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電動汽車充電樁充電槍插座的五種國際標準
2017-07-21

節能、環保的電動汽車已成為汽車業不可避免的趨勢,然而,在各國車企潛心研發電動車技術的同時,電動汽車的充電標準也是影響其普及的重要因素。隨著電動汽車在各個國家受到的扶持越來越大,充電站建設也越來越多, 各國車企都已逐漸意識到,“標準”才是左右電動車發展前景的關鍵因素。 科士達小編在此為大家梳理下目前市場上的五大電動汽車充電樁充電連接器標準。

1 GB/T 20234

電動汽車充電樁


中國在 2006 年就發布了《電動汽車傳導充電用插頭、插座、車輛耦合器和車輛插孔通用要求》( GB/T20234-2006 ),這個國家標準詳細規定了充電電流為 16A 32A 250A 交流和 400A 直流的連接分類方式,主要借鑒了國際電工委員會( IEC 2003 年提出的標準,但是這個標準并未規定充電接口的連接針數、物理尺寸和接口定義。 2015 年,中國又推出了 GB/T20234-2015 推薦性標準,替換了部分 GB/T20234-2011 中的內容,其中規定:交流額定電壓不超過 690V ,頻率 50Hz ,額定電流不超過 250A ;直流額定電壓不超過 1000V ,額定電流不超過 400A


2 Combo

電動汽車充電樁

Combo 插座可以允許電動車慢充和快充,是目前在歐洲應用的最廣的插座類型,包括奧迪、寶馬、克萊斯勒、戴姆勒、福特、通用、保時捷以及大眾都配置 SAE (美國汽車工程師協會)所制定的充電界面。

2012 10 2 日, SAE 相關委員會成員投票通過的 SAE J1772 修訂草案成為全球唯一一個正式的直流充電標準。該標準的推出是為了改變魚龍混雜的充電系統的現狀,提升消費者對于電動車的購買積極性。基于 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)明確了用于交流電充電的基礎 J1772 連接器的規格,充電水平較低(交流 Level 1 針對 120V Level 2 針對 240V )。這種基礎連接器今天已經得到廣泛的應用,與日產聆風、雪佛蘭沃藍達以及三菱 i-MiEV 電動車兼容。而 2012 年制定的新版 J1772 標準中的 Combo Connector 除了具備原來的所有功能外,還多了兩個引腳,可用于直流快充,但無法與當前生產的舊款電動車兼容。

優點: Combo Connector 的最大好處在于,未來汽車制造商可以在他們新車型上采用一個插座,不僅適用于第一代尺寸較小的基礎交流連接器,還適用于第二代尺寸較大的 Combo Connector ,后者可以提供直流及交流兩種電流,分別以兩種不同的速度充電。

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。

3 CHAdeMO

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CHAdeMO CHArge de Move 的縮寫,是日本日產及三菱汽車等支持的 CHAdeMO 插座, CHAdeMO 從日語翻譯過來意思為「充電時間短如茶歇」。這種直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、本田飛度電動版、馬自達 DEMIO EV 、斯巴魯 Stella 插電混動車、日產 eEV200 等。這里需要注意的是,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,就是第一部分中介紹的 Combo 連接器;另外一個是適用于日本本土的 CHAdeMO 標準的連接器。

CHAdeMO 采用的快速充電方式如圖所示,電流受控于汽車的 CAN 總線信號。即在監視電池狀態的同時,實時計算充電所需電流值,通過通訊線向充電器發送通知 ; 快速充電器及時接收來自汽車的電流命令,并按規定值提供電流。

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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。在美國, CHAdeMO 的充電站也已廣泛「撒網」,來自美國能源部的最新數據顯示,美國現有 1344 CHAdeMO 交流快速充電站。

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優點: CHAdeMO 了數據控制線外,還采用 CAN 總線作為通信接口,由于其抗噪性優越且檢錯能力高,通信穩定性、可靠性高。其良好的充電安全記錄受到了業內的肯定。

缺點: CHAdeMO 最初設計的充電輸出功率為 100 千瓦,連接器十分笨重,但在充電車的輸出功率僅為 50 千瓦。

4 、特斯拉

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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 座超級充電站。而為了進入中國,特斯拉也已在我國建立了 7 座超級充電站,上海 3 座、北京 2 座、杭州 1 座、深圳 1 座。此外,為了更好的融入各個地區,特斯拉計劃放棄對充電標準的控制,采用各國的國標,其在中國已經如此執行。

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那么問題來了,雖然特斯拉如此做的有利效果是,特斯拉車主可以借用中國政府力量下建立的龐大充電網絡充電;特斯拉提升產品銷量。問題是,已經購買了特斯拉車型的車主,在標準改變后如何充電。如果沒有相應的解決方案。特斯拉車主面臨的矛盾是:一是只能在標準更改前建好的充電站充電,充電便利性不會隨時間推移改進;二是找特斯拉退車。

優點:技術先進,充電效率高。

缺點:與各國國標相悖,不妥協難以提升銷量;妥協后充電效率將打折扣,處于兩難境地。

5 CCS

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為了改變混亂的充電接口標準現狀,美系和德系的八大廠商福特、通用、克萊斯勒、奧迪、寶馬、奔馳、大眾和保時捷于 2012 年發布了「聯合充電系統」。「聯合充電系統」( Combined Charging System ),即「 CCS 」標準。

「聯合充電系統」可將現行所有充電接口統一起來,這樣,用一種接口就能夠完成單相交流充電、快速三相交流充電、家用直流充電和超速直流充電四種模式。

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SAE 已選定聯合充電系統作為其標準,除 SAE 外,歐洲汽車制造商協會 (ACEA) 也已宣布選擇了聯合充電系統作為直流 / 交流充電界面,從 2017 年開始用于所有在歐洲銷售的插電式電動車。自去年德國與中國統一了電動車充電標準后,中國也加入了歐美系這一陣營,為中國的電動車發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、大眾 e-up 、長安逸動 EV 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 標準或更有利于中國。

缺點:支持「 CCS 」標準的電動汽車,或者銷量較小,或者剛剛開始發售。

近年來全球充電標準逐漸從「多樣化」走向了「集中化」。但要真正實現充電標準統一,除了接口標準之外,還需要電流通信標準,前者關乎接頭是否吻合,后者則影響插頭插入時能否通電。電動車充電標準統統一化仍然任重而道遠,車企和各國政府都需要進一步「放開姿態」,電動汽車才可能有未來。