電動車充電插座接口標準
1、Combo
Combo插座可以(yi)允許電動車慢充和快充,是目前在(zai)歐洲應用的(de)最廣的(de)插座類型,包括奧迪(di)、寶馬、克萊斯(si)勒(le)、戴(dai)姆勒(le)、福(fu)特、通用、保(bao)時(shi)捷以(yi)及大(da)眾都配置SAE(美國(guo)汽車(che)工(gong)程師協(xie)會)所制定的充電界(jie)面。
2012年10月2日,SAE相(xiang)關委員會成員投(tou)票通(tong)過的SAE?J1772修訂(ding)草案成為(wei)全(quan)球唯一(yi)一(yi)個(ge)正式(shi)的(de)直流充電標準。該標準的(de)推出是為(wei)了(le)改變魚龍混雜的(de)充電系統的(de)現狀(zhuang),提升(sheng)消(xiao)費者對于(yu)電動車的(de)購(gou)買積極性。基于(yu)J1772修訂版制(zhi)訂的關于直流(liu)快(kuai)速充電的標準其核心(xin)為Combo?Connector。
該標準之前的版本(2010年制訂)明確了用于交流電充電的(de)基(ji)礎J1772連(lian)接器的規格,充(chong)電水(shui)平較(jiao)低(交流Level?1針(zhen)對120V,Level?2針對240V)。這種基礎連接(jie)器(qi)今(jin)天已經(jing)得到(dao)廣(guang)泛的應用,與日產聆風、雪佛蘭(lan)沃藍達以(yi)及三菱i-MiEV電動車兼容。而(er)2012年制定的(de)新版J1772標(biao)準(zhun)中的(de)Combo?Connector除了具備原(yuan)來的(de)所有功能外,還多了兩個引(yin)腳,可用于直流快(kuai)充,但(dan)無法與當前生產的(de)舊款電動車兼容。
優點:Combo?Connector的(de)(de)最(zui)大好處在于(yu),未來汽車制造(zao)商可以在他們新車型(xing)上(shang)采用一個(ge)插座,不僅適用于(yu)第一代(dai)尺寸較小的(de)(de)基礎交流連接器,還適用于(yu)第二代(dai)尺寸較大的(de)(de)Combo?Connector,后(hou)者可以提供直流(liu)(liu)及交(jiao)流(liu)(liu)兩種電流(liu)(liu),分別以兩種不同的(de)速(su)度充電。
缺點:快充模式下需要充電站提供最高500伏電壓和200安電流。
2、CHAdeMO
CHAdeMO是CHArge?de?Move的(de)縮寫(xie),是日本(ben)日產及三菱汽車等支持的(de)CHAdeMO插(cha)座,CHAdeMO從日語翻(fan)譯過來意(yi)思為「充電時間短如(ru)茶歇」。這種(zhong)直流快充插座可以提供(gong)最大50kw的充電容量。
支持該充電標準的電動汽車車型包括:日產聆風、三菱Outlander插(cha)電混動(dong)車、雪鐵龍C-ZERO、標致(zhi)iON、雪鐵龍Berlingo、標致Partner、三菱(ling)i-MiEV、三(san)菱MINICAB-MiEV、三(san)菱MINICAB-MiEV卡車、本田(tian)飛度電動版、馬自達DEMIO?EV、斯巴(ba)魯(lu)Stella插電混動車、日產eEV200等。這(zhe)里(li)需(xu)要注意的是,日產聆(ling)風和三菱(ling)i-MiEV電動車都有兩個不同的充電用插座,其中一個適用于基礎J1772連接器,就(jiu)是第一部分中介紹的Combo連接器;另外一個是適(shi)用于日本(ben)(ben)本(ben)(ben)土的CHAdeMO標準的連(lian)接器(qi)。
CHAdeMO采用的快速充(chong)電(dian)方式如圖所(suo)示,電(dian)流(liu)受控于汽車的CAN總線信(xin)號。即在監(jian)視電池(chi)狀態的(de)同時,實時計算充電所需電流(liu)值,通(tong)(tong)(tong)過通(tong)(tong)(tong)訊線向充電器發(fa)送通(tong)(tong)(tong)知(zhi);快速充(chong)電器及時接收來自汽車(che)的電流命令,并按規定值提供(gong)電流。
通過電池管理系統一邊監視電池狀況,一邊實時控制電流,完全實現了快速、安全充電所需各項功能,確保充電不受電池通用性限制。在日本,按照CHAdeMO標準安裝的快速充(chong)電器(qi)有(you)1154座投入使用。在(zai)美國,CHAdeMO的充電站(zhan)也已廣泛「撒網(wang)」,來自美國能(neng)源部的最新數(shu)據顯示,美國現有1344個CHAdeMO交流快速充電站。
優點:CHAdeMO了(le)數據控(kong)制線外,還(huan)采用CAN總線作為通信(xin)接口,由于其抗噪性優越且檢錯能(neng)力(li)高(gao),通信(xin)穩定(ding)性、可靠性高(gao)。其良好的充電安全記錄受到了業內的肯定(ding)。
缺點:CHAdeMO最(zui)初設計的充電輸出(chu)功(gong)率(lv)為100千瓦,連接器十分笨重,但(dan)在充電車的(de)輸出功率(lv)僅為50千瓦。
3、特斯拉
特斯拉汽車有一套自己的充電標準,號稱能在30分鐘內充滿可跑300公里以上的電量。因此其(qi)充電插座最高容量可達120kw,最高電流可達80A。
目前,特斯拉在美國已擁有908座超級充(chong)電站。而(er)為了進(jin)入中國,特(te)斯(si)拉也已在我國建立了7座超級充電站,上海(hai)3座、北京2座、杭州1座、深(shen)圳1座。此外,為了更好的融入各個(ge)地區,特斯(si)拉(la)計劃放棄對充(chong)電標準的控制,采用各國的國標,其(qi)在中國已經如此執行(xing)。
那么問題(ti)來了(le),雖然特(te)斯(si)(si)(si)拉(la)如此(ci)做的有利(li)效果是(shi),特(te)斯(si)(si)(si)拉(la)車(che)主(zhu)可以借用(yong)中國政府力量下建(jian)立(li)的龐大充(chong)(chong)電網絡充(chong)(chong)電;特(te)斯(si)(si)(si)拉(la)提升產品(pin)銷(xiao)量。問題(ti)是(shi),已經(jing)購買了(le)特(te)斯(si)(si)(si)拉(la)車(che)型的車(che)主(zhu),在標準(zhun)改變后如何(he)充(chong)(chong)電。如果沒有相應的解決(jue)方案。特(te)斯(si)(si)(si)拉(la)車(che)主(zhu)面臨的矛盾是(shi):一是(shi)只(zhi)能(neng)在標準(zhun)更改前建(jian)好的充(chong)(chong)電站充(chong)(chong)電,充(chong)(chong)電便利(li)性(xing)不會隨時(shi)間(jian)推(tui)移(yi)改進;二是(shi)找特(te)斯(si)(si)(si)拉(la)退車(che)。
優點:技術先(xian)進,充電效(xiao)率高。
缺(que)點:與各國國標相悖(bei),不(bu)妥協難以(yi)提升銷量;妥協后充電效率將打折扣,處(chu)于兩難境地(di)。
4、CCS
為(wei)了改變混亂(luan)的(de)充(chong)電接口標準(zhun)現狀,美(mei)系(xi)(xi)和(he)德系(xi)(xi)的(de)八大(da)廠商(shang)福(fu)特(te)、通用、克(ke)萊斯勒(le)、奧迪、寶(bao)馬(ma)、奔馳(chi)、大(da)眾和(he)保時捷于2012年發布了聯合充電(dian)系(xi)統,聯合充電(dian)系(xi)統即CCS標準(zhun)。
聯合充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)系統可將現行所有(you)充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)接(jie)口統一起(qi)來,這樣,用(yong)一種接(jie)口就能夠完成(cheng)單相(xiang)交(jiao)流(liu)充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)、快速(su)三相(xiang)交(jiao)流(liu)充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)、家用(yong)直流(liu)充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)和超速(su)直流(liu)充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)四種模式。
SAE已(yi)選定聯(lian)合充電系統作為其標準,除SAE外,歐洲(zhou)汽車制造(zao)商協會(ACEA)也(ye)已宣布(bu)選擇(ze)了(le)聯合充電(dian)系統作為直(zhi)流(liu)/交流充電(dian)界面,從2017年開始用于所有在歐(ou)洲銷售的插電(dian)式電(dian)動車(che)(che)。自去年德國與中(zhong)國統(tong)一了(le)電(dian)動車(che)(che)充(chong)電(dian)標準后,中(zhong)國也加入了(le)歐(ou)美系這一陣營(ying),為中(zhong)國的電(dian)動車(che)(che)發展(zhan)帶來前所未有的機遇(yu)。之諾1E、奧迪A3?e-tron、北(bei)汽E150EV、寶馬i3、騰勢、大眾e-up、長(chang)安逸動EV和Smart?EV均屬于「CCS」標(biao)準(zhun)陣營。
優點:寶馬、戴姆勒以及大眾這三家德國汽車制造商將加大對中國的電動車投入,CCS標準或(huo)更有(you)利于中(zhong)國。
缺點:支持「CCS」標準的電動(dong)汽車(che),或(huo)者(zhe)銷(xiao)量較(jiao)小,或(huo)者(zhe)剛剛開始發售。
5、GB/T?20234
中(zhong)國(guo)在2006年就發(fa)布了《電(dian)動汽車傳導充電(dian)用(yong)插(cha)頭、插(cha)座、車輛(liang)耦合器和(he)車輛(liang)插(cha)孔通用(yong)要求》(GB/T20234-2006),這個國家標準詳細規定(ding)了充電電流(liu)為16A、32A、250A交流和(he)400A直流(liu)的(de)連接(jie)分類(lei)方式(shi),主要借鑒(jian)了(le)國際電工委員會(IEC)2003年提出的標準(zhun),但是這個標準(zhun)并未規(gui)定(ding)充電接口的連(lian)接針數、物理尺寸(cun)和接口定(ding)義。2011年,中(zhong)國又推出了(le)GB/T20234-2011推薦性標準,替換了部(bu)分GB/T20234-2006中的內容,其中規定:交流(liu)額(e)定電壓(ya)不超(chao)過(guo)690V,頻率50Hz,額定電流不(bu)超過250A;直(zhi)流額定電壓不超(chao)過1000V,額定電流不超過400A。
優點:相比2006版(ban)的國(guo)標對(dui)更多充電接口參數進行了詳細標定(ding)。
缺點:標準(zhun)仍不夠完(wan)善。另外(wai),其只是(shi)推(tui)薦性(xing)標準(zhun),也并未強制執行。
各(ge)國車(che)企都已逐漸意識到,「標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)」才是左右電(dian)(dian)動車(che)發展(zhan)前景的關鍵(jian)因(yin)素。我們(men)也(ye)看到近(jin)年來全球充(chong)電(dian)(dian)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)逐漸從(cong)「多樣化」走向了(le)「集中化」。但要(yao)真(zhen)正(zheng)實現充(chong)電(dian)(dian)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)統(tong)一(yi),除(chu)了(le)接口(kou)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)之外,還需要(yao)電(dian)(dian)流(liu)通信標(biao)(biao)準(zhun)(zhun),前者關乎接頭是否吻合,后者則影響插頭插入時能否通電(dian)(dian)。電(dian)(dian)動車(che)充(chong)電(dian)(dian)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)統(tong)統(tong)一(yi)化仍然任(ren)重而道遠,車(che)企和各(ge)國政(zheng)府(fu)都需要(yao)進一(yi)步「放開姿態(tai)」,電(dian)(dian)動汽(qi)車(che)才可能有(you)未來。