ستوفر أجهزة شحن السيارات الكهربائية المتوافقة عالميًا…

هذه هي المقالة الأخيرة في سلسلة مكونة من ثلاثة أجزاء تتناول أكبر المشكلات المتعلقة بشحن المركبات الكهربائية العامة وكيفية حلها (اقرأ الجزء الأول والجزء الثاني).تشكر كناري EnergyHub على دعم هذه السلسلة.
تمكنت إيريكا مايرز من التحدث طوال اليوم عن معايير شحن السيارات الكهربائية.ففي نهاية المطاف، هذه هي وظيفتها في الأساس باعتبارها رئيسة لواحدة من المنظمات الرائدة في العالم المكرسة للترويج لها.
ومع ذلك، فهي ترغب في قضاء وقت أقل في مناقشة موضوع معايير شحن السيارات الكهربائية الذي تصدر عناوين الأخبار مؤخرًا: الجدل حول نوع قابس شحن السيارات الكهربائية الذي سيهيمن في النهاية على سوق الشحن السريع في الولايات المتحدة.يدور الصراع بين معيار الشحن في أمريكا الشمالية (NACS) المملوك لشركة Tesla ومقبس نظام الشحن المدمج المستخدم في كل سيارة كهربائية أخرى تُباع في البلاد تقريبًا - على الرغم من أن ذلك قد يتغير قريبًا حيث تخطط شركات صناعة السيارات الكبرى للانتقال إلى الموصلات المتوافقة مع NACS في المستقبل .نماذج المركبات الكهربائية.
هذا لا يعني أن معايير قابس الشحن ليست مهمة.بعيد.لكن مايرز، المدير التنفيذي لمبادرة واجهة الشحن في أمريكا الشمالية (CharIN)، التي تضم أكثر من 330 عضوًا، لديه مليون مشكلة أخرى تتعلق بالمعايير الملحة لحلها.
وقالت: "لقد تجاوزنا معايير الموصلات". ​‹يبدأ كل ما هو جديد في تحقيق هذا الهدف، وهو ما يجعل من الممكن أن يكون أفضل ما في الأمر. ​‹يبدأ كل ما هو جديد في تحقيق هذا الهدف، وهو ما يجعل من الممكن أن يكون أفضل ما في الأمر."كل ما يعيق تجربة شحن المستهلك هو المكان الذي نركز فيه وقتنا وطاقتنا.وبطبيعة الحال، يعد ضمان قابلية التشغيل البيني وتطوير المعايير جزءًا من هذا أيضًا."
في الجزأين 1 و2 من هذه السلسلة، قمنا بتفصيل مشكلة البنية التحتية العامة غير الموثوقة لشحن المركبات الكهربائية في البلاد.كما نصف أيضًا كيف يمكن أن تتعرض جهود الصناعة والحكومة لتحسين الإنتاجية، بما في ذلك الدعوات لأكبر استثمار فيدرالي في شحن السيارات الكهربائية في تاريخ الولايات المتحدة، للعرقلة بسبب نقص البيانات.
ترجع مشكلات الموثوقية هذه إلى حد كبير إلى الافتقار إلى التوحيد القياسي في صناعة شحن السيارات الكهربائية في الولايات المتحدة.غالبًا ما يواجه سائقو المركبات الكهربائية موقفًا حرجًا بسبب محطات الشحن التي لا تتواصل بشكل فعال مع برنامج إدارة الشحن الخاص بالسيارة، أو بسبب منصات معالجة الدفع غير المتوافقة مع تطبيق الهاتف الذكي الذي يقومون بتنزيله.
وقال مايرز: "عندما تفتح محطة وقود، فإنك تعلم أنها ستعمل لصالح سيارتك". ‹‹‹‹هذا هو ما يحدث الآن.›› ‹‹‹‹هذا هو ما يحدث الآن.››"لكن تجربتك مع الشاحن مختلفة."
في الأساس، تواجه الصناعة مشكلة تنسيق ضخمة: السماح لشواحن المركبات الكهربائية التي تصنعها شركات تصنيع مختلفة، والتي يديرها مختلف مقدمي شبكات الشحن، واستخدام برامج من عشرات الشركات المختلفة للعمل بسلاسة مع المركبات المصنعة في جميع أنحاء العالم.العالم ــ من ناحية أخرى، يجري إطلاق نماذج جديدة من السيارات الكهربائية وإصدارات برمجيات.
وقال مايرز إن إقناع شركات صناعة السيارات ومشغلي شحن السيارات الكهربائية والعديد من مزودي الأجهزة والبرامج الذين يخدمونهم بتوحيد كيفية عمل تقنياتهم معًا يمكن أن يكون حافزًا مهمًا للانتقال إلى السيارات الكهربائية، مما يمهد الطريق أمام حواجز التوافق الإشكالية في وقت مبكر.يعتقد.
مايرز وشارين ليستا الشركتين الوحيدتين اللتين تتطلعان إلى توحيد المعايير لحل مشاكل الصناعة.كما أنها تقع في قلب خطة الحكومة الفيدرالية لوضع ملايين السيارات الكهربائية على الطريق بحلول نهاية القرن.
في فبراير، أصدرت إدارة بايدن قواعد للوكالات الحكومية وشركائها من القطاع الخاص للحصول على تمويل في إطار برنامج البنية التحتية الوطنية للمركبات الكهربائية (NEVI) الذي تبلغ قيمته 5 مليارات دولار والذي أنشأه قانون البنية التحتية لعام 2021 الذي وافق عليه الحزبان. وتفرض الخطة سلسلة من المتطلبات على التمويل الفيدرالي مشاريع لاستخدام التقنيات القائمة على المعايير لضمان أنها يمكن أن تخدم كل سائق سيارة كهربائية اليوم وفي المستقبل.
يمكن أن تؤدي هذه القواعد إلى تغييرات كبيرة في نظام شحن المركبات الكهربائية المجزأة في الولايات المتحدة، ولكن فقط إذا تمكنت الشركات العاملة في صناعة شحن المركبات الكهربائية من تنفيذها.
توجد علامات مشاكل التقييس في كل مكان في سوق السيارات الكهربائية في الولايات المتحدة.في ظل الوضع الحالي، ليس من السهل الحصول على إجابات للأسئلة الأساسية: ما هي التقنيات التي يمكن أن تعمل معًا؟
قال جون سمارت، مدير تحالف تجربة الشحن الوطنية (ChargeX) (ChargeX) Alliance (ChargeX) Alliance (ChargeX) Alliance (ChargeX) Alliance (ChargeX) Alliance (ChargeX) مدير التحالف (ChargeX) إنه "لا يوجد تحالف ناضج" هيكل بين أجهزة الشحن والمركبات لإنشاء معلومات تشخيصية مشتركة ومشاركتها.التحالف عبارة عن شراكة بين القطاعين العام والخاص أنشأتها الإدارة الفيدرالية المشتركة للطاقة والنقل لإدارة التمويل الفيدرالي لشحن السيارات الكهربائية.
وأضاف: "الوضع الراهن هو أنه يجب اختبار كل شاحن على كل مركبة لإثبات التوافق - بالطبع هذا غير قابل للتطوير".
يوضح هذا الرسم البياني من منشور ChargeX مزيجًا من أنماط الاتصال القياسية وغير القياسية بين السيارات الكهربائية وشواحن السيارات الكهربائية ومنصات برامج الخادم المستخدمة حاليًا في الصناعة.وهذا يوضح مدى صعوبة جعلهم يعملون معًا بسلاسة.
جزء من عمل ChargeX هو التنسيق مع شركات صناعة السيارات ومصنعي أجهزة الشحن ومشغلي شبكات الشحن العامة ومطوري البرامج والتوصل إلى توافق في الآراء بشأن التقنيات التي يجب استخدامها لحل المشكلة.لكن هذه الجهود يجب أن تتغلب على الفجوة بين سرعة نشر أجهزة وبرامج الشحن الحديثة والجهود المبذولة لفتح معايير التكنولوجيا.
لنأخذ بروتوكول نقطة الشحن المفتوحة (OCPP) كمثال.إنه بروتوكول اتصال مفتوح يستخدم على نطاق واسع ويدعمه Open Charging Alliance وأصبح النموذج الأساسي لتبادل بيانات وقت تشغيل الشاحن وصحته وأدائه بين محطات الشحن في أوروبا وأمريكا الشمالية والأنظمة الخلفية التي تديرها.
ولكن حتى وقت قريب، كان الإصدار OCPP 1.6 - وهو الإصدار الأكثر استخدامًا من المعيار، والذي تم إصداره لأول مرة في عام 2015 - لا يزال يعاني من عيب خطير، كما يقول جوليان أوفرمان، الرئيس التنفيذي لشركة S44، وهي شركة مفتوحة المصدر لبرامج شحن السيارات الكهربائية ومقرها في نيوجيرسي.لا يوفر OCPP 1.6 لمشغل النظام قائمة من رموز الأخطاء للإشارة إلى المشكلة المحددة التي تسببت في فشل جلسة الشحن أو إنهائها قبل الأوان، ولكنه بدلاً من ذلك يحتوي فقط على رسالة خطأ.
وقال أوفرمان: "إن نقص المعلومات حول مكونات محطة الشحن يجعل الأمر صعبًا حقًا". ​‹‹إن هذا هو ما يجعلني أشعر بالرضا تجاه هذا الأمر. ​‹‹إن هذا هو ما يجعلني أشعر بالرضا تجاه هذا الأمر."إذا لم يكن لديك مراقبة واضحة لهذه الأنظمة، فإنك لا تعرف ما الذي يحدث من خطأ."
توافق شركة ChargeX's Smart على أن رمز الخطأ الوحيد الذي يوفره OCPP 1.6 يشبه "بطاقة الخروج من السجن" لمصنعي أنظمة الرسوم ومشغلي الشبكات الذين يقومون بتنفيذها.قامت كل شركة مصنعة للشاحن بتطوير طرق مختلفة لاكتشاف أخطاء المكونات الداخلية، ومن الصعب إقناع جميع الشركات المصنعة بالموافقة على طريقة مشتركة لتحويل رسائل الخطأ الخاصة هذه إلى تنسيق قياسي للإبلاغ عن البيانات.
وأشار سمارت إلى أن الإصدار الأحدث من المعيار، OCPP 2.0.1، تم إصداره رسميًا في عام 2020 لتصحيح هذه المشكلة من خلال تضمين المزيد من رموز الخطأ، ويتطلب معيار NEVI من جميع المشاريع التي تستخدم أدواته اعتماد هذا المعيار الأحدث. "<"هذا هو السبب وراء قيام الشركة المصنعة ببيع منتجاتها إلى جميع أنحاء العالم."" "<"هذا هو السبب وراء قيام الشركة المصنعة ببيع منتجاتها إلى جميع أنحاء العالم.""وأضاف: "ومع ذلك، يتمتع مشغلو محطات الشحن بسلطة تقديرية واسعة في كيفية الإبلاغ عن الأخطاء".
لكن OCPP 2.0.1 ليس "متوافقًا مع الإصدارات السابقة" مع الإصدارات الأقدم، مما يخلق تحديًا لمشغلي الشحن الذين يتطلعون إلى ترقية شبكات الشحن الحالية لاستخدامها.وهذا مثال على كيفية تجاوز اعتماد التكنولوجيا في العالم الحقيقي بسرعة وتيرة تطوير المعايير القائمة على الإجماع.
يوفر برنامج NEVI فرصة للمتطلبات الفيدرالية لمحاولة معالجة هذه المشكلات باستخدام أجهزة الشحن المستقبلية.في نوفمبر، نشرت ChargeX قائمة تضم 26 رمز خطأ موصى به كحد أدنى.
وقالت سمارت: "نحن نشجع جميع شركات شحن السيارات الكهربائية على استخدام هذه البيانات، على الأقل، حتى يمكن فهمها وتفسيرها بسهولة من قبل جميع المشاركين في تحديد المشكلة وحلها".
يعد ترخيص الدفع نقطة فشل رئيسية ويوضح صعوبة تطبيق المعايير في صناعة شحن السيارات الكهربائية.في مراجعة لشواحن السيارات الكهربائية العامة في منطقة لوس أنجلوس، قامت جوانا ستيرن، مراسلة وول ستريت جورنال، بزيارة أكثر من 120 شاحنًا وكان ما يقرب من 10 بالمائة منها في حالة عمل، لكن لم يتم قبول بطاقتها الائتمانية.
وأشار أوفرمان من S44 إلى أن هذه المحطات على الأقل ستكون قادرة على قبول بطاقات الائتمان والخصم.تطلبت العديد من عمليات نشر محطات شحن السيارات الكهربائية الأولى في الصناعة من السائقين حمل بطاقة RFID الخاصة بالبائع أو سلسلة المفاتيح لتنشيط الشحن، ولا يزال العديد من مشغلي محطات الشحن يقدمون هذه الخدمات.ابتداءً من عام 2010 تقريبًا، بدأت محطات الشحن العامة في تقديم تطبيقات الهواتف الذكية التي يمكن لسائقي المركبات الكهربائية استخدامها بدلاً من البطاقات أو المفاتيح - وهو تحسن في بعض النواحي، لكن العملية ظلت مجزأة ومحبطة في بعض الأحيان.
قال أوفرمان: "إنه أمر مرهق، يتعين عليك تنزيل تطبيق لبدء الشحن".وأضاف أنه على الرغم من أن هذا قد ينجح مع بعض سائقي السيارات الكهربائية، إلا أنه "لا أريد التخطيط للمستقبل، ومعرفة أين وكيف سأقوم بالشحن".
تجبر اللوائح الحكومية بشكل متزايد شبكات الشحن على التخلي عن هذه الأساليب الخاصة وقبول بطاقات الائتمان والخصم بدلاً من ذلك.لكن تحويل محطات الوقود لقبول طرق الدفع هذه يأتي معه تحدياته الخاصة.
       هذا هو السبب في أن هذا هو السبب وراء ذلك تم تصميم هذا المنتج من قبل سارة رافالسون. <“它们可能很笨重،可能会遭受大量磨损،并且可能需要频繁维护،"EVgo场开发公共政策高级副بقلم سارة رافالسون.قالت سارة رافالسون، نائب الرئيس الأول لتطوير السوق والسياسة العامة في EVgo: "قد تكون أجهزة قراءة بطاقات الائتمان والخصم كبيرة الحجم، وتتآكل كثيرًا، وتتطلب صيانة متكررة".تتطلب قواعد NEVI والبرامج الأخرى الممولة اتحاديًا من المحطات قبول بطاقات الائتمان وبطاقات الخصم، ولكن فقط من خلال نظام دفع بدون تلامس يكون أكثر مقاومة للتلاعب من تقنية التمرير أو الإدخال.
الكأس المقدسة للمدفوعات هي ما يسمى بوظيفة "التوصيل والشحن": الدفع مقابل الشحن من خلال التبادل التلقائي للبيانات بين السيارة الكهربائية ومنصة الشحن.سيسمح هذا للسائقين بالتوصيل وبدء الشحن ببساطة، مما يلغي الحاجة إلى مفاتيح RFID أو تطبيقات الهواتف الذكية أو بطاقات الائتمان أو طرق الدفع الأخرى الموجودة.
واليوم، يدعم Tesla Supercharger هذه الميزة، وهي مهمة أسهل لشركة لديها علاقات حالية مع جميع مالكي المركبات الكهربائية وقامت بدمج تقنيات المركبات والشاحن الخاصة بها عموديًا.لكن جوناثان ليفي، العضو المنتدب لشركة كالوزا ومقرها الولايات المتحدة، وهي شركة بريطانية تقدم برامج الشحن وإدارة الطاقة للسيارات الكهربائية، والمدير التجاري السابق لشركة EVgo، قال إنه لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه لتحقيق معايير التوصيل والتشغيل. .
تدعم سيارات Tesla الكهربائية بالفعل الاتصال والشحن، لكن الشركات الأخرى في الصناعة بدأت للتو في تنفيذ هذه الميزة من خلال معيار يسمى ISO 15118. ويجب أن تحتوي المشاريع الممولة من NEVI على معدات تلبي معيار ISO 15118، "لكنهم لم يقولوا ذلك" وقال: “يجب تنفيذه على الفور”.
       لا داعي للقلق بشأن هذا الأمر قد يكون من الصعب على أي شخص أن يتخيل ما هو أفضل من ذلك. <"مرحبًا بكم في المنزل" ، لقد قمتم بالبحث عن أفضل ما في الأمر.وفي الوقت نفسه، أبرمت شبكات شحن السيارات الكهربائية الرئيسية المملوكة للحكومة في الولايات المتحدة "اتفاقيات تجوال" تسمح لمستخدمي إحدى الشبكات بالدفع عبر تطبيقات الهواتف الذكية في محطات الشحن المملوكة لشركة أخرى.ومع ذلك، لا تنطبق اتفاقيات التجوال هذه على جميع مقدمي الخدمات المميزين.كما أنها لا تعالج مشكلة ضعف تغطية الهاتف الخليوي في أماكن مثل مواقف السيارات.
متطلبات NEVI والبرامج الفيدرالية الأخرى تصحح هذا.بحلول عام 2025، يجب أن تتوافق جميع أجهزة الشحن الممولة اتحاديًا مع أحدث إصدار من اتفاقية Open Charge Point Interface Roaming، والتي تضمن أن أي سائق يمكنه استخدام أي شاحن من خلال تطبيق واحد.
وقال باسكار ديول، الرئيس التنفيذي لشركة eDRV، إن الوضع في أوروبا مختلف تمامًا.eDRV هي شركة ناشئة تعمل على تطوير واجهات برمجة التطبيقات (APIs) لمحطات الشحن في العديد من البلدان.وقال إنه لسنوات، كان لدى الاتحاد الأوروبي والمملكة المتحدة قواعد "تتطلب مستوى معينًا من الشفافية حول الأسعار، ومعاملات التسوية، والتوافر".
وقال: "سافرت من هولندا إلى جنوب أوروبا، عبر ستة بلدان، حيث كان لدي العديد من التطبيقات - ليس العشرات، ولكن تطبيقًا أو اثنين - التي ساعدتني على طول الطريق، دون تلك القصص المرعبة".كثيرا ما يسمع سائقي السيارات.
يعتقد مايرز من CharIN أيضًا أن أوروبا حققت مزيدًا من التقدم في قابلية التشغيل البيني.لقد قمت بالفعل بذلك.لقد قمت بالفعل بذلك.والسبب الرئيسي هو أن "الكهربة تحدث في وقت مبكر في الاتحاد الأوروبي بسبب الحوافز والتمويل الأكثر قوة لشحن البنية التحتية".
"تأثير هذا ضخم.وقالت: "في النرويج، ما يقرب من 100٪ من مبيعات السيارات الجديدة هي سيارات كهربائية". "<"هذا هو ما يحدث هنا."" "<"هذا هو ما يحدث هنا."""ويرجع هذا بشكل رئيسي إلى السياسات الحكومية.هذا هو المكان الذي نتبع فيه نهجًا أكثر عدم التدخل.إن NEVI أمر رائع، ولكن لو قمنا بذلك قبل بضع سنوات لكان قد أحدث فرقًا كبيرًا."
وقالت إن القيادة الأوروبية تمنح أيضًا صناعة شحن السيارات الكهربائية مزيدًا من الوقت لمعالجة مشكلات التشخيص والإصلاح التي ابتليت بها نشر أجهزة الشحن في الولايات المتحدة، حيث "البيانات بعيدة المنال للغاية" حول أسباب فشل وفشل أجهزة الشحن السريعة.
وفي محاولة لإعادة تشكيل السوق الأمريكية على غرار الصناعة الأوروبية الأكثر نضجًا، تستضيف CharIN العديد من فعاليات الاختبار السنوية التي تشمل العشرات من شركات صناعة السيارات ومصنعي شواحن السيارات الكهربائية.وأشارت إلى أن الهدف هو تسريع عملية تحقيق التوافق الحقيقي بين السيارات الكهربائية التي تم إصدارها حديثًا ومعدات الشحن.في نهاية المطاف، تأمل أن يصبح الشحن موحدًا مثل شبكة Wi-Fi أو الشبكات الخلوية. """""""""""""""""""""" """""""""""""""""""""""سيستغرق الأمر بعض الوقت ونحن صناعة جديدة."
ما إذا كان صانعو السيارات وسائقو السيارات الكهربائية على استعداد للانتظار هو سؤال آخر.قال أندرو كروليويتز، الرئيس التنفيذي لشركة تأجير السيارات الكهربائية، إن تحرك فورد وجنرال موتورز وشركات صناعة السيارات الأخرى للتحول من أنظمة الشحن المدمجة المتوافقة إلى الموصلات المتوافقة مع NACS في نماذج سياراتهم الكهربائية المستقبلية يمثل خطوة مهمة إلى الأمام، للتغلب على معضلة متأصلة .تطوير التقنيات القائمة على المعايير والحاصلة على براءة اختراع.بدء التشغيل Zevvy.باختصار، قال إن شركات صناعة السيارات، التي سئمت من ضعف التوافق، تسعى للحصول على الأمان في تكنولوجيا تسلا الحاصلة على براءة اختراع.
وقال: "هذه التجربة هي بالضبط ما تحتاجه إذا كنت تقود سيارة تيسلا". ​‹[车内] قد يكون هذا هو الحال بالنسبة للمنتج، وهو ما يحدث الآن، وهو ما يحدث الآن就会正常. â<“[车内] قد يكون هذا هو السبب في أن هذا هو ما يحدث في الصين، وهو ما يحدث في الصين، وهو ما يحدث الآن.就会正常."تظهر لك الشاشة الكبيرة [في السيارة] إلى أين أنت ذاهب بالضبط، وعدد الأكشاك الموجودة، والمدة التي سيستغرقها الأمر - فقط قم بتوصيله وسيعمل."
يوضح هذا كيف يمكن لتطبيق الشحن الموحد ولكن المملوك (بدلاً من المستند إلى المعايير) أن يحل العديد من المشكلات.يدرك خبراء الصناعة أن الأداء المتفوق ومعدلات الرضا لشبكة Tesla Supercharger مقارنة بشبكات Supercharger التي تديرها شركات أخرى يرجع إلى سيطرة الشركة الشاملة على كل جانب من جوانب تشغيلها ومصلحتها الخاصة في ضمان عملها بشكل صحيح.اجعل التجربة سلسة وخالية من المتاعب قدر الإمكان لمشتري السيارات الكهربائية.
إن الوقت الذي يستغرقه تطوير المعايير وتنفيذها في العالم الحقيقي قد يدفع شركات الشحن إلى الاعتقاد بأنها أفضل حالًا في اعتماد قواعد اللعبة الخاصة بشركة Tesla والحفاظ على أكبر قدر ممكن من السيطرة على مجموعة التكنولوجيا قدر الإمكان، بدلاً من انتظار التطوير البطيء.تشجيع تطوير المعايير العالمية لضمان نظام بيئي سلس لشحن السيارات الكهربائية.
على الرغم من أن هذا المسار قد يكون مغريًا، فإن أي شركة تخطط للاستفادة من التمويل الحكومي الضخم المتدفق في شحن السيارات الكهربائية ستواجه صعوبة في التنقل فيه.تتطلب قواعد NEVI أن تكون محطات الشحن الخاصة بأحد الموردين متوافقة مع منصة برمجيات مورد آخر - إما لتمكين نقل بيانات نظام الدفع بين الموردين، أو، في أسوأ الحالات، للسماح لأحد الموردين بتولي ما يمتلكه مورد آخر بالفعل في أعماله. محطات الشحن أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
وقال كارتر لي، الرئيس التنفيذي لشركة Swtch، وهي شركة تقدم برمجيات السيارات الكهربائية في تورونتو، كندا: "إن التحدي الآن هو إمكانية التشغيل البيني للشبكة".وإذا لم تتأكد الشركات الفردية من أن جهودها تلبي المعايير، فإن "هذه الحلول لن تنجح".
بمعنى آخر، قد تكون مشكلات قابلية التشغيل البيني حتمية حتى لو قررت شركات الرسوم تنفيذ تقنياتها المتكاملة رأسيًا خارج النظام البيئي لمعايير التكنولوجيا المتطورة.يقول أوفرمان من S44 إن هذا هو السبب الرئيسي وراء تفوق معايير تكنولوجيا السوق الشامل مثل الحوسبة السحابية والاتصالات على الحلول المحلية.ومع ذلك، لم يتم رؤية نفس الديناميكيات حتى الآن في صناعة شحن السيارات الكهربائية.
وقال: "منذ حوالي 10 سنوات حتى الآن، كانت لدينا شبكة شحن "مغلقة" لشركة تيسلا ولم يستفد منها السائقون الآخرون".