電動車充電插座接口標準
1、Combo
Combo插座(zuo)可以(yi)允許電動車(che)慢(man)充(chong)和(he)快充(chong),是(shi)目前在歐洲應用的最廣(guang)的插座(zuo)類型,包括奧迪、寶馬、克萊斯(si)勒、戴(dai)姆勒、福特、通用、保時捷以(yi)及(ji)大眾(zhong)都(dou)配置SAE(美國(guo)汽車(che)工(gong)程師協會)所制(zhi)定的充電(dian)界面。
2012年10月2日(ri),SAE相(xiang)關委員會成員投票通過的(de)SAE?J1772修訂草案(an)成為全(quan)球唯(wei)一一個正式的(de)直流充(chong)電標準。該標準的(de)推出是為了改變魚(yu)龍混雜(za)的(de)充(chong)電系統的(de)現(xian)狀,提升消費者對于電動車的(de)購買積(ji)極性。基(ji)于J1772修訂版制訂的關于直流快速充電的標準其核心為Combo?Connector。
該標準之前的版本(2010年制訂)明確了用于交流(liu)電充電的基礎(chu)J1772連接器的規格,充(chong)電(dian)水平較低(交流Level?1針對120V,Level?2針對240V)。這種基礎連接器今天已經得到廣(guang)泛的(de)應用,與日產聆風、雪佛蘭(lan)沃(wo)藍達(da)以及(ji)三菱i-MiEV電(dian)動車(che)兼容。而2012年制定(ding)的(de)新版J1772標準中的Combo?Connector除了具備原來的所有功能外,還(huan)多了兩個(ge)引腳,可用于直(zhi)流(liu)快充,但無(wu)法與當前生產的舊(jiu)款電(dian)動車兼(jian)容。
優點:Combo?Connector的(de)最(zui)大(da)(da)好處在于(yu),未來汽車制(zhi)造商可以在他(ta)們新車型上采用一個插座,不僅(jin)適(shi)用于(yu)第一代(dai)尺寸(cun)較小的(de)基(ji)礎交流連接(jie)器,還(huan)適(shi)用于(yu)第二代(dai)尺寸(cun)較大(da)(da)的(de)Combo?Connector,后者可以(yi)提供直流(liu)及交流(liu)兩種電(dian)流(liu),分別以(yi)兩種不同的速度充電(dian)。
缺點:快充模式下需要充電站提供最高500伏(fu)電(dian)壓和200安電流(liu)。
2、CHAdeMO
CHAdeMO是(shi)CHArge?de?Move的縮寫(xie),是日(ri)本日(ri)產及三菱汽車等支持的CHAdeMO插座,CHAdeMO從日語(yu)翻(fan)譯(yi)過來(lai)意思為「充(chong)電時間短如茶歇」。這種直(zhi)流(liu)快充(chong)插座可以(yi)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插電混動車、雪鐵龍C-ZERO、標致iON、雪鐵龍Berlingo、標致Partner、三菱i-MiEV、三菱MINICAB-MiEV、三菱MINICAB-MiEV卡車(che)、本田飛度(du)電動版(ban)、馬自(zi)達DEMIO?EV、斯巴(ba)魯Stella插電混動車、日(ri)產eEV200等。這里需要注(zhu)意的是(shi),日產聆風和三(san)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(jie)器,就是第一部分中介(jie)紹的Combo連接器;另外一個是適用于日(ri)本本土的CHAdeMO標準(zhun)的連接器。
CHAdeMO采用(yong)的快速充(chong)電方式如圖所示,電流(liu)受控(kong)于汽車的CAN總線信號(hao)。即在監視電池(chi)狀態的同時(shi),實(shi)時(shi)計算充電所(suo)需電流值(zhi),通(tong)過通(tong)訊(xun)線向充電器發送通(tong)知;快速(su)充電器及(ji)時(shi)接收來(lai)自汽車的電流命(ming)令,并按規定值(zhi)提供電流。
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標準安裝的快速充電器有1154座投入使用(yong)。在美國,CHAdeMO的充電站也已廣泛「撒(sa)網」,來自美國(guo)能源部(bu)的最新(xin)數據顯示,美國(guo)現有1344個(ge)CHAdeMO交(jiao)流快速充電站。
優點:CHAdeMO了數(shu)據控制線外,還采用CAN總(zong)線作為(wei)通(tong)信接口,由于其(qi)抗噪(zao)性優越且檢(jian)錯能力(li)高,通(tong)信穩(wen)定(ding)性、可靠(kao)性高。其(qi)良(liang)好(hao)的(de)充電安全(quan)記錄受到了業內的(de)肯定(ding)。
缺點:CHAdeMO最初設計的充電(dian)輸出(chu)功率(lv)為100千瓦,連接器十(shi)分(fen)笨重,但在充(chong)電車的輸出功(gong)率僅(jin)為50千(qian)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(pao)300公里(li)以上的(de)電量(liang)。因此其充電插(cha)座(zuo)最(zui)高容量(liang)可達120kw,最(zui)高(gao)電流可達80A。
目前,特斯拉在美國已擁有908座(zuo)超(chao)級(ji)充電(dian)站。而(er)為了(le)進入(ru)中(zhong)國(guo),特(te)斯(si)拉也已在我國(guo)建立了(le)7座超級充電(dian)站,上海(hai)3座、北京(jing)2座、杭州1座(zuo)、深圳(zhen)1座。此外,為了更好的融入各個地區,特斯拉計劃放棄對充(chong)電標(biao)準的控制,采(cai)用各國(guo)(guo)的國(guo)(guo)標(biao),其在中國(guo)(guo)已經如此執(zhi)行。
那么(me)問題來了,雖然特(te)(te)斯(si)拉(la)(la)如此做的有(you)利(li)(li)效果(guo)是(shi),特(te)(te)斯(si)拉(la)(la)車(che)主可以借用中國(guo)政(zheng)府力量下(xia)建立的龐大充(chong)電(dian)網絡充(chong)電(dian);特(te)(te)斯(si)拉(la)(la)提升產(chan)品(pin)銷量。問題是(shi),已經(jing)購(gou)買了特(te)(te)斯(si)拉(la)(la)車(che)型的車(che)主,在標準改變后如何充(chong)電(dian)。如果(guo)沒有(you)相(xiang)應的解決(jue)方案(an)。特(te)(te)斯(si)拉(la)(la)車(che)主面臨的矛盾是(shi):一是(shi)只能在標準更改前建好的充(chong)電(dian)站充(chong)電(dian),充(chong)電(dian)便(bian)利(li)(li)性不會隨時間推移(yi)改進;二是(shi)找特(te)(te)斯(si)拉(la)(la)退車(che)。
優點:技術先進,充(chong)電效率高(gao)。
缺點:與各國(guo)國(guo)標相悖(bei),不妥(tuo)(tuo)協難(nan)(nan)以提(ti)升銷(xiao)量(liang);妥(tuo)(tuo)協后充電效率將打折扣,處于兩難(nan)(nan)境地(di)。
4、CCS
為了改變混亂(luan)的充電接口標準現狀(zhuang),美(mei)系和德系的八大(da)廠(chang)商福(fu)特、通用、克(ke)萊斯(si)勒、奧迪、寶馬、奔馳、大(da)眾和保時捷(jie)于2012年發(fa)布(bu)了聯合充電系統,聯合充電系統即CCS標準。
聯合充電系統(tong)可將現行所有充電接口(kou)統(tong)一(yi)起(qi)來(lai),這樣,用一(yi)種(zhong)接口(kou)就能夠完成單相交流(liu)充電、快(kuai)速三相交流(liu)充電、家用直流(liu)充電和(he)超速直流(liu)充電四種(zhong)模式。
SAE已選定聯合充電(dian)系統作為其標準,除SAE外,歐(ou)洲(zhou)汽車制(zhi)造(zao)商協(xie)會(ACEA)也已(yi)宣布選擇了聯合充電系統作為直流/交(jiao)流充(chong)電界面,從2017年開始用于(yu)所有在歐(ou)洲銷售的插電(dian)(dian)式電(dian)(dian)動車(che)。自去年德國(guo)(guo)與(yu)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)統一(yi)了(le)(le)電(dian)(dian)動車(che)充電(dian)(dian)標準后,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)也加入了(le)(le)歐(ou)美系(xi)這(zhe)一(yi)陣營,為(wei)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)的電(dian)(dian)動車(che)發(fa)展(zhan)帶來前(qian)所未有的機遇。之諾1E、奧迪(di)A3?e-tron、北(bei)汽E150EV、寶馬(ma)i3、騰勢、大眾(zhong)e-up、長安(an)逸動EV和(he)Smart?EV均(jun)屬于(yu)「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)準或更有利于中(zhong)國。
缺點:支持「CCS」標準的電動汽車,或(huo)者銷量較小(xiao),或(huo)者剛剛開始發售。
5、GB/T?20234
中(zhong)國在2006年就(jiu)發布了《電動汽車(che)傳導充(chong)電用插(cha)(cha)(cha)頭、插(cha)(cha)(cha)座(zuo)、車(che)輛耦合器(qi)和車(che)輛插(cha)(cha)(cha)孔通(tong)用要求》(GB/T20234-2006),這個國家標(biao)準(zhun)詳細規(gui)定了充電(dian)電(dian)流為16A、32A、250A交流和(he)400A直流的連接分(fen)類方式,主要借鑒了國際電工委員會(IEC)2003年(nian)提出的(de)標準(zhun),但是(shi)這個(ge)標準(zhun)并未規定充電接(jie)口(kou)的(de)連接(jie)針數、物理尺寸(cun)和接(jie)口(kou)定義(yi)。2011年,中國又推出了GB/T20234-2011推薦性(xing)標準,替換了部分GB/T20234-2006中的內容,其中規(gui)定(ding)(ding):交流額定(ding)(ding)電(dian)壓(ya)不超過690V,頻率50Hz,額定電流不(bu)超過250A;直流額定(ding)電壓不超過1000V,額定(ding)電流不超過400A。
優點:相比2006版的國(guo)標(biao)對更(geng)多充電接口參數進行了詳細標(biao)定。
缺點:標準(zhun)(zhun)仍不(bu)夠(gou)完善。另外,其只(zhi)是推薦性標準(zhun)(zhun),也并(bing)未強制執行。
各(ge)國(guo)車(che)企(qi)都已逐漸意(yi)識(shi)到(dao),「標準(zhun)(zhun)」才是左右電(dian)動(dong)(dong)車(che)發展前(qian)景的關鍵(jian)因素。我們也看到(dao)近年來(lai)全球充電(dian)標準(zhun)(zhun)逐漸從「多樣(yang)化(hua)(hua)」走向了「集中化(hua)(hua)」。但要(yao)真(zhen)正實(shi)現充電(dian)標準(zhun)(zhun)統一,除了接口標準(zhun)(zhun)之外,還需(xu)要(yao)電(dian)流通信標準(zhun)(zhun),前(qian)者關乎接頭是否吻合,后(hou)者則影響插頭插入時能否通電(dian)。電(dian)動(dong)(dong)車(che)充電(dian)標準(zhun)(zhun)統統一化(hua)(hua)仍然任重而道(dao)遠,車(che)企(qi)和各(ge)國(guo)政府都需(xu)要(yao)進一步「放(fang)開(kai)姿態」,電(dian)動(dong)(dong)汽車(che)才可能有未來(lai)。