เมื่อรถยนต์ไฟฟ้า (EV) กลายเป็นกระแสหลักมากขึ้น การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างการชาร์จเร็วแบบ DCและการชาร์จระดับ 2มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับทั้งเจ้าของรถยนต์ไฟฟ้าทั้งในปัจจุบันและในอนาคต บทความนี้จะสำรวจคุณสมบัติหลัก ประโยชน์ และข้อจำกัดของวิธีการชาร์จแต่ละวิธี เพื่อช่วยให้คุณตัดสินใจได้ว่าวิธีใดเหมาะสมกับความต้องการของคุณมากที่สุด ตั้งแต่ความเร็วและต้นทุนในการชาร์จ ไปจนถึงการติดตั้งและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เราครอบคลุมทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เพื่อการตัดสินใจอย่างชาญฉลาด ไม่ว่าคุณจะต้องการชาร์จที่บ้าน ระหว่างเดินทาง หรือเดินทางไกล คู่มือฉบับละเอียดนี้จะเปรียบเทียบข้อมูลที่ชัดเจนเพื่อช่วยคุณนำทางสู่โลกแห่งการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่กำลังเปลี่ยนแปลงไป
สารบัญ
DC Fast Charging คืออะไรและทำงานอย่างไร?
การชาร์จเร็วแบบ DC (DCFC)เป็นวิธีการแปลงกระแสไฟฟ้าสลับ (AC) ให้เป็นพลังงานสูงกระแสตรงแรงดันสูง (DC) ภายในเครื่องชาร์จเครื่องชาร์จเหล่านี้โดยทั่วไปทำงานที่ระดับแรงดันไฟฟ้าคลาส 400V หรือ 800V, ส่งพลังจาก50 กิโลวัตต์ถึง 350 กิโลวัตต์ (หรือมากกว่า), ปกครองโดยมาตรฐาน IEC 61851-23. ดีซีเอฟซีข้ามตัวแปลง AC/DC ออนบอร์ดและป้อนพลังงานกระแสตรงสูงไปยังแบตเตอรี่ EV โดยตรงผ่านขั้วต่อเฉพาะ (เช่นซีซีเอส, CHAdeMO หรือ NACS) นอกจากนี้ กระบวนการชาร์จเร็วยังได้รับการจัดการอย่างเข้มงวดผ่านโปรโตคอลการสื่อสาร เช่นISO 15118 or OCPP (โปรโตคอลจุดชาร์จแบบเปิด)เพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยของข้อมูลและการชาร์จที่เหมาะสมที่สุด
หลักการทำงานของการชาร์จเร็วแบบ DC คือการใช้กระแสตรงจ่ายตรงไปยังแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าโดยตรง โดยไม่ต้องผ่านเครื่องชาร์จในตัวรถ การส่งพลังงานที่รวดเร็วนี้ช่วยให้รถยนต์สามารถชาร์จได้ภายในเวลาเพียง 30 นาทีในบางกรณี จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเดินทางบนทางหลวงและสถานที่ที่ต้องการการชาร์จอย่างรวดเร็ว
คุณสมบัติหลักที่ต้องหารือ:
• ประเภทของเครื่องชาร์จเร็ว DC (CHAdeMO, CCS, Tesla Supercharger)
• ความเร็วในการชาร์จ (เช่น 50 กิโลวัตต์ถึง 350 กิโลวัตต์)
• สถานที่ที่พบเครื่องชาร์จเร็ว DC (ทางหลวง ศูนย์กลางการชาร์จในเมือง)
การชาร์จระดับ 2 คืออะไร และเปรียบเทียบกับการชาร์จด่วนแบบ DC ได้อย่างไร
การชาร์จระดับ 2เสบียงกระแสสลับเฟสเดียว 240 โวลต์ (AC)(ในอเมริกาเหนือ) โดยทั่วไปมีพลังงานตั้งแต่3.3 กิโลวัตต์ถึง 19.2 กิโลวัตต์เครื่องชาร์จระดับ 2 (EVSE) ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ความปลอดภัยอัจฉริยะโดยมีเครื่องชาร์จในตัวรถทำหน้าที่แปลงไฟ AC เป็น DC ในอเมริกาเหนือ การติดตั้งระดับ 2 ต้องปฏิบัติตามมอก.2594การรับรองและปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัดประมวลกฎหมายไฟฟ้าแห่งชาติ (NEC) มาตรา 625โดยทั่วไปสิ่งนี้จำเป็นต้องมีวงจรเฉพาะ 40A หรือ 50Aโดยที่ส่วนประกอบทั้งหมดจะต้องได้รับการจัดอันดับ125%ของกระแสไฟต่อเนื่องสูงสุดของเครื่องชาร์จ
ความแตกต่างหลักระหว่างการชาร์จแบบ Level 2 และการชาร์จแบบ DC เร็ว อยู่ที่ความเร็วในการชาร์จ แม้ว่าเครื่องชาร์จแบบ Level 2 จะช้ากว่า แต่ก็เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการชาร์จข้ามคืนหรือในสถานที่ทำงาน ซึ่งผู้ใช้สามารถเสียบปลั๊กทิ้งไว้ในรถได้เป็นเวลานาน
คุณสมบัติหลักที่ต้องหารือ:
• การเปรียบเทียบกำลังไฟฟ้าขาออก (เช่น 240V AC เทียบกับ 400V-800V DC)
• เวลาในการชาร์จสำหรับระดับ 2 (เช่น 4-8 ชั่วโมงสำหรับการชาร์จเต็ม)
• กรณีการใช้งานที่เหมาะสม (การชาร์จที่บ้าน การชาร์จในธุรกิจ สถานีสาธารณะ)
ความแตกต่างที่สำคัญในความเร็วในการชาร์จระหว่างการชาร์จเร็วแบบ DC และระดับ 2 คืออะไร
ความแตกต่างหลักระหว่างการชาร์จเร็วแบบ DC และการชาร์จแบบ Level 2 อยู่ที่ความเร็วในการชาร์จ EV ทั้งสองแบบ แม้ว่าเครื่องชาร์จ Level 2 จะให้ความเร็วในการชาร์จที่ช้ากว่าและคงที่กว่า แต่เครื่องชาร์จเร็วแบบ DC ได้รับการออกแบบมาเพื่อการชาร์จแบตเตอรี่ EV ได้อย่างรวดเร็ว
การเปรียบเทียบความเร็วโหมดการชาร์จ (อิงตามแบตเตอรี่ 75 กิโลวัตต์ชั่วโมง)
| โหมดการชาร์จ | ช่วงพลังงานโดยทั่วไป | ช่วงต่อชั่วโมง (RPH) | เวลาในการชาร์จ 200 ไมล์ | กรณีการใช้งานที่เหมาะสม |
| ระดับ 2 (L2) | 7.7 กิโลวัตต์ | 23 ไมล์ | ประมาณ 8.7 ชั่วโมง | การชาร์จที่บ้าน/ที่ทำงานข้ามคืน |
| การชาร์จเร็ว DC (DCFC) | 150 กิโลวัตต์ | 450 ไมล์ | ประมาณ 27 นาที | การเดินทางบนท้องถนน การเติมน้ำมันฉุกเฉิน |
ประเภทของแบตเตอรี่ส่งผลต่อความเร็วในการชาร์จอย่างไร?
เคมีของแบตเตอรี่มีบทบาทสำคัญต่อความเร็วในการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า ปัจจุบันรถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Li-ion) ซึ่งมีคุณสมบัติในการชาร์จที่แตกต่างกัน
• แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน:แบตเตอรี่เหล่านี้สามารถรองรับกระแสไฟชาร์จสูง จึงเหมาะสำหรับการชาร์จเร็วทั้งแบบ Level 2 และ DC อย่างไรก็ตาม อัตราการชาร์จจะลดลงเมื่อแบตเตอรี่ใกล้เต็มความจุ เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปและความเสียหาย
• แบตเตอรี่โซลิดสเตต:เทคโนโลยีใหม่ที่ให้คำมั่นสัญญาว่าจะใช้เวลาในการชาร์จที่เร็วกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม รถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ในปัจจุบันยังคงใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และความเร็วในการชาร์จโดยทั่วไปจะถูกควบคุมโดยเครื่องชาร์จในตัวรถและระบบจัดการแบตเตอรี่
การอภิปราย:
• เหตุใดการชาร์จจึงช้าลงเมื่อแบตเตอรี่เต็ม (การจัดการแบตเตอรี่และขีดจำกัดความร้อน)
• ความแตกต่างของอัตราการชาร์จระหว่างรุ่น EV (เช่น Tesla เทียบกับ Nissan Leaf)
• ผลกระทบของการชาร์จเร็วต่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่ในระยะยาว
ค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการชาร์จแบบ DC เร็วเทียบกับการชาร์จระดับ 2 มีอะไรบ้าง
ค่าใช้จ่ายในการชาร์จถือเป็นปัจจัยสำคัญที่เจ้าของรถยนต์ไฟฟ้าต้องพิจารณา ค่าใช้จ่ายในการชาร์จขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น อัตราค่าไฟฟ้า ความเร็วในการชาร์จ และสภาพการใช้งานของผู้ใช้รถ ไม่ว่าจะเป็นที่บ้านหรือที่สถานีชาร์จสาธารณะ
| ปัจจัยต้นทุน | การชาร์จที่บ้านระดับ 2 (240V AC) | การชาร์จเร็วแบบ DC (DCFC) |
| อัตราพลังงาน (พื้นฐาน) | ประมาณ.0.16 ดอลลาร์/กิโลวัตต์ชั่วโมง(อ้างอิงจากรายงานผลกระทบสิ่งแวดล้อมปี 2024อัตราค่าที่อยู่อาศัยโดยเฉลี่ย) | มีตั้งแต่0.35 ถึง 0.60 ดอลลาร์/กิโลวัตต์ชั่วโมง(อ้างอิงจากNREL 2024ข้อมูลการขายปลีกสาธารณะ) |
| ค่าใช้จ่ายชาร์จเต็ม 75 กิโลวัตต์ชั่วโมง | ประมาณ.12.00 ดอลลาร์(เฉพาะค่าพลังงาน) | มีตั้งแต่26.25 ถึง 45.00 เหรียญสหรัฐ(เฉพาะค่าพลังงาน) |
| ค่าติดตั้งล่วงหน้า | ไม่รวมต้นทุนล่วงหน้า (ค่าเฉลี่ย1,000 - 2,500 ดอลลาร์สำหรับฮาร์ดแวร์และแรงงาน) | สูงจนเกินขอบเขต(ตั้งแต่หมื่นถึงแสนเหรียญสหรัฐ) |
| เบี้ยประกันภัย/ค่าธรรมเนียม | ขั้นต่ำ (อาจมีการคิดอัตราตามระยะเวลาการใช้งาน) | เบี้ยประกันสูง (มักรวมค่าธรรมเนียมการไม่ได้ใช้งานต่อนาทีและค่าธรรมเนียมตามความต้องการ) |
ข้อกำหนดในการติดตั้งสำหรับการชาร์จ DC ด่วนและการชาร์จระดับ 2 คืออะไร
การติดตั้งเครื่องชาร์จ EV จำเป็นต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านไฟฟ้าบางประการ สำหรับเครื่องชาร์จระดับ 2กระบวนการติดตั้งโดยทั่วไปจะตรงไปตรงมา ในขณะที่เครื่องชาร์จเร็ว DCจำเป็นต้องมีโครงสร้างพื้นฐานที่ซับซ้อนมากขึ้น
• การติดตั้งการชาร์จระดับ 2:ในการติดตั้งเครื่องชาร์จระดับ 2 ที่บ้าน ระบบไฟฟ้าต้องรองรับแรงดันไฟฟ้า 240 โวลต์ ซึ่งโดยทั่วไปต้องใช้วงจรเฉพาะขนาด 30-50 แอมป์ เจ้าของบ้านมักต้องจ้างช่างไฟฟ้ามาติดตั้งเครื่องชาร์จ
• การติดตั้งการชาร์จเร็ว DC:เครื่องชาร์จเร็วแบบ DC จำเป็นต้องใช้ระบบแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า (โดยทั่วไปคือ 400-800V) ควบคู่ไปกับโครงสร้างพื้นฐานทางไฟฟ้าที่ทันสมัยกว่า เช่น แหล่งจ่ายไฟฟ้า 3 เฟส ซึ่งทำให้มีราคาแพงและซับซ้อนในการติดตั้ง โดยมีค่าใช้จ่ายบางส่วนสูงถึงหลายหมื่นดอลลาร์
• ระดับ 2: ติดตั้งง่าย ค่าใช้จ่ายค่อนข้างต่ำ
• การชาร์จเร็วแบบ DC: ต้องใช้ระบบไฟฟ้าแรงสูง การติดตั้งมีราคาแพง
โดยทั่วไปแล้วเครื่องชาร์จเร็ว DC จะอยู่ตรงไหนเมื่อเทียบกับเครื่องชาร์จระดับ 2
เครื่องชาร์จเร็ว DCมักติดตั้งในสถานที่ที่จำเป็นต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่อย่างรวดเร็ว เช่น ตามทางหลวง ศูนย์กลางการเดินทางหลัก หรือในเขตเมืองที่มีประชากรหนาแน่น ในทางกลับกัน เครื่องชาร์จระดับ 2 มักพบได้ที่บ้าน ที่ทำงาน ลานจอดรถสาธารณะ และร้านค้าปลีก ซึ่งให้ทางเลือกในการชาร์จที่ช้ากว่าและประหยัดกว่า
• ตำแหน่งการชาร์จเร็ว DC:สนามบิน จุดพักรถริมถนน ปั๊มน้ำมัน และเครือข่ายการชาร์จสาธารณะ เช่น สถานี Tesla Supercharger
• สถานที่ชาร์จระดับ 2:โรงจอดรถที่พักอาศัย ห้างสรรพสินค้า อาคารสำนักงาน โรงจอดรถ และสถานที่เชิงพาณิชย์
ความเร็วในการชาร์จส่งผลต่อประสบการณ์การขับขี่ EV อย่างไร?
ความเร็วในการชาร์จ EV มีผลโดยตรงต่อประสบการณ์ของผู้ใช้เครื่องชาร์จเร็ว DCลดระยะเวลาการหยุดทำงานลงอย่างมาก ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเดินทางไกลที่จำเป็นต้องชาร์จอย่างรวดเร็ว ในทางกลับกันเครื่องชาร์จระดับ 2เหมาะสำหรับผู้ใช้ที่สามารถชาร์จไฟได้เป็นเวลานาน เช่น ชาร์จไฟข้ามคืนที่บ้านหรือระหว่างวันทำงาน
• การเดินทางระยะไกล:สำหรับการเดินทางไกลและการเดินทางไกล เครื่องชาร์จเร็ว DC ถือเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ ช่วยให้ผู้ขับขี่ชาร์จไฟได้อย่างรวดเร็วและเดินทางต่อไปได้โดยไม่เกิดความล่าช้ามากนัก
• ใช้เป็นประจำทุกวัน:สำหรับการเดินทางไปทำงานทุกวันและทริปสั้นๆ เครื่องชาร์จระดับ 2 ถือเป็นโซลูชันที่เหมาะสมและคุ้มต้นทุน
การชาร์จแบบ DC Fast Charging เทียบกับการชาร์จแบบ Level 2 มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไรบ้าง?
จากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อม ทั้งการชาร์จเร็วแบบ DC และการชาร์จแบบ Level 2 ต่างก็มีข้อพิจารณาที่แตกต่างกัน เครื่องชาร์จเร็วแบบ DC ใช้พลังงานไฟฟ้ามากกว่าในระยะเวลาที่สั้นกว่า ซึ่งอาจทำให้ระบบโครงข่ายไฟฟ้าท้องถิ่นเกิดความเครียดเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับแหล่งพลังงานที่จ่ายให้กับเครื่องชาร์จ
• การชาร์จเร็วแบบ DC:เนื่องจากมีการใช้พลังงานสูง เครื่องชาร์จเร็วแบบ DC จึงอาจก่อให้เกิดความไม่เสถียรของระบบไฟฟ้าในพื้นที่ที่มีโครงสร้างพื้นฐานไม่เพียงพอ อย่างไรก็ตาม หากใช้พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลม ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจะลดลงอย่างมาก
• การชาร์จระดับ 2:เครื่องชาร์จระดับ 2 มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง แต่ผลสะสมจากการชาร์จในวงกว้างอาจสร้างความเครียดให้กับโครงข่ายไฟฟ้าในท้องถิ่น โดยเฉพาะในช่วงเวลาเร่งด่วน
อนาคตของการชาร์จเร็วแบบ DC และการชาร์จระดับ 2 จะเป็นอย่างไร?
ในขณะที่การนำรถยนต์ไฟฟ้ามาใช้ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง ทั้งการชาร์จเร็วแบบ DC และการชาร์จแบบ Level 2 ต่างก็มีการพัฒนาเพื่อตอบสนองความต้องการของภูมิทัศน์ยานยนต์ที่เปลี่ยนแปลงไป นวัตกรรมในอนาคตประกอบด้วย:
• เครื่องชาร์จ DC แบบเร็วที่เร็วขึ้น:เทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น สถานีชาร์จเร็วพิเศษ (350 กิโลวัตต์ขึ้นไป) กำลังเกิดขึ้นเพื่อลดเวลาในการชาร์จลงไปอีก
• โครงสร้างพื้นฐานการชาร์จอัจฉริยะ:การบูรณาการเทคโนโลยีการชาร์จอัจฉริยะที่สามารถปรับเวลาในการชาร์จและจัดการความต้องการพลังงาน
• การชาร์จแบบไร้สาย:ศักยภาพของเครื่องชาร์จเร็วทั้งแบบระดับ 2 และแบบ DC ที่จะพัฒนาไปเป็นระบบการชาร์จแบบไร้สาย (แบบเหนี่ยวนำ)
บทสรุป
การตัดสินใจเลือกระหว่างการชาร์จแบบ DC เร็วกับการชาร์จแบบ Level 2 ขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ใช้ สเปคของรถยนต์ และพฤติกรรมการชาร์จ สำหรับการชาร์จที่รวดเร็วขณะเดินทาง เครื่องชาร์จแบบ DC เร็วเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด อย่างไรก็ตาม เครื่องชาร์จแบบ Level 2 มอบข้อดีมากมายสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวันที่คุ้มค่า
ประสบการณ์เชิงประจักษ์ของ Linkpower:ในฐานะที่เป็นผู้ผลิตที่มีประสบการณ์ด้าน R&D และโครงการ EVSE อย่างกว้างขวางเราแนะนำให้ลูกค้าเชิงพาณิชย์ที่ติดตั้งสถานีชาร์จให้ใช้ประโยชน์จากโปรโตคอล OCPPสำหรับการจัดการโหลดอัจฉริยะ และปรึกษาช่างไฟฟ้าที่มีประสบการณ์เพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน NEC/ULและกฎการเชื่อมต่อกริดสาธารณูปโภค. ข้อมูลของเราแสดงให้เห็นว่าการปรับใช้ระดับ 2 อย่างชาญฉลาด (แทนที่จะพึ่งพา DCFC มากเกินไป)มอบผลตอบแทนการลงทุน (ROI) สูงสุดในระยะยาวสำหรับโครงการเชิงพาณิชย์และที่อยู่อาศัยหลายยูนิต
เวลาโพสต์: 8 พ.ย. 2567