電動車充電插座接口標準
1、Combo
Combo插(cha)(cha)座可以(yi)允(yun)許(xu)電(dian)動(dong)車慢(man)充和快充,是目前在歐洲應用的最廣的插(cha)(cha)座類型,包括奧迪、寶馬、克(ke)萊斯勒、戴姆(mu)勒、福特(te)、通用、保(bao)時(shi)捷以(yi)及大眾都配置SAE(美國汽車工程師協會)所(suo)制定的充電(dian)界(jie)面。
2012年(nian)10月2日(ri),SAE相關委員(yuan)會成員(yuan)投(tou)票(piao)通(tong)過的SAE?J1772修訂草(cao)案成為全球唯一一個正式的(de)(de)(de)直(zhi)流充電標準(zhun)。該標準(zhun)的(de)(de)(de)推出(chu)是為了改變魚龍(long)混雜(za)的(de)(de)(de)充電系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)現狀,提(ti)升消費者對(dui)于(yu)電動車(che)的(de)(de)(de)購買(mai)積極性。基于(yu)J1772修訂(ding)版(ban)制(zhi)訂(ding)的(de)關于(yu)直流快速(su)充電的(de)標準(zhun)其核心為Combo?Connector。
該標準之前的版本(2010年制訂)明確(que)了用(yong)于(yu)交(jiao)流電充電的基礎J1772連(lian)接器的(de)規格,充電水平較低(交流Level?1針對120V,Level?2針對240V)。這種基礎連接器今(jin)天已經得到廣泛的應用(yong),與(yu)日產聆風、雪佛蘭沃藍達(da)以及三(san)菱(ling)i-MiEV電動車兼容。而2012年制定的新(xin)版J1772標準中(zhong)的Combo?Connector除(chu)了具備原來的(de)(de)所(suo)有(you)功能(neng)外,還多了兩個引腳,可用于直流快充,但無法與當前生產(chan)的(de)(de)舊款電動車兼容。
優點:Combo?Connector的最大好處在于,未來汽車制造(zao)商(shang)可以在他們新車型上采用(yong)一個插座,不僅適用(yong)于第一代尺寸(cun)較小(xiao)的基礎交流(liu)連(lian)接器,還適用(yong)于第二代尺寸(cun)較大的Combo?Connector,后者可(ke)以提(ti)供直流(liu)(liu)及交流(liu)(liu)兩(liang)種電(dian)流(liu)(liu),分別以兩(liang)種不(bu)同的速度充電(dian)。
缺點:快充模式下需要充電站提供最高500伏電壓和200安(an)電(dian)流。
2、CHAdeMO
CHAdeMO是CHArge?de?Move的縮寫,是日本日產及三菱汽車等支持的CHAdeMO插座,CHAdeMO從日語翻(fan)譯過來意思為「充電(dian)時間(jian)短如茶(cha)歇」。這(zhe)種直流(liu)快(kuai)充插座可以提供最大50kw的充電容(rong)量(liang)。
支持該充電標準的電動汽車車型包括:日產聆風、三菱Outlander插電混動車、雪鐵(tie)龍C-ZERO、標致iON、雪鐵龍Berlingo、標致(zhi)Partner、三菱i-MiEV、三(san)菱MINICAB-MiEV、三菱(ling)MINICAB-MiEV卡車、本田飛度電動版、馬自達DEMIO?EV、斯巴魯Stella插電混動車(che)、日產eEV200等。這里(li)需要注意(yi)的是,日(ri)產聆風和(he)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,就是第一部分中介紹的(de)Combo連接器;另外一(yi)個是適用于(yu)日本本土的CHAdeMO標準的(de)連接器(qi)。
CHAdeMO采(cai)用的快速(su)充電方式如圖(tu)所示(shi),電流(liu)受控(kong)于汽車(che)的CAN總線(xian)信號。即在監視(shi)電(dian)池狀(zhuang)態的同時(shi)(shi),實(shi)時(shi)(shi)計(ji)算充電(dian)所需電(dian)流值,通(tong)(tong)過通(tong)(tong)訊線(xian)向充電(dian)器(qi)發送通(tong)(tong)知;快速充電(dian)器及(ji)時接收來(lai)自汽(qi)車的(de)電(dian)流命令,并按規定值(zhi)提供電(dian)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)安裝的快(kuai)速充電器有(you)1154座(zuo)投入使(shi)用。在美國,CHAdeMO的充電(dian)站也已廣泛「撒(sa)網(wang)」,來自美國(guo)能源部的最新數據顯示,美國(guo)現有1344個CHAdeMO交流(liu)快速充電站。
優點:CHAdeMO了數據(ju)控制(zhi)線外,還采用CAN總線作為通信(xin)接口(kou),由于其(qi)(qi)抗噪性(xing)優(you)越且檢錯能力高(gao),通信(xin)穩定性(xing)、可靠性(xing)高(gao)。其(qi)(qi)良好(hao)的(de)充電安全(quan)記(ji)錄受(shou)到了業內(nei)的(de)肯定。
缺點:CHAdeMO最初設計的充電輸出功率為100千瓦,連接器(qi)十分笨重(zhong),但在充電車的輸出(chu)功率僅為50千(qian)瓦(wa)。
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(zhong)內充(chong)滿可(ke)跑300公里以上的(de)電量。因此其充電插(cha)座最高容量可達120kw,最(zui)高電流可達80A。
目前,特斯拉在美國已擁有908座超級充電站。而為了進入(ru)中國,特斯拉(la)也(ye)已在我(wo)國建立了7座(zuo)超級(ji)充(chong)電站,上海3座(zuo)、北京2座、杭州1座、深圳(zhen)1座。此外(wai),為了(le)更好的(de)融入各(ge)個地(di)區,特斯拉計劃放棄(qi)對充電標(biao)準的(de)控(kong)制,采用各(ge)國(guo)(guo)的(de)國(guo)(guo)標(biao),其(qi)在中國(guo)(guo)已(yi)經如此執(zhi)行。
那么問題來了,雖然特(te)(te)斯(si)拉(la)(la)如此(ci)做的(de)(de)有利效果(guo)是,特(te)(te)斯(si)拉(la)(la)車(che)主(zhu)可以借用中(zhong)國政府力量下建立的(de)(de)龐大充(chong)(chong)電網絡充(chong)(chong)電;特(te)(te)斯(si)拉(la)(la)提升產品銷量。問題是,已經(jing)購買(mai)了特(te)(te)斯(si)拉(la)(la)車(che)型(xing)的(de)(de)車(che)主(zhu),在標準(zhun)改(gai)變后如何充(chong)(chong)電。如果(guo)沒有相應的(de)(de)解決方案(an)。特(te)(te)斯(si)拉(la)(la)車(che)主(zhu)面臨的(de)(de)矛盾是:一是只能在標準(zhun)更改(gai)前建好的(de)(de)充(chong)(chong)電站(zhan)充(chong)(chong)電,充(chong)(chong)電便利性不會隨(sui)時間(jian)推移(yi)改(gai)進;二是找特(te)(te)斯(si)拉(la)(la)退(tui)車(che)。
優點(dian):技術先進,充電效率高。
缺點:與各國國標(biao)相(xiang)悖(bei),不(bu)妥協難以提(ti)升(sheng)銷量(liang);妥協后充電效率將打折扣,處于兩難境地。
4、CCS
為(wei)了(le)改(gai)變混亂的充電(dian)接(jie)口(kou)標準現狀,美系(xi)和德系(xi)的八(ba)大廠(chang)商(shang)福特、通用、克萊斯勒、奧迪、寶馬、奔馳、大眾(zhong)和保(bao)時(shi)捷于2012年發(fa)布了聯合(he)充電系統,聯合(he)充電系統即CCS標準(zhun)。
聯合充(chong)(chong)電(dian)(dian)系統可將現行所有充(chong)(chong)電(dian)(dian)接口(kou)統一(yi)起來,這樣,用一(yi)種接口(kou)就能夠完(wan)成單相(xiang)交流(liu)(liu)充(chong)(chong)電(dian)(dian)、快(kuai)速(su)三相(xiang)交流(liu)(liu)充(chong)(chong)電(dian)(dian)、家用直流(liu)(liu)充(chong)(chong)電(dian)(dian)和超速(su)直流(liu)(liu)充(chong)(chong)電(dian)(dian)四種模式。
SAE已選定聯合充電系統作為(wei)其標準,除SAE外,歐(ou)洲汽車制造商(shang)協(xie)會(ACEA)也已宣布(bu)選擇了聯合(he)充(chong)電系統作為直(zhi)流/交流(liu)充電(dian)界面,從2017年開始用于所有在歐洲(zhou)銷售(shou)的插電式電動(dong)車(che)。自去年德國與(yu)中國統一了電動(dong)車(che)充電標準(zhun)后,中國也加入了歐美(mei)系這一陣營,為中國的電動(dong)車(che)發(fa)展帶來前所未有的機遇。之諾1E、奧迪A3?e-tron、北汽E150EV、寶馬i3、騰勢、大(da)眾e-up、長安逸動EV和Smart?EV均屬于「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)或更有利于中國。
缺點:支持「CCS」標準的(de)電動汽車(che),或(huo)(huo)者(zhe)銷量較(jiao)小,或(huo)(huo)者(zhe)剛剛開(kai)始發售(shou)。
5、GB/T?20234
中(zhong)國在2006年就發布了《電動汽車傳導(dao)充電用插頭(tou)、插座、車輛耦合器和車輛插孔通用要求》(GB/T20234-2006),這(zhe)個國(guo)家標準詳(xiang)細規定(ding)了充(chong)電電流(liu)為16A、32A、250A交(jiao)流和(he)400A直流(liu)的連接(jie)分類方式,主要借鑒(jian)了國際(ji)電(dian)工委員會(IEC)2003年提出(chu)的(de)標準,但(dan)是這個標準并未規(gui)定充(chong)電接(jie)(jie)口的(de)連接(jie)(jie)針(zhen)數、物理(li)尺(chi)寸和(he)接(jie)(jie)口定義。2011年,中國又(you)推出了GB/T20234-2011推(tui)薦(jian)性標準(zhun),替換了部分GB/T20234-2006中的內(nei)容,其中規定:交流額(e)定電壓(ya)不超過690V,頻率50Hz,額定電流不超過250A;直流額定電壓不超(chao)過(guo)1000V,額定電流不超過400A。
優點:相比2006版的國標對更(geng)多充(chong)電接口參(can)數(shu)進行了詳細標定。
缺點(dian):標準(zhun)(zhun)仍不夠完善。另外,其只(zhi)是推薦性標準(zhun)(zhun),也(ye)并未強制執行(xing)。
各(ge)國車(che)(che)企都已逐(zhu)漸(jian)意識到,「標準(zhun)」才是左右電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)車(che)(che)發展前(qian)景的關鍵因素(su)。我(wo)們也看(kan)到近年來全球充(chong)電(dian)(dian)(dian)標準(zhun)逐(zhu)漸(jian)從「多樣(yang)化(hua)」走向(xiang)了(le)「集中化(hua)」。但要真正(zheng)實現(xian)充(chong)電(dian)(dian)(dian)標準(zhun)統(tong)一(yi)(yi),除了(le)接(jie)(jie)口(kou)標準(zhun)之外,還(huan)需(xu)要電(dian)(dian)(dian)流(liu)通信標準(zhun),前(qian)者(zhe)關乎(hu)接(jie)(jie)頭(tou)是否(fou)吻合,后(hou)者(zhe)則影響插(cha)頭(tou)插(cha)入時(shi)能否(fou)通電(dian)(dian)(dian)。電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)車(che)(che)充(chong)電(dian)(dian)(dian)標準(zhun)統(tong)統(tong)一(yi)(yi)化(hua)仍然(ran)任(ren)重而道遠(yuan),車(che)(che)企和各(ge)國政府(fu)都需(xu)要進(jin)一(yi)(yi)步「放開(kai)姿態(tai)」,電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)汽(qi)車(che)(che)才可能有未來。