AC، لكن الأثر أقل مما يظنه كثيرون.
في الشحن السريع DC يتدفق تيار كبير إلى خلايا البطارية فترتفع حرارتها. والحرارة تسرع التفاعلات الكيميائية الجانبية التي تقلل سعة بطاريات الليثيوم أيون مع الوقت. لذلك يبطئ نظام إدارة البطارية الشحن عندما ترتفع الحرارة أو يتجاوز مستوى الشحن ٨٠٪.
أما شحن AC فتياره أقل، فترتفع الحرارة قليلا ويقل إجهاد الخلايا. لذلك يوصي معظم مصنعي السيارات بأن يكون الشحن المنزلي AC هو الأساس، وأن يترك الشحن السريع DC للسفر والحالات الاستثنائية.
والقاعدة الشائعة ألّا يتجاوز الشحن السريع ٢٠٪ من إجمالي جلسات الشحن.
الشحن ثنائي الاتجاه V2G
في الشحن ثنائي الاتجاه، ويسمى Vehicle-to-Grid أو V2G، تستطيع السيارة أن تعيد الطاقة المخزنة في بطاريتها إلى الشبكة الكهربائية أو إلى المنزل عند الحاجة.
مثلا تشحن سيارتك ليلا عندما تكون الكهرباء أرخص، ثم في ذروة المساء تغذي السيارة منزلك من بطاريتها. وإذا انقطع التيار، تشغل سيارتك أجهزة المنزل الأساسية لساعات أو حتى أيام.
تحتاج هذه التقنية إلى شواحن ثنائية الاتجاه خاصة. تدعمها اليوم بعض الطرازات مثل Nissan Leaf وHyundai IONIQ 5 وKia EV6، ومن المتوقع أن تصبح ميزة قياسية في أغلب السيارات الكهربائية خلال السنوات القادمة.
لتقنية V2G أهمية في السعودية لأن الطلب على الكهرباء يرتفع كثيرا في الصيف. ملايين بطاريات السيارات الكهربائية يمكن أن تعمل كتخزين موزع للطاقة يساعد في موازنة العرض والطلب.
أي نوع من الشحن تحتاج؟
تحتاج إلى النوعين بنسب مختلفة. استخدم AC يوميا، ليلا في المنزل وفي مكان العمل، وDC للسفر والحالات الاستثنائية. اجعل ٨٠٪ من شحنك AC و٢٠٪ DC لتحافظ على صحة البطارية.
وإذا كنت مستثمرا أو صاحب مشروع تجاري، فالفرق يحدد المزيج المناسب لمشروعك: شواحن AC لمواقف الانتظار الطويل، وشواحن DC للخدمة السريعة. تقدم كلايمتك تشارجر النوعين بقدرات من ٧ كيلوواط AC إلى ٣٦٠ كيلوواط DC، مع تصميم مخصص لكل نوع من المشاريع.
هل تحتاج إلى استشارة لاختيار نوع الشاحن المناسب لمشروعك؟
يساعدك فريق كلايمتك تشارجر الهندسي في تحديد المزيج المناسب من شواحن AC و DC حسب طبيعة موقعك وعدد المستخدمين المتوقّع
