محطة الشحن

محطة الشحن ، والمعروفة أيضًا باسم نقطة الشحن أو نقطة الشحن أو معدات إمداد المركبات الكهربائية ( EVSE )، هي جهاز إمداد بالطاقة يوفر الطاقة الكهربائية لإعادة شحن المركبات الكهربائية القابلة للشحن (بما في ذلك المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطارية ، والشاحنات الكهربائية ، والحافلات الكهربائية ، والمركبات الكهربائية المحلية ، والمركبات الهجينة القابلة للشحن ).

هناك نوعان رئيسيان من شواحن المركبات الكهربائية: محطات شحن التيار المتردد (AC) ومحطات شحن التيار المستمر (DC). لا يمكن شحن بطاريات المركبات الكهربائية إلا بالكهرباء ذات التيار المستمر، بينما يتم توصيل معظم الكهرباء الرئيسية من شبكة الطاقة كتيار متردد. لهذا السبب، تحتوي معظم المركبات الكهربائية على محول تيار متردد إلى تيار مستمر مدمج يُعرف باسم "الشاحن الموجود على متن المركبة" (OBC). في محطة شحن التيار المتردد، يتم توفير طاقة التيار المتردد من الشبكة لهذا الشاحن الموجود على متن المركبة، والذي يحولها إلى طاقة تيار مستمر لإعادة شحن البطارية. توفر شواحن التيار المستمر شحنًا أعلى طاقة (يتطلب محولات تيار متردد إلى تيار مستمر أكبر بكثير) من خلال بناء المحول في محطة الشحن بدلاً من المركبة لتجنب قيود الحجم والوزن. ثم تزود المحطة المركبة مباشرة بطاقة التيار المستمر، متجاوزة المحول الموجود على متن المركبة. يمكن لمعظم طرز السيارات الكهربائية الحديثة قبول كل من طاقة التيار المتردد والتيار المستمر.

توفر محطات الشحن موصلات تتوافق مع مجموعة متنوعة من المعايير الدولية. وعادةً ما تكون محطات الشحن ذات التيار المستمر مجهزة بموصلات متعددة لشحن المركبات المختلفة التي تستخدم معايير متنافسة.

توجد محطات الشحن العامة عادةً على جوانب الشوارع أو في مراكز التسوق أو المرافق الحكومية أو أماكن وقوف السيارات الأخرى. توجد محطات الشحن الخاصة عادةً في المساكن وأماكن العمل والفنادق.

تم وضع معايير متعددة لتقنية الشحن لتمكين التوافق بين البائعين. تتوفر معايير للتسمية والطاقة والموصلات. طورت شركة Tesla تقنية خاصة في هذه المجالات وبدأت في بناء شبكات الشحن الخاصة بها في عام 2012. ^[1]

في عام 2011، قامت جمعية مصنعي السيارات الأوروبية (ACEA) بتعريف المصطلحات التالية: ^[2]

• منفذ المقبس: المنفذ الموجود على معدات إمداد السيارة الكهربائية (EVSE) الذي يزود السيارة بطاقة الشحن
• المقبس: هو نهاية الكابل المرن الذي يتصل بمنفذ المقبس في EVSE. لا يتم استخدام منفذ المقبس والقابس في أمريكا الشمالية لأن الكابل متصل بشكل دائم.
• الكابل: حزمة مرنة من الموصلات التي تربط EVSE بالمركبة الكهربائية
• الموصل: هو نهاية الكابل المرن الذي يتفاعل مع مدخل السيارة
• مدخل السيارة: المنفذ الموجود في السيارة الكهربائية الذي يستقبل طاقة الشحن

تم تعريف مصطلحي "موصل السيارة الكهربائية" و"مدخل السيارة الكهربائية" سابقًا بنفس الطريقة بموجب المادة 625 من قانون الكهرباء الوطني للولايات المتحدة (NEC) لعام 1999. كما عرّف NEC-1999 مصطلح "معدات إمداد السيارة الكهربائية" على أنها الوحدة الكاملة "المثبتة خصيصًا لغرض توصيل الطاقة من الأسلاك الموجودة في المبنى إلى السيارة الكهربائية"، بما في ذلك "الموصلات ... موصلات السيارة الكهربائية، ومقابس التوصيل، وجميع التركيبات والأجهزة الأخرى، ومنافذ الطاقة، أو الأجهزة". ^[3]

تستخدم شركة Tesla, Inc. مصطلح محطة الشحن كموقع لمجموعة من الشواحن، ومصطلح الموصل لسيارة كهربائية فردية. ^[4]

مستويات NEC(1999) ^{[5] : 9}

طريقة	الحد الأقصى للإمداد
	الحالي (أ)	الجهد (فولت)	القدرة (كيلوواط)
المستوى 1 ( تيار متردد أحادي الطور )	12	120	1.44
	16	120	1.92
	24	120	2.88
المستوى 2 (تيار متردد أحادي الطور)	32	208/240	7.68
المستوى 3 ( تيار متردد ثلاثي الطور )	400	480	332.6

تم تشكيل مجلس البنية التحتية الوطنية للنقل الكهربائي (IWC) في عام 1991 من قبل معهد أبحاث الطاقة الكهربائية مع أعضاء من مصنعي السيارات والمرافق الكهربائية لتحديد المعايير في الولايات المتحدة؛ ^[6] أدى العمل المبكر الذي قام به IWC إلى تعريف ثلاثة مستويات من الشحن في دليل الكود الكهربائي الوطني (NEC) لعام 1999. ^{[5] : 9}

بموجب قانون NEC لعام 1999، تم توصيل معدات الشحن من المستوى 1 (كما هو محدد في دليل NEC ولكن ليس في الكود) بالشبكة من خلال مخرج كهربائي قياسي NEMA 5 -20R ثلاثي الأطراف مع تأريض، وكان مطلوبًا وجود قاطع دائرة خطأ أرضي في غضون 12 بوصة (30 سم) من القابس. تتطلب دائرة الإمداد الحماية عند 125٪ من الحد الأقصى للتيار المقدر؛ على سبيل المثال، تتطلب معدات الشحن المقدرة بتيار مستمر 16  أمبير ("أمبير" أو "A") قاطعًا بحجم 20 أمبير. ^{[5] : 9}

تم توصيل معدات الشحن من المستوى 2 (كما هو محدد في الدليل) بشكل دائم وتثبيتها في مكان ثابت بموجب NEC-1999. كما تطلبت التأريض وحماية الأعطال الأرضية؛ بالإضافة إلى ذلك، تطلبت قفلًا لمنع بدء تشغيل السيارة أثناء الشحن وفصل أمان للكابل والموصل. كان مطلوبًا قاطع دائرة 40 أمبير (125٪ من أقصى تيار إمداد مستمر) لحماية الدائرة الفرعية. ^{[5] : 9} من أجل الراحة والشحن السريع، فضل العديد من المركبات الكهربائية المبكرة أن يقوم المالكون والمشغلون بتثبيت معدات شحن من المستوى 2، والتي تم توصيلها بالمركبة الكهربائية إما من خلال مجداف حثي ( Magne Charge ) أو موصل موصل ( Avcon ). ^{[5] : 10-11، 18}

استخدمت معدات الشحن من المستوى 3 مقومًا خارج السيارة لتحويل طاقة التيار المتردد الداخلة إلى تيار مستمر، والتي تم تزويد السيارة بها بعد ذلك. في وقت كتابة الدليل الصادر عن NEC لعام 1999، توقع أن معدات الشحن من المستوى 3 ستتطلب من شركات المرافق ترقية أنظمة التوزيع والمحولات الخاصة بها. ^{[5] : 9}

مستويات SAE J1772(2017) ^[7]

طريقة	الحد الأقصى للإمداد
	الحالي (أ)	الجهد (فولت)	القدرة (كيلوواط)
المستوى الأول	12	120	1.44
	16	120	1.92
المستوى الثاني	80	208–240	19.2
مستوى DC 1	80	50-1000	80
مستوى DC 2	400	50-1000	400

تعرف جمعية مهندسي السيارات ( SAE International ) المتطلبات العامة الفيزيائية والكهربائية والاتصالات والأداء لأنظمة شحن السيارات الكهربائية المستخدمة في أمريكا الشمالية، كجزء من المعيار SAE J1772 ، الذي تم تطويره في البداية في عام 2001. ^[8] يحدد SAE J1772 أربعة مستويات من الشحن، مستويين لكل من إمدادات التيار المتردد والتيار المستمر؛ تعتمد الاختلافات بين المستويات على نوع توزيع الطاقة والمعايير والحد الأقصى للطاقة.

تربط محطات شحن التيار المتردد دوائر الشحن الموجودة على متن السيارة مباشرة بمصدر التيار المتردد. ^[8]

• مستوى التيار المتردد 1 : يتصل مباشرة بمنفذ 120  فولت قياسي في أمريكا الشمالية؛ قادر على توفير 6–16  أمبير (0.7–1.92  كيلووات أو "كيلووات") اعتمادًا على سعة الدائرة المخصصة.
• مستوى التيار المتردد 2 : يستخدم طاقة 240  فولت (طور واحد) أو 208  فولت (ثلاثي الطور) لتوفير ما بين 6 و80  أمبير (1.4–19.2  كيلو وات). ويوفر زيادة كبيرة في سرعة الشحن مقارنة بمستوى التيار المتردد 1.

يُطلق على الشحن بالتيار المستمر عادةً، وإن كان بشكل غير صحيح، اسم "الشحن من المستوى 3" استنادًا إلى تعريف NEC-1999 الأقدم، ويُصنف الشحن بالتيار المستمر بشكل منفصل في معيار SAE. في الشحن السريع بالتيار المستمر، يتم تمرير طاقة التيار المتردد عبر محول التيار المتردد إلى التيار المستمر في المحطة قبل الوصول إلى بطارية السيارة، متجاوزة أي محول تيار متردد إلى تيار مستمر على متن السيارة. ^{[8] [9]}

• مستوى التيار المستمر 1 : يوفر الحد الأقصى 80  كيلو وات عند 50–1000  فولت.
• مستوى التيار المستمر 2 : يوفر ما يصل إلى 400  كيلو وات عند 50–1000  فولت.

تتضمن المعايير الإضافية التي أصدرتها SAE للشحن SAE J3068 (شحن التيار المتردد ثلاثي الطور، باستخدام موصل النوع 2 المحدد في IEC 62196-2 ) و SAE J3105 (الاتصال التلقائي لأجهزة الشحن بالتيار المستمر).

في عام 2003، اعتمدت اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) غالبية معيار SAE J1772 بموجب IEC 62196-1 للتطبيق الدولي.

أوضاع IEC 61851-1 ^{[10] [11] [12]}

وضع	يكتب	الحد الأقصى للإمداد
		الحالي (أ)	الجهد (فولت)	القدرة (كيلوواط)
1	1Φ تيار متردد	16	250	4
	3Φ تيار متردد	16	480	11
2	1Φ تيار متردد	32	250	7.4
	3Φ تيار متردد	32	480	22
3	1Φ تيار متردد	63	250	14.5
	3Φ تيار متردد	63	480	43.5
4	دي سي	200	400	80

تعرف اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) الشحن بشكل بديل في الأوضاع ( IEC 61851-1 ):

• الوضع 1 : الشحن البطيء من مقبس كهربائي عادي (تيار متردد أحادي الطور أو ثلاثي الطور )
• الوضع 2 : شحن بطيء من مقبس تيار متردد عادي ولكن مع بعض ترتيبات الحماية الخاصة بالسيارات الكهربائية (مثل أنظمة Park & ​​Charge أو PARVE)
• الوضع 3 : شحن تيار متردد بطيء أو سريع باستخدام مقبس متعدد الدبابيس خاص بالسيارات الكهربائية مع وظائف التحكم والحماية (أي SAE J1772 و IEC 62196 -2)
• الوضع 4 : الشحن السريع بالتيار المستمر باستخدام واجهة شحن محددة (مثل IEC 62196 -3، مثل CHAdeMO )

يتم تعريف الاتصال بين الشبكة الكهربائية و"الشاحن" (معدات إمداد السيارة الكهربائية) من خلال ثلاث حالات (IEC 61851-1):

• الحالة أ: أي شاحن متصل بالتيار الكهربائي (عادة ما يكون كابل إمداد التيار الكهربائي متصلاً بالشاحن) مرتبطًا عادةً بالوضعين 1 أو 2.
• الحالة ب: شاحن مركبة على متنها كابل إمداد بالتيار الكهربائي يمكن فصله عن كل من مصدر الطاقة والسيارة - عادةً الوضع 3.
• الحالة ج: محطة شحن مخصصة للتيار المستمر. يمكن توصيل كابل مصدر الطاقة الرئيسي بشكل دائم بمحطة الشحن كما في الوضع 4.

تم تطوير نظام الشحن لأمريكا الشمالية (NACS) بواسطة شركة Tesla, Inc. لاستخدامه في مركبات الشركة. وظل معيارًا خاصًا حتى عام 2022 عندما نشرت Tesla مواصفاته. ^{[13] [14]} الموصل أصغر فعليًا من موصل J1172/CCS، ويستخدم نفس الدبابيس لكل من وظائف الشحن بالتيار المتردد والتيار المستمر.

اعتبارًا من نوفمبر 2023، التزمت شركات صناعة السيارات Ford و General Motors و Rivian و Volvo و Polestar و Mercedes-Benz و Nissan و Honda و Jaguar و Fisker و Hyundai و BMW و Toyota و Subaru و Lucid Motors بتجهيز مركباتها في أمريكا الشمالية بموصلات NACS في المستقبل. ^{[15] [16] [17] كما تبنت} شركة Aptera Motors الناشئة في مجال السيارات معيار الموصل في مركباتها. ^[18] لم تعلن شركات صناعة السيارات الأخرى، مثل Stellantis و Volkswagen . ^[19]

لتلبية متطلبات الاتحاد الأوروبي (EU) بشأن نقاط إعادة الشحن، ^[20] تم تجهيز مركبات Tesla المباعة في الاتحاد الأوروبي بمنفذ CCS Combo 2. يأخذ كل من منفذ أمريكا الشمالية والاتحاد الأوروبي  شحنًا سريعًا بقوة 480 فولت تيار مستمر من خلال شبكة Tesla من الشواحن الفائقة ، والتي تستخدم بشكل مختلف موصلات شحن NACS وCCS. اعتمادًا على إصدار Supercharger، يتم توفير الطاقة عند 72 أو 150 أو 250 كيلو وات، الأول يتوافق مع مستوى التيار المستمر 1 والثاني والثالث يتوافق مع مستوى التيار المستمر 2 من SAE J1772. اعتبارًا من الربع الرابع من عام 2021، أبلغت Tesla عن 3476 موقعًا للشحن الفائق في جميع أنحاء العالم و31498 شاحنًا فائق الشحن (حوالي 9 شواحن لكل موقع في المتوسط). ^[4]

يجري تطوير امتداد لمعيار الشحن السريع CCS DC للسيارات الكهربائية والشاحنات الخفيفة، والذي سيوفر شحنًا أعلى طاقة للمركبات التجارية الكبيرة ( الفئة 8، وربما 6 و7 أيضًا ، بما في ذلك الحافلات المدرسية وحافلات النقل العام). عندما تم تشكيل فريق عمل مبادرة واجهة الشحن e. V. (CharIN) في مارس 2018، كان المعيار الجديد قيد التطوير يسمى في الأصل الشحن عالي الطاقة (HPC) للمركبات التجارية (HPCCV)، ^[21] وأعيدت تسميته لاحقًا بنظام شحن ميجاوات (MCS). من المتوقع أن يعمل MCS في نطاق 200-1500  فولت و0-3000  أمبير للحصول على أقصى طاقة نظرية تبلغ 4.5  ميجاوات (MW). يدعو الاقتراح إلى أن تكون منافذ شحن MCS متوافقة مع شواحن CCS وHPC الحالية. ^[22] أصدرت فرقة العمل متطلبات مجمعة في فبراير 2019، والتي دعت إلى حدود قصوى تبلغ 1000  فولت تيار مستمر (اختياريًا، 1500  فولت تيار مستمر)  وتصنيف مستمر 3000 أمبير. ^[23]

تم اختيار تصميم الموصل في مايو 2019 ^[21] وتم اختباره في المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) في سبتمبر 2020. وشاركت ثلاثة عشر جهة تصنيع في الاختبار، الذي فحص أداء التوصيل والحرارة لسبعة مداخل مركبات وإحدى عشر موصل شاحن. ^[24] تم اعتماد متطلبات الموصل والمواصفات النهائية في ديسمبر 2021 كإصدار موصل MCS 3.2. ^{[25] [26] : 3}

بدعم من بورتلاند جنرال إلكتريك ، افتتحت شركة دايملر تراكس أمريكا الشمالية في 21 أبريل 2021 "الجزيرة الكهربائية"، أول محطة شحن للمركبات الثقيلة، عبر الشارع من مقرها الرئيسي في بورتلاند، أوريغون. المحطة قادرة على شحن ثماني مركبات في وقت واحد، وحجم حجرات الشحن مناسب لاستيعاب مقطورات الجرارات . بالإضافة إلى ذلك، فإن التصميم قادر على استيعاب  شواحن بقوة >1 ميغاواط بمجرد توفرها. ^[27] أعلنت شركة ناشئة، WattEV، عن خطط في مايو 2021 لبناء محطة شحن/توقف شاحنات مكونة من 40 كشكًا في بيكرسفيلد، كاليفورنيا. وبكامل طاقتها، ستوفر 25  ميغاواط من طاقة الشحن مجتمعة، مأخوذة جزئيًا من مجموعة شمسية في الموقع وتخزين البطاريات. ^[28]

تتضمن الموصلات الشائعة النوع 1 (Yazaki) ، والنوع 2 (Mennekes) ، و CCS Combo 1 و2 ، و CHAdeMO ، وTesla. ^{[29] [30] [31]} يتم تعريف العديد من أنواع المقابس القياسية في IEC 62196-2 (للطاقة المزودة بالتيار المتردد) و62196-3 (للطاقة المزودة بالتيار المستمر):

• النوع 1: موصل التيار المتردد أحادي الطور للسيارات - مواصفات قابس السيارة SAE J1772/2009
• النوع 2: موصل التيار المتردد أحادي الطور وثلاثي الطور للمركبات – مواصفات قابس VDE-AR-E 2623-2-2 و SAE J3068 و GB/T 20234.2
• النوع 3: موصل تيار متردد أحادي وثلاثي الطور مزود بأقفال أمان – اقتراح EV Plug Alliance
• النوع 4: موصلات الشحن السريع DC
  • تكوين AA: CHAdeMO
  • تكوين BB: GB/T 20234.3
  • تكوينات CC/DD: (محجوزة)
  • تكوين EE: CCS Combo 1
  • تكوين FF: CCS Combo 2

تصميمات الموصلات المدرجة في IEC 62196 -2 و-3

مزود الطاقة	الولايات المتحدة	الاتحاد الأوروبي	اليابان	الصين
تيار متردد أحادي الطور (62196.2)	النوع 1 ( SAE J1772 )	النوع الثاني [أ] [ب]	النوع 1 ( SAE J1772 )	النوع 2 ( GB/T 20234.2 ) [ج]
تيار متردد ثلاثي الطور (62196.2)	النوع 2 ( SAE J3068 )		—
دي سي (62196.3)	EE ( CCS المجموعة 1)	FF ( CCS Combo 2) [b]	AA ( CHAdeMO ) [ب]	BB ( GB/T 20234.3 ) [أ]
			تشاوجي  (مخطط)

ملحوظات

يتطلب شحن التيار المستمر CCS اتصالاً بخط الطاقة (PLC). تتم إضافة موصلين في الجزء السفلي من مداخل المركبات من النوع 1 أو النوع 2 ومقابس الشحن لتوفير التيار المستمر. تُعرف هذه الموصلات عادةً باسم موصلات Combo 1 أو Combo 2. يتم عادةً توحيد اختيار نمط المداخل على أساس كل بلد بحيث لا تحتاج الشواحن العامة إلى تركيب كابلات بكلا النوعين. بشكل عام، تستخدم أمريكا الشمالية مداخل المركبات من طراز Combo 1، بينما يستخدم معظم بقية العالم طراز Combo 2.

إن معيار CHAdeMO مفضل لدى نيسان وميتسوبيشي وتويوتا ، في حين أن معيار SAE J1772 Combo مدعوم من قبل جنرال موتورز وفورد وفولكس فاجن وبي إم دبليو وهيونداي . يقوم كلا النظامين بشحن 80% في حوالي 20 دقيقة، لكن النظامين غير متوافقين. صرح ريتشارد مارتن ، مدير التحرير في شركة Navigant Research للتسويق والاستشارات في مجال التكنولوجيا النظيفة:

إن الصراع الأوسع بين موصلات CHAdeMO وSAE Combo، نرى أنه يشكل عائقًا أمام السوق على مدى السنوات العديدة القادمة ويجب حله. ^[34]

في الولايات المتحدة، فضلت العديد من المركبات الكهربائية التي تم تسويقها لأول مرة في أواخر التسعينيات وأوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين مثل GM EV1 و Ford Ranger EV و Chevrolet S-10 EV استخدام EVSE من المستوى 2 (تيار متردد أحادي الطور)، كما هو محدد بموجب NEC-1999، للحفاظ على سرعة شحن مقبولة. تم تجهيز هذه المركبات الكهربائية إما بموصل حثي ( Magne Charge ) أو موصل موصل ( AVCON عمومًا ). كان مؤيدو النظام الحثي هم GM وNissan وToyota؛ ودعمت DaimlerChrysler وFord وHonda النظام الموصل. ^{[5] : 10–11}

كانت مجاديف الشحن المغناطيسي متوفرة بحجمين مختلفين: مجداف أقدم وأكبر (يستخدم لـ EV1 وS-10 EV) ومجداف أحدث وأصغر (يستخدم لـ Toyota RAV4 EV من الجيل الأول ، ولكنه متوافق مع المركبات ذات المجاديف الكبيرة من خلال محول). ^[35] كان المجداف الأكبر (الذي تم تقديمه في عام 1994) مطلوبًا لاستيعاب منفذ شحن مدخل السيارة المبرد بالسائل؛ والمجداف الأصغر (الذي تم تقديمه في عام 2000) متصل بمدخل مبرد بالهواء بدلاً من ذلك. ^{[36] [37] : 23} تم إصدار SAE J1773، الذي وصف المتطلبات الفنية لربط المجداف الحثي، لأول مرة في يناير 1995، مع إصدار مراجعة أخرى في نوفمبر 1999. ^{[37] : 26}

اعتمد مجلس موارد الهواء في كاليفورنيا المؤثر الموصل الموصل كمعيار له في 28 يونيو 2001، بناءً على التكاليف المنخفضة والمتانة، ^[38] وتم إيقاف مجداف الشحن المغناطيسي بحلول مارس التالي. ^[39] كانت هناك ثلاثة موصلات موصلة موجودة في ذلك الوقت، سميت وفقًا لمصنعيها: Avcon (المعروف أيضًا باسم المؤخرة والدبوس، وتستخدمه فورد وسولكتريا وهوندا)؛ Yazaki (المعروف أيضًا باسم الدبوس والكم، في RAV4 EV)؛ وODU (تستخدمه دايملر كرايسلر). ^{[37] : 22} يدعم موصل المؤخرة والدبوس Avcon الشحن من المستوى 2 والمستوى 3 (تيار مستمر) وتم وصفه في ملحق الإصدار الأول (1996) من الممارسة الموصى بها SAE J1772؛ نقل إصدار 2001 وصف الموصل إلى نص الممارسة، مما يجعله المعيار الفعلي للولايات المتحدة. ^{[37] : 25  [40]} أوصت IWC بموصل Avcon الطرفي لأمريكا الشمالية، ^{[37] : 22} بناءً على الاختبارات البيئية واختبارات المتانة. ^[41] كما تم تنفيذه، استخدم موصل Avcon أربعة جهات اتصال للمستوى 2 (L1، L2، Pilot، Ground) وأضاف خمسة أخرى (ثلاثة للاتصالات التسلسلية، واثنان لطاقة التيار المستمر) للمستوى 3 (L1، L2، Pilot، Com1، Com2، Ground، Clean Data ground، DC+، DC−). ^[42] بحلول عام 2009، تبنت J1772 بدلاً من ذلك موصل الدبوس والكم الدائري (Yazaki) كتنفيذ قياسي لها، وأصبح موصل Avcon الطرفي المستطيل قديمًا. ^[43]

• 
  BYD e6 . قادرة على شحن البطارية في 15 دقيقة إلى 80%
• 
  سولاريس أوربينو 12 الكهربائية ، حافلة كهربائية تعمل بالبطارية ، محطة شحن استقرائية

يعتمد وقت الشحن على سعة البطارية وكثافة الطاقة وقوة الشحن. ^[44] فكلما زادت السعة، زادت كمية الشحن التي يمكن للبطارية أن تحملها (على غرار حجم خزان الوقود). تسمح كثافة الطاقة الأعلى للبطارية بقبول المزيد من الشحن لكل وحدة زمنية (حجم فتحة الخزان). توفر طاقة الشحن الأعلى المزيد من الطاقة لكل وحدة زمنية (على غرار معدل تدفق المضخة). من العيوب المهمة للشحن بسرعات عالية أنه يضيف أيضًا ضغطًا على شبكة الكهرباء الرئيسية . ^[45]

حددت هيئة موارد الهواء في كاليفورنيا مدى أدنى مستهدف يبلغ 150 ميلاً (240 كم) للتأهل كمركبة خالية من الانبعاثات ، وحددت أيضًا أن المركبة يجب أن تسمح بالشحن السريع. ^[46]

يمكن حساب وقت الشحن على النحو التالي: ^[47]

${\displaystyle {\text{وقت الشحن (ساعة)}}={\frac {\text{سعة البطارية (كيلوواط/ساعة)}}{\text{قوة الشحن (كيلوواط)}}}}$

يمكن أن تكون طاقة الشحن الفعالة أقل من طاقة الشحن القصوى بسبب قيود البطارية أو نظام إدارة البطارية ، وخسائر الشحن (التي يمكن أن تصل إلى 25% ^[48] )، وتختلف بمرور الوقت بسبب حدود الشحن المطبقة بواسطة وحدة التحكم في الشحن .

كانت سعة البطارية القابلة للاستخدام لمركبة كهربائية من الجيل الأول، مثل نيسان ليف الأصلية، حوالي 20 كيلو وات في الساعة (كيلو وات في الساعة)، مما يمنحها مدى يبلغ حوالي 100 ميل (160 كم). ^{[ بحاجة لمصدر ] كانت} تسلا أول شركة تقدم مركبات ذات مدى أطول، حيث أطلقت في البداية طرازها S بسعات بطارية 40 كيلو وات في الساعة و60 كيلو وات في الساعة و85 كيلو وات في الساعة، مع استمرار الأخير لحوالي 480 كم (300 ميل). ^[49] اعتبارًا من عام 2022، كان للمركبات الهجينة القابلة للشحن عادةً مدى كهربائي يتراوح من 15 إلى 60 ميلاً (24-97 كم). ^{[50]     [تحديث]}

يتم شحن البطاريات بطاقة التيار المستمر. لشحنها من طاقة التيار المتردد التي توفرها الشبكة الكهربائية، تحتوي المركبات الكهربائية على محول تيار متردد إلى تيار مستمر صغير مدمج في المركبة. يوفر كابل الشحن طاقة التيار المتردد مباشرة من الشبكة، وتحول المركبة هذه الطاقة إلى تيار مستمر داخليًا وتشحن بطاريتها. تدعم المحولات المدمجة في معظم المركبات الكهربائية عادةً سرعات شحن تصل إلى 6-7  كيلو واط، وهي كافية للشحن طوال الليل. ^[51] يُعرف هذا باسم "الشحن بالتيار المتردد". لتسهيل إعادة الشحن السريع للمركبات الكهربائية،  يلزم وجود طاقة أعلى بكثير (50-100+ كيلو واط). ^{[ بحاجة لمصدر ]} يتطلب هذا محول تيار متردد إلى تيار مستمر أكبر بكثير وهو أمر غير عملي لدمجه في المركبة. بدلاً من ذلك، يتم إجراء تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر بواسطة محطة الشحن، ويتم توفير طاقة التيار المستمر للمركبة مباشرة، متجاوزة المحول المدمج. يُعرف هذا باسم الشحن السريع بالتيار المستمر.

وقت الشحن لمسافة 100 كم (62 ميلاً) على سيارة Tesla Model S Long Range موديل 2020 وفقًا لوكالة حماية البيئة (111 ميلاً في الغالون المكافئ / 188 واط/كم) ^[52]  

إعدادات	الجهد االكهربى	حاضِر	قوة	وقت الشحن	تعليق
تيار متردد أحادي الطور	120  فولت	12  أ	1.44  كيلو واط	13  ساعة	هذه هي أقصى طاقة مستمرة متاحة من دائرة 120  فولت 15  أمبير قياسية أمريكية/كندية
تيار متردد أحادي الطور	230  فولت	16  أ	3.68  كيلو واط	5.1  ساعات	هذا هو الحد الأقصى للطاقة المستمرة المتاحة من مقبس CEE 7/3 ("Schuko") على  دائرة مقدرة بـ 16 أمبير
تيار متردد أحادي الطور	240  فولت	30  أ	7.20  كيلو واط	2.6  ساعة	الحد الأقصى الشائع لمحطات شحن التيار المتردد العامة المستخدمة في أمريكا الشمالية، مثل ChargePoint CT4000
التيار المتردد ثلاثي الطور	400  فولت	16  أ	11.0  كيلو واط	1.7  ساعة	الحد الأقصى لمحطة  شحن التيار المتردد ثلاثية الطور الأوروبية 16 أمبير
التيار المتردد ثلاثي الطور	400  فولت	32  أ	22.1  كيلو واط	51  دقيقة	الحد الأقصى لمحطة  شحن التيار المتردد ثلاثية الطور الأوروبية 32 أمبير
دي سي	400  فولت	125  أ	50  كيلو واط	22  دقيقة	محطة شحن تيار مستمر متوسطة القدرة نموذجية
دي سي	400  فولت	300  أ	120  كيلو واط	9  دقائق	الطاقة النموذجية من شاحن Tesla V2 Tesla Supercharger

• 
  حافلة كهربائية من إنتاج شركة Sunwin في محطة شحن في شنغهاي
• 
  محطة شحن الحافلات الكهربائية في جنيف ، سويسرا

تتوفر محطات الشحن عادةً للعديد من المركبات الكهربائية وهي مجهزة بآليات استشعار التيار أو الاتصال لفصل الطاقة عندما لا يتم شحن المركبة الكهربائية.

هناك نوعان رئيسيان من أجهزة استشعار السلامة:

• تقوم أجهزة استشعار التيار بمراقبة الطاقة المستهلكة، وتحافظ على الاتصال فقط عندما يكون الطلب ضمن نطاق محدد مسبقًا. ^{[ بحاجة لمصدر ]}
• توفر أسلاك المستشعر إشارة تغذية مرتدة كما هو محدد في مخططات SAE J1772 و IEC 62196 التي تتطلب تركيبات قابس طاقة خاصة (متعددة الدبابيس).

تتفاعل أسلاك المستشعر بشكل أسرع، وتحتوي على أجزاء أقل عرضة للفشل، وربما تكون أقل تكلفة في التصميم والتنفيذ. ^{[ بحاجة لمصدر ]} ومع ذلك، يمكن لأجهزة الاستشعار الحالية استخدام موصلات قياسية ويمكنها السماح للموردين بمراقبة الكهرباء المستهلكة فعليًا أو تحصيل رسوم مقابلها.

هذا القسم يحتاج إلى التحديث . الرجاء المساعدة في تحديث هذه المقالة لتعكس الأحداث الأخيرة أو المعلومات المتوفرة حديثًا. ( فبراير 2023 )

تتطلب الرحلات الطويلة شبكة من محطات الشحن العامة. بالإضافة إلى ذلك، فهي ضرورية للمركبات التي تفتقر إلى الوصول إلى محطة شحن منزلية، كما هو الحال في المساكن متعددة العائلات. تختلف التكاليف بشكل كبير حسب البلد ومورد الطاقة ومصدر الطاقة. تفرض بعض الخدمات رسومًا بالدقيقة، بينما تفرض خدمات أخرى رسومًا حسب كمية الطاقة المستلمة (مقاسة بالكيلووات في الساعة). في الولايات المتحدة، حظرت بعض الولايات استخدام الشحن بالكيلووات في الساعة. ^[53]

قد لا تحتاج محطات الشحن إلى الكثير من البنية التحتية الجديدة في البلدان المتقدمة، أقل من توصيل وقود جديد عبر شبكة جديدة. ^[54] يمكن للمحطات الاستفادة من الشبكة الكهربائية الشاملة الموجودة . ^[55]

تقدم السلطات العامة والمؤسسات التجارية وبعض أصحاب العمل الرئيسيين محطات الشحن لمعالجة مجموعة من العوائق. تشمل الخيارات محطات شحن بسيطة للاستخدام على جانب الطريق، وخزائن شحن لمواقف السيارات المغطاة، ومحطات شحن آلية بالكامل ومتكاملة مع معدات توزيع الطاقة. ^[56]

اعتبارًا من ديسمبر 2012 ^[تحديث]، تم نشر حوالي 50000 نقطة شحن غير سكنية في الولايات المتحدة وأوروبا واليابان والصين. ^[57] اعتبارًا من أغسطس 2014 ^[تحديث]، تم نشر حوالي 3869 شاحن سريع CHAdeMO، مع 1978 في اليابان و1181 في أوروبا و686 في الولايات المتحدة و24 في دول أخرى. ^[58] اعتبارًا من ديسمبر 2021، تجاوز العدد الإجمالي لمحطات شحن السيارات الكهربائية العامة والخاصة 57000 في الولايات المتحدة وكندا مجتمعتين. ^[59] اعتبارًا من مايو 2023، يوجد أكثر من 3.9 مليون نقطة شحن عامة للسيارات الكهربائية في جميع أنحاء العالم، مع وجود أكثر من 600000 في أوروبا، والصين في المقدمة بأكثر من 2.7 مليون. ^[60] يوجد في الولايات المتحدة أكثر من 138100 منفذ شحن للسيارات الكهربائية القابلة للشحن. في يناير 2023، قدرت شركة S&P Global Mobility أن الولايات المتحدة لديها حوالي 126.500 محطة شحن من المستوى 2 و20.431 محطة شحن من المستوى 3، بالإضافة إلى 16.822 من محطات الشحن الفائق Tesla ومحطات الشحن الوجهة Tesla. ^[61]

اعتبارًا من ديسمبر 2012 ^[تحديث]، كان لدى اليابان 1381 محطة شحن سريع عامة للتيار المستمر، وهو أكبر انتشار للشواحن السريعة في العالم، ولكن حوالي 300 شاحن تيار متردد فقط. ^[57] اعتبارًا من ديسمبر 2012 ^[تحديث]، كان لدى الصين حوالي 800 نقطة شحن بطيئة عامة، ولا توجد محطات شحن سريع. ^[57]

اعتبارًا من سبتمبر 2013 ^[تحديث]، كانت أكبر شبكات الشحن العامة في أستراليا موجودة في العاصمتين بيرث وملبورن ، مع إنشاء حوالي 30 محطة (7 كيلو وات تيار متردد) في كلتا المدينتين - وتوجد شبكات  أصغر في العواصم الأخرى. ^[62]

في الهند، توجد محطات شحن السيارات الكهربائية العامة عادة على جوانب الشوارع وفي مراكز التسوق بالتجزئة والمرافق الحكومية ومناطق وقوف السيارات الأخرى. توجد محطات الشحن الخاصة عادة في المساكن وأماكن العمل والفنادق. تعمل العديد من الشركات الهندية بنشاط على تطوير وإدارة البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية في جميع أنحاء البلاد:

• Tata Power EZ Charge : ^[63] موفر لديه أكثر من 5500 محطة شحن للسيارات الكهربائية على مستوى البلاد، مما يدعم احتياجات الشحن العامة والخاصة.
• Ather Energy : ^[64] تشتهر شركة Ather بدراجاتها البخارية الكهربائية، وقد أنشأت Ather Grid، وهي شبكة من نقاط الشحن السريع في مدن مختلفة، لتلبية متطلبات الشحن العام.
• Statiq : ^[65] لاعب ناشئ يهدف إلى تركيب أكثر من 25000 محطة شحن للسيارات الكهربائية بحلول نهاية عام 2024، مع التركيز على القطاعين العام والخاص.
• Bolt.Earth : تدير أكبر شبكة شحن للسيارات الكهربائية في الهند مع أكثر من 35000 نقطة شحن في أكثر من 1500 مدينة، وتخدم عددًا من مستخدمي السيارات الكهربائية النشطين. ^[66]
• chargeMOD : يوفر مجموعة من الشواحن السريعة للتيار المتردد والتيار المستمر، بالإضافة إلى تطبيق لتحديد مواقع المحطات وحجز الجلسات وإدارة المدفوعات، مما يسهل الشحن العام والخاص. ^[67]

اعتبارًا من ديسمبر 2013، كانت إستونيا الدولة الوحيدة التي أكملت نشر شبكة شحن السيارات الكهربائية بتغطية وطنية، مع توفر 165 شاحنًا سريعًا على طول الطرق السريعة على مسافة قصوى تتراوح بين 40-60 كم (25-37 ميلاً)، وكثافة أعلى في المناطق الحضرية. ^{[68] [69] [70]}

• 
  محطة شحن سويدية مزودة بشواحن سريعة بقوة 400 كيلو وات
• 
  حديقة شحن عامة في ألمانيا
• 
  نموذج أولي لسيارات رينو لاجونا الكهربائية المعدلة يتم شحنها في محطات شحن مشروع Better Place في رامات هشارون ، إسرائيل، شمال تل أبيب
• 
  REVAi/G-Wiz i يتم شحنه من محطة في الشارع في لندن
• 
  نقطة شحن السيارات في اسكتلندا
• 
  محطات شحن Aral Pulse أمام محطة وقود BP التي تحمل علامة Aral التجارية في براونشفايغ ، ألمانيا

اعتبارًا من نوفمبر 2012، تم تركيب حوالي 15000 محطة شحن في أوروبا. ^[71] اعتبارًا من مارس 2013، كان لدى النرويج 4029 نقطة شحن و127 محطة شحن سريع بالتيار المستمر. ^[72] كجزء من التزامها بالاستدامة البيئية، بدأت الحكومة الهولندية خطة لإنشاء أكثر من 200 محطة شحن سريع ( تيار مستمر ) في جميع أنحاء البلاد بحلول عام 2015. ستتولى شركة ABB والشركة الهولندية الناشئة Fastned عملية الطرح ، بهدف توفير محطة واحدة على الأقل كل 50 كم (31 ميلاً) لسكان هولندا البالغ عددهم 16 مليون نسمة. ^[73] بالإضافة إلى ذلك، قامت مؤسسة E-laad بتثبيت حوالي 3000 نقطة شحن عامة (بطيئة) منذ عام 2009. ^[74]

وبالمقارنة بالأسواق الأخرى، مثل الصين، تطور سوق السيارات الكهربائية الأوروبية ببطء. وقد أدى هذا، إلى جانب نقص محطات الشحن، إلى تقليل عدد النماذج الكهربائية المتاحة في أوروبا. ^[75] وفي عامي 2018 و2019، وقع بنك الاستثمار الأوروبي (EIB) العديد من المشاريع مع شركات مثل Allego وGreenway وBeCharge وEnel X. وستدعم قروض بنك الاستثمار الأوروبي نشر البنية التحتية لمحطات الشحن بإجمالي 200 مليون يورو. ^[75] وأعلنت حكومة المملكة المتحدة أنها ستحظر بيع المركبات الجديدة التي تعمل بالبنزين والديزل بحلول عام 2035 للتحول الكامل نحو المركبات الكهربائية التي تعمل بالشحن. ^[76]

اعتبارًا من أكتوبر 2023، يوجد 69222 محطة شحن، بما في ذلك محطات الشحن السريع من المستوى 1 والمستوى 2 والتيار المستمر، في جميع أنحاء الولايات المتحدة وكندا. ^[77]

اعتبارًا من أكتوبر 2023، يوجد في الولايات المتحدة وكندا 6502 محطة مزودة بموصلات CHAdeMO ، و7480 محطة مزودة بموصلات SAE CCS1 ، و7171 محطة مزودة بموصلات نظام الشحن Tesla North American (NACS)، وفقًا لمركز بيانات الوقود البديل التابع لوزارة الطاقة الأمريكية. ^[77]

اعتبارًا من أغسطس 2018 ^[تحديث]، تم تشغيل 800000 مركبة كهربائية و18000 محطة شحن في الولايات المتحدة، ^[78] ارتفاعًا من 5678 محطة شحن عامة و16256 نقطة شحن عامة في عام 2013. ^{[79] [80]} وبحلول يوليو 2020، قامت شركة تسلا بتثبيت 1971 محطة (17467 قابسًا). ^[81]

تتمتع المناطق الأكثر برودة في الولايات الشمالية للولايات المتحدة وكندا ببعض البنية التحتية لمقابس الطاقة العامة المخصصة في المقام الأول للاستخدام من قبل سخانات الكتلة . وعلى الرغم من أن قواطع الدائرة الخاصة بها تمنع سحب التيار الكبير لاستخدامات أخرى، إلا أنه يمكن استخدامها لإعادة شحن المركبات الكهربائية، وإن كان ذلك ببطء. ^[82] في المواقف العامة، يتم تشغيل بعض هذه المنافذ فقط عندما تنخفض درجة الحرارة إلى أقل من -20  درجة مئوية، مما يحد من قيمتها بشكل أكبر. ^[83]

اعتبارًا من أواخر عام 2023، بدأ عدد محدود من شواحن Tesla الفائقة في الانفتاح على المركبات غير التابعة لشركة Tesla من خلال استخدام محول CCS مدمج للشواحن الفائقة الموجودة. ^[84]

تتوفر شبكات شحن أخرى لجميع المركبات الكهربائية. تحظى شبكات مثل Electrify America و EVgo وChargeFinder و ChargePoint بشعبية كبيرة بين المستهلكين. لدى Electrify America حاليًا 15 اتفاقية مع شركات تصنيع سيارات مختلفة لاستخدام شبكتها من الشواحن أو تقديم أسعار شحن مخفضة أو شحن مجاني، بما في ذلك Audi و BMW و Ford و Hyundai و Kia و Lucid Motors و Mercedes و Volkswagen والمزيد. تعتمد الأسعار عمومًا على الأسعار المحلية وقد تقبل الشبكات الأخرى النقود أو بطاقة الائتمان.

في يونيو 2022، أعلن الرئيس الأمريكي بايدن عن خطة لإنشاء شبكة وطنية موحدة تضم 500000 محطة شحن للسيارات الكهربائية بحلول عام 2030، والتي لن تعتمد على العلامات التجارية للسيارات الكهربائية أو شركات الشحن أو الموقع في الولايات المتحدة. ^[85] ستوفر الولايات المتحدة 5 مليارات دولار أمريكي بين عامي 2022 و2026 للولايات من خلال برنامج الصيغة الوطنية للبنية التحتية للسيارات الكهربائية (NEVI) لبناء محطات شحن على طول الطرق السريعة والممرات الرئيسية. ^[86] تخطط إحدى هذه الممرات المقترحة والتي تسمى Greenlane لإنشاء البنية التحتية للشحن بين لوس أنجلوس، كاليفورنيا ولاس فيجاس، نيفادا. ^[87] ومع ذلك، بحلول ديسمبر 2023، لم يتم بناء أي محطات شحن. ^[88]

تمكنت شركة ElectroSA ومقرها جنوب إفريقيا وشركات تصنيع السيارات بما في ذلك BMW و Nissan و Jaguar حتى الآن من تركيب 80 شاحنًا للسيارات الكهربائية في جميع أنحاء البلاد. ^[89]

في أبريل 2017، أعلنت شركة YPF ، وهي شركة النفط المملوكة للدولة في الأرجنتين ، أنها ستقوم بتثبيت 220 محطة تحميل سريع للسيارات الكهربائية في 110 من محطات الخدمة التابعة لها في الأراضي الوطنية. ^[90]

أبرم مصنعو السيارات الكهربائية ومقدمو البنية التحتية للشحن والحكومات الإقليمية اتفاقيات ومشاريع لتعزيز وتوفير شبكات المركبات الكهربائية من محطات الشحن العامة.

إن EV Plug Alliance ^[91] عبارة عن رابطة تضم 21 شركة مصنعة أوروبية اقترحت معيارًا من معايير IEC ومعيارًا أوروبيًا للمقابس والمقابس الكهربائية. وقد زعم الأعضاء ( Schneider Electric وLegrand وScame وNexans، إلخ) أن النظام أكثر أمانًا لأنهم يستخدمون مصاريع. وكان الإجماع السابق هو أن معايير IEC 62196 وIEC 61851-1 قد أسست بالفعل السلامة من خلال جعل الأجزاء غير حية عند لمسها. ^{[92] [93] [94]}

يتم شحن أكثر من 80% من المركبات الكهربائية في المنزل، وعادةً في المرآب. ^[95] في أمريكا الشمالية، يتم توصيل الشحن من المستوى 1 بمأخذ قياسي بقوة 120 فولت ويوفر أقل من 5 أميال (8.0 كم) من المدى لكل ساعة من الشحن.

لتلبية الحاجة إلى شحن أسرع، أصبحت محطات الشحن من المستوى 2 أكثر انتشارًا. تعمل هذه المحطات بجهد 240 فولت ويمكنها زيادة سرعة الشحن بشكل كبير، وتوفر ما يصل إلى أكثر من 30 ميلاً (48 كم) من المدى في الساعة. توفر شواحن المستوى 2 حلاً أكثر عملية لمالكي السيارات الكهربائية، وخاصة لأولئك الذين لديهم متطلبات أميال يومية أعلى.

يمكن تركيب محطات الشحن باستخدام طريقتين رئيسيتين: توصيلات سلكية بصندوق اللوحة الكهربائية الرئيسي أو من خلال سلك ومقبس متصل بمقبس 240 فولت. الخيار الشائع للأخير هو مقبس NEMA 14-50. يوفر هذا النوع من المنافذ 240 فولت، وعند توصيله بدائرة 50 أمبير، يمكنه دعم الشحن عند 40 أمبير وفقًا لقانون الكهرباء في أمريكا الشمالية. وهذا يترجم إلى مصدر طاقة يصل إلى 9.6 كيلووات، ^[96] مما يوفر تجربة شحن أسرع وأكثر كفاءة.

تسمح محطة تبديل البطاريات (أو التبديل) للمركبات باستبدال حزمة بطارية فارغة بأخرى مشحونة، مما يلغي فترة الشحن. يعد تبديل البطاريات أمرًا شائعًا في تطبيقات الرافعات الشوكية الكهربائية . ^[97]

تم اقتراح مفهوم خدمة البطارية القابلة للتبديل في وقت مبكر من عام 1896. وقد تم تقديمه لأول مرة بين عامي 1910 و 1924، من قبل شركة Hartford Electric Light Company ، من خلال خدمة بطاريات GeVeCo، التي تخدم الشاحنات الكهربائية. اشترى مالك السيارة السيارة، بدون بطارية، من شركة General Vehicle Company (GeVeCo)، المملوكة جزئيًا لشركة General Electric . ^[98] تم شراء الطاقة من شركة Hartford Electric في شكل بطارية قابلة للتبديل. تم تصميم كل من المركبات والبطاريات لتسهيل التبادل السريع. دفع المالك رسومًا متغيرة لكل ميل ورسوم خدمة شهرية لتغطية صيانة الشاحنة وتخزينها. قطعت هذه المركبات أكثر من 6 ملايين ميل (9.7 مليون كيلومتر).

بدءًا من عام 1917، تم تشغيل خدمة مماثلة في شيكاغو لأصحاب سيارات ميلبورن الكهربائية. ^[99] بعد 91 عامًا، تم تنفيذ نظام استبدال سريع للبطارية لخدمة 50 حافلة كهربائية في دورة الألعاب الأوليمبية الصيفية لعام 2008. ^[100]

لقد درست شركة Better Place و Tesla و Mitsubishi Heavy Industries طرق تبديل البطارية. ^{[101] [102]} وكان أحد العوامل المعقدة هو أن النهج يتطلب تعديلات في تصميم السيارة.

في عام 2012، بدأت شركة تسلا في بناء شبكة شحن سريع خاصة بها . ^[1] في عام 2013، أعلنت شركة تسلا أنها ستدعم أيضًا عمليات تبديل حزم البطاريات. ^[103] تم بناء محطة تبديل تجريبية في مزرعة هاريس وتم تشغيلها لفترة قصيرة من الزمن. ومع ذلك، فضل العملاء استخدام الشواحن الفائقة بشكل كبير، لذلك تم إيقاف برنامج التبديل. ^[104]

تمت المطالبة بالمزايا التالية لاستبدال البطارية:

• "التزود بالوقود" في أقل من خمس دقائق. ^{[105] [106]}
• الأتمتة: يمكن للسائق البقاء في السيارة أثناء تبديل البطارية. ^[107]
• إن تحويل إعانات الشركات قد يؤدي إلى خفض الأسعار دون إشراك أصحاب المركبات. ^[108]
• يمكن أن تشارك البطاريات الاحتياطية في خدمات نقل الطاقة من المركبات إلى الشبكة . ^[109]

كانت شبكة Better Place أول محاولة حديثة لنموذج تبديل البطارية. كانت سيارة Renault Fluence ZE هي أول سيارة تم تمكينها من تبني هذا النهج وتم طرحها في إسرائيل والدنمرك. ^[110]

أطلقت شركة Better Place أول محطة لتبادل البطاريات في إسرائيل، في كريات عكرون ، بالقرب من رحوفوت في مارس 2011. استغرقت عملية التبادل خمس دقائق. ^{[105] [111]} أعلنت شركة Better Place إفلاسها في إسرائيل في مايو 2013. ^{[112] [113]}

في يونيو 2013، أعلنت شركة تسلا عن خطتها لتقديم خدمة تبديل البطاريات . أظهرت تسلا أن عملية تبديل البطارية مع موديل إس استغرقت أكثر من 90 ثانية بقليل. ^{[106] [114] قال} إيلون ماسك إن الخدمة ستُقدم بسعر يتراوح بين 60 إلى 80 دولارًا أمريكيًا بأسعار يونيو 2013. تضمن شراء السيارة حزمة بطارية واحدة. بعد التبديل، يمكن للمالك العودة لاحقًا واستلام حزمة البطارية مشحونة بالكامل. الخيار الثاني هو الاحتفاظ بالبطارية المستبدلة واستلام/دفع الفرق في القيمة بين البطارية الأصلية والبطارية البديلة. لم يتم الإعلان عن التسعير. ^[106] في عام 2015، تخلت الشركة عن الفكرة بسبب عدم اهتمام العملاء. ^[115]

بحلول عام 2022، قامت شركة صناعة السيارات الفاخرة الصينية نيو ببناء أكثر من 900 محطة لتبديل البطاريات في جميع أنحاء الصين وأوروبا، ^[116] ارتفاعًا من 131 في عام 2020. ^[117]

على عكس محطات الوقود ، التي يجب أن تقع بالقرب من الطرق التي يمكن لشاحنات الصهاريج الدخول إليها بسهولة، يمكن نظريًا وضع محطات الشحن في أي مكان مع إمكانية الوصول إلى الطاقة الكهربائية ومواقف السيارات المناسبة .

تشمل المواقع الخاصة المساكن وأماكن العمل والفنادق. ^[118] المساكن هي أكثر مواقع الشحن شيوعًا. ^[119] تفتقر محطات الشحن السكنية عادةً إلى مصادقة المستخدم والقياس المنفصل، وقد تتطلب دائرة مخصصة. ^[120] تستخدم العديد من المركبات التي يتم شحنها في المساكن ببساطة كابلًا يتم توصيله بمأخذ كهربائي منزلي قياسي. ^[121] قد يتم تثبيت هذه الكابلات على الحائط. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تم إنشاء محطات عامة على طول الطرق السريعة، وفي مراكز التسوق، والفنادق، والمرافق الحكومية، وفي أماكن العمل. تقدم بعض محطات الوقود محطات شحن للسيارات الكهربائية. ^[122] تعرضت بعض محطات الشحن لانتقادات بسبب صعوبة الوصول إليها، وصعوبة العثور عليها، وتعطلها، وبطءها، مما أدى إلى إبطاء تبني السيارات الكهربائية. ^[123]

قد تفرض محطات الشحن العامة رسومًا أو تقدم خدمة مجانية بناءً على العروض الترويجية الحكومية أو للشركات. تتنوع أسعار الشحن من أسعار سكنية للكهرباء إلى أسعار أعلى بعدة مرات. عادةً ما تكون القسط من أجل راحة الشحن السريع. يمكن عادةً شحن المركبات دون وجود المالك، مما يسمح للمالك بالمشاركة في أنشطة أخرى. ^[124] تشمل المواقع مراكز التسوق ومناطق الراحة على الطرق السريعة ومحطات النقل والمكاتب الحكومية. ^{[125] [126]} عادةً ما يتم استخدام المقابس من النوع 1 / النوع 2 للتيار المتردد.

يستخدم الشحن اللاسلكي حصائر شحن استقرائية يتم شحنها دون اتصال سلكي ويمكن دمجها في مواقف السيارات أو حتى على الطرق.

تتضمن عملية الشحن المحمول وجود مركبة أخرى تنقل محطة الشحن إلى المركبة الكهربائية؛ ويتم توفير الطاقة عبر مولد وقود (عادة ما يكون بنزين أو ديزل)، أو بطارية كبيرة.

سيوفر نظام إعادة شحن الكهرباء البحرية المسمى Stillstrom، والذي ستطلقه شركة الشحن الدنماركية Maersk Supply Service ، للسفن إمكانية الوصول إلى الطاقة المتجددة أثناء وجودها في البحر. ^[127] من خلال ربط السفن بالكهرباء المولدة من مزارع الرياح البحرية ، تم تصميم Stillstrom لتقليل الانبعاثات من السفن المتوقفة عن العمل. ^[127]

الشبكة الذكية هي شبكة طاقة يمكنها التكيف مع الظروف المتغيرة عن طريق الحد من الخدمة أو تعديل الأسعار. يمكن لبعض محطات الشحن التواصل مع الشبكة وتنشيط الشحن عندما تكون الظروف مثالية، مثل عندما تكون الأسعار منخفضة نسبيًا. تسمح بعض المركبات للمشغل بالتحكم في إعادة الشحن. ^{[128] تسمح سيناريوهات} المركبة إلى الشبكة لبطارية المركبة بتزويد الشبكة خلال فترات الذروة. يتطلب هذا الاتصال بين الشبكة ومحطة الشحن والمركبة. تعمل SAE International على تطوير معايير ذات صلة. وتشمل هذه SAE J2847 / 1. ^{[129] [130]} تعمل ISO و IEC على تطوير معايير مماثلة تُعرف باسم ISO / IEC 15118 ، والتي توفر أيضًا بروتوكولات للدفع التلقائي.

هذا القسم يحتاج إلى التحديث . الرجاء المساعدة في تحديث هذه المقالة لتعكس الأحداث الأخيرة أو المعلومات المتوفرة حديثًا. ( نوفمبر 2023 )

يمكن تشغيل المركبات الكهربائية بمصادر الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية والطاقة الكهرومائية والطاقة الحرارية الأرضية والغاز الحيوي وبعض مصادر الطاقة الكهرومائية منخفضة التأثير. مصادر الطاقة المتجددة أقل تكلفة وأنظف وأكثر استدامة بشكل عام من المصادر غير المتجددة مثل الفحم والغاز الطبيعي والطاقة البترولية. ^[131]

تعتمد محطات الشحن على أي مصدر للطاقة يعمل عليه الشبكة الكهربائية، والذي قد يشمل النفط والفحم والغاز الطبيعي. ومع ذلك، فقد أحرزت العديد من الشركات تقدمًا نحو الطاقة النظيفة لمحطات الشحن الخاصة بها. اعتبارًا من نوفمبر 2023، استثمرت شركة Electrify America أكثر من 5 ملايين دولار لتطوير أكثر من 50 محطة شحن للسيارات الكهربائية تعمل بالطاقة الشمسية في المناطق الريفية في كاليفورنيا، بما في ذلك مناطق مثل مقاطعة فريسنو. لا ترتبط محطات المستوى 2 المرنة هذه بالشبكة الكهربائية، وتوفر للسائقين في المناطق الريفية إمكانية الوصول إلى شحن السيارات الكهربائية عبر الموارد المتجددة. من المتوقع أن يولد مشروع Solar Glow 1 التابع لشركة Electrify America، وهو مبادرة للطاقة الشمسية بقدرة 75 ميغاواط في مقاطعة سان برناردينو، 225000 ميغاواط في الساعة من الكهرباء النظيفة سنويًا، وهو ما يكفي لتشغيل أكثر من 20000 منزل. ^{[132] [133]}

تعتمد معظم شواحن Tesla الفائقة ومحطات الشحن الموجهة على الطاقة الشمسية. تحتوي شواحن Tesla الفائقة على مظلات شمسية مع ألواح شمسية تولد الطاقة للتعويض عن استخدام الكهرباء. تحتوي بعض محطات الشحن الموجهة على ألواح شمسية مثبتة على مظلات أو أسطح قريبة لتوليد الطاقة. اعتبارًا من عام 2023، أصبحت شبكة Tesla العالمية متجددة بنسبة 100%، وتم تحقيق ذلك من خلال الجمع بين الموارد الموجودة في الموقع والمطابقة المتجددة السنوية.

تم تجهيز محطة شحن E-Move بثمانية ألواح شمسية أحادية البلورة، والتي يمكنها توفير 1.76  كيلو وات من الطاقة الشمسية. ^[134]

في عام 2012، قدمت شركة Urban Green Energy أول محطة شحن للسيارات الكهربائية تعمل بطاقة الرياح في العالم، وهي Sanya SkyPump. يتميز التصميم  بتوربين رياح عمودي بقوة 4 كيلو وات مقترن بمحطة GE WattStation. ^[135]

في عام 2021، قدمت شركة Nova Innovation أول محطة شحن للسيارات الكهربائية في العالم تعمل مباشرة من طاقة المد والجزر. ^[136]

على طول جزء من الطريق السريع E20 في السويد ، والذي يربط بين ستوكهولم وجوتنبرج ومالمو ، تم وضع لوحة تحت الأسفلت تتفاعل مع السيارات الكهربائية، لإعادة شحن جهاز استقبال الملف الكهرومغناطيسي .

يسمح هذا بقدر أكبر من استقلالية السيارة ويقلل من حجم حجرة البطارية. ومن المقرر تنفيذ هذه التكنولوجيا على طول 3000 كيلومتر من الطرق السويدية. ^{[137] أول امتداد للطريق الكهربائي في السويد} ، وأول طريق دائم في العالم، ^[138] يربط بين منطقة هالسبيرج وأوريبرو . ومن المقرر الانتهاء من العمل بحلول عام 2025. ^[139]