虎嗅注:電動汽車的普及面臨一個大的困境就在於充電樁網絡的建設,在國標尚未出台的當下,各大電動汽車廠商的充電標準各不相同,這也給不同品牌的電動汽車在充電網絡上的「互聯互通」造成了很大的障礙。各家所採用的技術解決方案不僅在接口上各不相同,而且在充電效率上也大不一樣。如果不能在統一的標準下大家齊心協力進行充電樁的相容,無疑將帶來充電樁建設的低效率,導致電動汽車成為豪華玩具而不能走入尋常百姓家。先來看下在全球,有哪些業已成熟的充電接口標準,從一個側面感受下國標醞釀的「暗戰」。本文轉自蓋世汽車網,原文標題:全球5大電動車充電連接器標準詳解,作者:周純粼。
為什麼 Tesla 和寶馬、北汽的充電樁不能通用?電動汽車充電接口究竟有哪幾種標準?它們各有什麼優點和缺點?
事實上,現在國際上流行着五種電動車充電接口和標準,下面的文章就是對這些接口的歸納總結。
1、Combo
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 年 10 月 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,提升消費者對於電動車的購買積極性。基於 J1772 修訂版制訂的關於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)明確了用於交流電充電的基礎 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,可用於直流快充,但無法與當前生產的舊款電動車兼容。
優點:Combo Connector 的最大好處在於,未來汽車製造商可以在他們新車型上採用一個插座,不僅適用於第一代尺寸較小的基礎交流連接器,還適用於第二代尺寸較大的 Combo Connector,後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。
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、先進 C-ZERO、標緻 iON、先進 Berlingo、標緻 Partner、三菱 i-MiEV、三菱 MINICAB-MiEV、三菱 MINICAB-MiEV 卡車、本田飛度電動版、萬事得 DEMIO EV、斯巴魯 Stella 插電混動車、日產 eEV200 等。這裡需要注意的是,日產聆風和三菱 i-MiEV 電動車都有兩個不同的充電用插座,其中一個適用於基礎 J1772 連接器,就是第一部分中介紹的 Combo 連接器;另外一個是適用於日本本土的 CHAdeMO 標準的連接器。
CHAdeMO 採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,並按規定值提供電流。
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。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 個 CHAdeMO 交流快速充電站。
優點:CHAdeMO 了數據控制線外,還採用 CAN 總線作為通信接口,由於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。
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,採用各國的國標,其在中國已經如此執行。
那麼問題來了,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,處於兩難境地。
4、CCS
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。
SAE 已選定聯合充電系統作為其標準,除 SAE 外,歐洲汽車製造商協會 (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 年開始用於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 和 Smart EV 均屬於「CCS」標準陣營。
優點:寶馬、戴姆勒以及大眾這三家德國汽車製造商將加大對中國的電動車投入,CCS 標準或更有利於中國。
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。
5、GB/T 20234
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,但是這個標準並未規定充電接口的連接針數、物理尺寸和接口定義。2011 年,中國又推出了 GB/T20234-2011 推薦性標準,替換了部分 GB/T20234-2006 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。
優點:相比 2006 版的國標對更多充電接口參數進行了詳細標定。
缺點:標準仍不夠完善。另外,其只是推薦性標準,也並未強制執行。
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。我們也看到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,後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。
(轉載自:蓋世汽車網)