استاندارد شارژ CHAdeMO یکی از پیشگامان و اصلی‌ترین پروتکل‌ها و کانکتورهای مورد استفاده برای شارژ سریع جریان مستقیم (DC) در خودروهای برقی (EVs) است. این استاندارد که ریشه در کشور ژاپن دارد، نقش مهمی در شکل‌گیری زیرساخت‌های اولیه شارژ سریع خودروهای برقی در سطح جهانی ایفا کرده و قابلیت‌های فنی منحصربه‌فردی را ارائه می‌دهد. در این بخش به بررسی جامع این استاندارد، از تاریخچه و عملکرد فنی آن گرفته تا مقایسه با رقبا و جایگاهش در بازار کنونی، به‌ویژه با در نظر گرفتن ارتباط آن با بازار خودروهای برقی در ایران، می‌پردازیم.

تاریخچه و توسعه

استاندارد CHAdeMO توسط کنسرسیومی به همین نام تأسیس و توسعه یافت. این کنسرسیوم در سال ۲۰۰۵ توسط شرکت‌های خودروسازی بزرگ ژاپنی شامل تویوتا، نیسان، میتسوبیشی، سوبارو و همچنین شرکت برق توکیو (TEPCO) با هدف توسعه یک استاندارد جهانی برای شارژ سریع خودروهای برقی تشکیل شد. نام “CHAdeMO” ترکیبی از عبارت فرانسوی “Charge de Move” (شارژ برای حرکت) و همچنین اشاره‌ای به عبارت ژاپنی “Ocha demo ikaga desu ka” (چای می‌نوشید؟) دارد که کنایه‌ای به سرعت بالای شارژ است که اجازه می‌دهد در زمان نوشیدن یک فنجان چای، خودرو به میزان قابل توجهی شارژ شود. اولین نسخه این استاندارد در سال ۲۰۱۰ معرفی شد.

مکانیسم و مشخصات فنی

شارژ سریع DC برخلاف شارژ سطح ۱ و ۲ که از جریان متناوب (AC) استفاده می‌کنند، مستقیماً جریان مستقیم با ولتاژ بالا را به مجموعه باتری خودرو ارسال می‌کند. این فرآیند نیاز به مبدل (On-board charger) داخلی خودرو را برای تبدیل AC به DC حذف کرده و امکان شارژ با توان‌های بسیار بالاتر را فراهم می‌آورد.

کانکتور CHAdeMO از نظر ظاهری با سایر استانداردها مانند CCS (Combined Charging System) و GB/T چین متفاوت است. این کانکتور دارای دو پین بزرگ برای انتقال جریان مثبت و منفی DC، و همچنین مجموعه‌ای از پین‌های کوچک‌تر برای ارتباط پروتکل CAN (Controller Area Network) بین شارژر و باتری خودروی برقی است. این ارتباط دوطرفه برای مدیریت دقیق فرآیند شارژ، نظارت بر وضعیت باتری (مانند دما و ولتاژ سلول‌ها)، و تنظیم جریان و ولتاژ ارسالی بر اساس نیاز خودرو و وضعیت شبکه ضروری است.

نسخه‌های اولیه CHAdeMO توان‌های شارژ تا ۶۲.۵ کیلووات را پشتیبانی می‌کردند. با تکامل استاندارد، توان شارژ افزایش یافت و در نسخه CHAdeMO 2.0 به ۴۰۰ آمپر و ۱۰۰ کیلووات رسید. قابلیت کلیدی و متمایز CHAdeMO، پشتیبانی از V2G (Vehicle-to-Grid) و V2X (Vehicle-to-Everything) است. این قابلیت به خودرو اجازه می‌دهد نه تنها از شبکه برق بگیرد، بلکه در صورت نیاز، برق ذخیره شده در باتری خود را به شبکه یا حتی خانه (V2H – Vehicle-to-Home) یا سایر دستگاه‌ها (V2D – Vehicle-to-Device) بازگرداند. این ویژگی برای مدیریت بار شبکه و استفاده از خودروهای برقی به عنوان واحدهای ذخیره انرژی سیار بسیار مهم است.

مقایسه با استانداردهای رقیب

استانداردهای اصلی رقیب CHAdeMO در بازار جهانی، CCS (شامل CCS Type 1 در آمریکای شمالی و ژاپن و CCS Type 2 در اروپا و بسیاری دیگر از نقاط جهان) و استاندارد GB/T در چین هستند.

CCS: برخلاف CHAdeMO که از یک کانکتور جداگانه برای شارژ DC استفاده می‌کند، CCS پورت شارژ AC (Type 1 یا Type 2) را با دو پین DC اضافی ترکیب می‌کند. این طراحی باعث می‌شود که خودرو به یک پورت واحد برای هر دو نوع شارژ AC و DC نیاز داشته باشد. CCS Type 2 در اروپا و آمریکای شمالی به استاندارد غالب تبدیل شده است.
GB/T: استاندارد ملی چین برای شارژ خودروهای برقی است و در بزرگترین بازار خودروهای برقی جهان (چین) مورد استفاده قرار می‌گیرد. کانکتور و پروتکل آن متفاوت از CHAdeMO و CCS است.

در سال‌های اخیر، به دلیل پذیرش گسترده‌تر CCS توسط خودروسازان اروپایی و آمریکایی و همچنین تسلا که در حال حاضر پورت اختصاصی خود را دارد اما در برخی بازارها از CCS نیز استفاده می‌کند، سهم بازار CHAdeMO در خودروهای جدید کاهش یافته است. با این حال، هنوز تعداد قابل توجهی از خودروهای برقی در سراسر جهان، به‌خصوص مدل‌های قدیمی‌تر و خودروهای ژاپنی، از این استاندارد پشتیبانی می‌کنند و زیرساخت شارژ CHAdeMO در بسیاری از کشورها وجود دارد.

CHAdeMO در بازار ایران

با ورود خودروهای برقی و هیبریدی به بازار ایران، شناخت استانداردهای شارژ امری ضروری است. برخی از خودروهای برقی وارداتی به ایران، مانند برخی مدل‌های نیسان لیف یا خودروهای قدیمی‌تر از برندهای دیگر، ممکن است مجهز به پورت شارژ CHAdeMO باشند. بنابراین، حتی اگر ایستگاه‌های شارژ سریع در ایران عمدتاً بر استانداردهای غالب‌تر جهانی مانند CCS Type 2 تمرکز کنند، وجود پورت CHAdeMO بر روی برخی خودروها به معنای نیاز به دانش و درک این استاندارد برای زیرساخت شارژ و همچنین صاحبان این خودروها در کشور است. آگاهی از نوع پورت خودرو و استاندارد شارژ ایستگاه‌ها برای اطمینان از سازگاری ضروری است.

تکامل و آینده: CHAdeMO 3.0 (ChaoJi)

با وجود کاهش سهم بازار، کنسرسیوم CHAdeMO بیکار ننشسته است. آن‌ها با همکاری کمیته فنی استاندارد شارژ خودروی برقی چین، استاندارد نسل بعدی به نام ChaoJi را توسعه داده‌اند که با نام CHAdeMO 3.0 نیز شناخته می‌شود. هدف ChaoJi ایجاد یک استاندارد جهانی واحد است که بتواند با هر دو استاندارد CHAdeMO و GB/T سازگار باشد و در آینده امکان سازگاری با CCS را نیز فراهم کند. ChaoJi از یک کانکتور جدید، نازک‌تر و سبک‌تر استفاده می‌کند و قادر به انتقال توان‌های بسیار بالا (تا ۵۰۰ کیلووات و در آینده بیشتر) است که آن را برای نسل بعدی خودروهای برقی با باتری‌های بزرگتر و نیاز به شارژ فوق‌سریع مناسب می‌سازد. این همکاری نشان‌دهنده تلاش برای همگرایی استانداردها در سطح بین‌المللی است.

نتیجه‌گیری

استاندارد شارژ CHAdeMO یک مؤلفه کلیدی در تاریخچه توسعه خودروهای برقی و زیرساخت شارژ سریع آن‌ها محسوب می‌شود. با قابلیت‌های فنی پیشرفته‌ای مانند پشتیبانی از V2G و نقش پررنگ در سال‌های اولیه، این استاندارد جایگاه خود را به عنوان یکی از روش‌های اصلی تأمین انرژی خودروی برقی تثبیت کرده است. اگرچه در خودروهای جدیدتر، به‌خصوص در بازارهای خارج از ژاپن، CCS سهم بیشتری یافته، اما CHAdeMO همچنان به دلیل وجود آن در ناوگان خودروهای فعلی و زیرساخت‌های موجود، و همچنین تلاش برای نوآوری با استاندارد ChaoJi، اهمیت خود را حفظ کرده است. برای فعالان، خریداران و علاقه‌مندان به خودروهای برقی و هیبریدی در ایران، شناخت این استاندارد یکی از بخش‌های مهم آشنایی با دنیای متنوع شارژ خودروهای برقی است.