電動車充電插座接口標準
1、Combo
Combo插座(zuo)可(ke)以允(yun)許電動車(che)慢(man)充(chong)和快充(chong),是目前在(zai)歐(ou)洲應用(yong)的最廣的插座(zuo)類型,包括奧(ao)迪(di)、寶馬、克(ke)萊斯勒、戴姆勒、福特、通用(yong)、保時捷以及大眾(zhong)都配(pei)置SAE(美(mei)國(guo)汽車工(gong)程(cheng)師協會)所制定(ding)的充電界面(mian)。
2012年10月2日(ri),SAE相關(guan)委員會成員投票通過(guo)的SAE?J1772修(xiu)訂(ding)草案成為全球唯一一個正式的直流充電(dian)標(biao)準。該標(biao)準的推(tui)出是為了改變魚龍混(hun)雜的充電(dian)系統的現狀,提升消(xiao)費(fei)者對于(yu)電(dian)動車的購(gou)買(mai)積(ji)極性(xing)。基(ji)于(yu)J1772修訂版制(zhi)訂的關于直流快速(su)充電的標準其核(he)心為Combo?Connector。
該標準之前的版本(2010年制訂)明(ming)確了(le)用(yong)于交流電充電的基(ji)礎J1772連接器(qi)的規(gui)格,充電(dian)水平(ping)較低(交流Level?1針對(dui)120V,Level?2針對240V)。這種基礎連接器今(jin)天(tian)已(yi)經得到廣泛的(de)應用,與日產聆風(feng)、雪佛蘭沃(wo)藍達(da)以及三菱i-MiEV電動車兼容。而(er)2012年(nian)制定的新版J1772標準中(zhong)的(de)Combo?Connector除了具備(bei)原(yuan)來的所有功(gong)能(neng)外,還多(duo)了兩個引腳,可用于(yu)直(zhi)流快充(chong),但無法與當(dang)前生產的舊款電動車兼容(rong)。
優點:Combo?Connector的最大(da)好處在于,未(wei)來汽(qi)車制(zhi)造(zao)商可(ke)以在他們新車型上采用(yong)一個插座,不(bu)僅適用(yong)于第(di)一代尺寸較(jiao)小(xiao)的基(ji)礎(chu)交流連接(jie)器,還適用(yong)于第(di)二代尺寸較(jiao)大(da)的Combo?Connector,后者可以(yi)提供直(zhi)流(liu)及交(jiao)流(liu)兩種(zhong)電流(liu),分別以(yi)兩種(zhong)不同(tong)的速度(du)充(chong)電。
缺點:快充模式下需要充電站提供最高500伏(fu)電(dian)壓(ya)和200安電流。
2、CHAdeMO
CHAdeMO是(shi)CHArge?de?Move的(de)縮寫,是(shi)日本日產及三菱汽車等支持的(de)CHAdeMO插座,CHAdeMO從日語翻譯過(guo)來意思為「充電時間短如茶(cha)歇(xie)」。這種直(zhi)流快充插座可以提供最大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插電混(hun)動車、雪鐵龍C-ZERO、標致iON、雪(xue)鐵(tie)龍Berlingo、標致Partner、三菱(ling)i-MiEV、三菱(ling)MINICAB-MiEV、三菱MINICAB-MiEV卡(ka)車(che)、本田飛度電(dian)動版、馬自達(da)DEMIO?EV、斯巴魯(lu)Stella插(cha)電(dian)混動(dong)車、日產eEV200等(deng)。這里需(xu)要(yao)注意(yi)的是,日產聆風和三菱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(yi)個(ge)是適用于(yu)日本本土(tu)的CHAdeMO標準的連接器。
CHAdeMO采(cai)用的快(kuai)速充(chong)電方(fang)式如圖所示(shi),電流受控于汽車(che)的CAN總(zong)線(xian)信號。即在監視電(dian)池(chi)狀(zhuang)態的同時,實時計算(suan)充(chong)電(dian)所需電(dian)流值,通過通訊線(xian)向(xiang)充(chong)電(dian)器(qi)發送通知;快速充電器及時(shi)接收來自汽(qi)車的電流命令,并(bing)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(zhun)安裝的(de)快速充電器有1154座(zuo)投入使用。在美國,CHAdeMO的(de)充電站也已廣泛(fan)「撒網」,來自美國(guo)能源部的(de)最新(xin)數據顯(xian)示(shi),美國(guo)現有1344個CHAdeMO交流(liu)快速充電站(zhan)。
優點:CHAdeMO了數據控制線外(wai),還采用CAN總線(xian)作為通(tong)信接(jie)口,由于其抗噪性(xing)優越且檢錯能力高(gao),通(tong)信穩定性(xing)、可靠性(xing)高(gao)。其良好的(de)充電(dian)安全記錄(lu)受(shou)到了業內的(de)肯定。
缺點:CHAdeMO最初(chu)設計的(de)充電輸(shu)出功率為100千瓦,連接(jie)器十(shi)分(fen)笨重,但在(zai)充電車的(de)輸(shu)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(ke)跑300公里以上的電量(liang)。因(yin)此(ci)其充(chong)電插座(zuo)最(zui)高容(rong)量(liang)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(zhan)。而為了進入中國(guo),特斯(si)拉也已在我國(guo)建立了7座超級充電站,上(shang)海3座、北京2座、杭州(zhou)1座、深圳1座。此外,為了更(geng)好的(de)融入各個地區,特(te)斯拉(la)計劃(hua)放棄對充電標準的(de)控制,采用各國的(de)國標,其在中(zhong)國已經如(ru)此執行(xing)。
那(nei)么(me)問(wen)題(ti)來了(le),雖(sui)然特斯(si)拉(la)(la)如(ru)此做的(de)(de)有利(li)效果是(shi)(shi),特斯(si)拉(la)(la)車(che)主(zhu)可(ke)以借(jie)用(yong)中國政府力(li)量下建立(li)的(de)(de)龐大充(chong)電(dian)網絡充(chong)電(dian);特斯(si)拉(la)(la)提升產品銷量。問(wen)題(ti)是(shi)(shi),已經(jing)購(gou)買了(le)特斯(si)拉(la)(la)車(che)型的(de)(de)車(che)主(zhu),在標準改變(bian)后如(ru)何充(chong)電(dian)。如(ru)果沒有相應的(de)(de)解決方(fang)案。特斯(si)拉(la)(la)車(che)主(zhu)面臨(lin)的(de)(de)矛盾是(shi)(shi):一是(shi)(shi)只能在標準更改前建好的(de)(de)充(chong)電(dian)站充(chong)電(dian),充(chong)電(dian)便利(li)性(xing)不會隨時間推移改進;二是(shi)(shi)找特斯(si)拉(la)(la)退車(che)。
優(you)點:技術先(xian)進,充電效率(lv)高。
缺點:與(yu)各國國標相(xiang)悖,不(bu)妥協難以提升銷(xiao)量;妥協后充電(dian)效率將打(da)折(zhe)扣(kou),處于兩(liang)難境(jing)地。
4、CCS
為了(le)改變混亂的充(chong)電接口標準現狀,美系和德系的八大廠商福特、通用(yong)、克萊斯勒、奧(ao)迪、寶馬、奔馳(chi)、大眾(zhong)和保(bao)時捷于2012年發布了聯(lian)合(he)充(chong)(chong)電(dian)系(xi)統(tong),聯(lian)合(he)充(chong)(chong)電(dian)系(xi)統(tong)即(ji)CCS標準。
聯合充電(dian)(dian)系統可將現行所(suo)有(you)充電(dian)(dian)接口統一起來(lai),這樣,用一種(zhong)接口就(jiu)能夠完成(cheng)單相(xiang)交流(liu)(liu)充電(dian)(dian)、快速(su)三相(xiang)交流(liu)(liu)充電(dian)(dian)、家用直(zhi)流(liu)(liu)充電(dian)(dian)和超(chao)速(su)直(zhi)流(liu)(liu)充電(dian)(dian)四種(zhong)模式。
SAE已選定(ding)聯(lian)合充電系統作為其標準,除SAE外,歐(ou)洲汽車制(zhi)造(zao)商協(xie)會(ACEA)也已宣布選擇(ze)了聯合(he)充電系統作為直流/交流充電界面,從2017年開始用于所有在歐(ou)洲銷售的插電(dian)(dian)式(shi)電(dian)(dian)動(dong)車。自去年德國與中(zhong)國統一了(le)電(dian)(dian)動(dong)車充電(dian)(dian)標準后,中(zhong)國也(ye)加(jia)入了(le)歐(ou)美(mei)系這一陣營(ying),為(wei)中(zhong)國的電(dian)(dian)動(dong)車發展帶(dai)來前(qian)所未(wei)有的機(ji)遇。之諾1E、奧迪A3?e-tron、北(bei)汽E150EV、寶馬(ma)i3、騰(teng)勢(shi)、大眾(zhong)e-up、長安逸動(dong)EV和Smart?EV均(jun)屬(shu)于「CCS」標準陣營。
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(biao)準(zhun)或更有(you)利于(yu)中國。
缺點:支持「CCS」標準(zhun)的電動汽(qi)車,或者(zhe)銷(xiao)量較(jiao)小,或者(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)(dian)動汽(qi)車傳導充電(dian)(dian)用插(cha)頭(tou)、插(cha)座、車輛耦合器和車輛插(cha)孔(kong)通用要求》(GB/T20234-2006),這(zhe)個國家標準(zhun)詳細規定了充電電流為16A、32A、250A交流和400A直流的連接分(fen)類方(fang)式,主要借鑒(jian)了(le)國際電工委員(yuan)會(IEC)2003年提出的(de)標準(zhun),但是這個標準(zhun)并未規定充電接口的(de)連接針數、物(wu)理(li)尺寸(cun)和接口定義(yi)。2011年,中國又推出(chu)了GB/T20234-2011推薦(jian)性(xing)標(biao)準,替換了部(bu)分GB/T20234-2006中(zhong)(zhong)的內容,其中(zhong)(zhong)規(gui)定(ding):交流額定(ding)電壓不超過690V,頻率(lv)50Hz,額定電流(liu)不超過250A;直流額定電壓不(bu)超過1000V,額定電流(liu)不超過400A。
優點:相比2006版的國(guo)標對(dui)更多充電接口參數進行了詳(xiang)細標定。
缺點:標準(zhun)仍不夠完善(shan)。另(ling)外,其只是推薦性標準(zhun),也并未強制執行。
各國車(che)(che)企都(dou)已逐(zhu)漸(jian)意識到,「標(biao)準(zhun)」才是左(zuo)右電動車(che)(che)發展(zhan)前(qian)景的關(guan)(guan)鍵因(yin)素。我們也(ye)看到近年來全(quan)球充(chong)電標(biao)準(zhun)逐(zhu)漸(jian)從「多(duo)樣化」走向了「集中化」。但(dan)要真(zhen)正實現充(chong)電標(biao)準(zhun)統(tong)一,除了接口標(biao)準(zhun)之外,還需要電流通(tong)(tong)信(xin)標(biao)準(zhun),前(qian)者關(guan)(guan)乎(hu)接頭(tou)是否吻合,后者則影響插頭(tou)插入時能否通(tong)(tong)電。電動車(che)(che)充(chong)電標(biao)準(zhun)統(tong)統(tong)一化仍然任重而道遠,車(che)(che)企和各國政府都(dou)需要進一步「放開(kai)姿態」,電動汽(qi)車(che)(che)才可能有未來。