電動車充電插座接口標準
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(xié)會)所制定的充電界面,。
2012年10月2日,,SAE相關(guān)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(tǒng)的現(xiàn)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(guān)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(guī)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(jīng)得到廣泛的應用,,與日產(chǎn)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(chǎn)的舊款電動車兼容,。
優(yōu)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,。
2、CHAdeMO
CHAdeMO是CHArge?de?Move的縮寫,,是日本日產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)eEV200等,。這里需要注意的是,日產(chǎn)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(jiān)視電池狀態(tài)的同時,,實時計算充電所需電流值,通過通訊線向充電器發(fā)送通知;快速充電器及時接收來自汽車的電流命令,,并按規(guī)定值提供電流,。
通過電池管理系統(tǒng)一邊監(jiān)視電池狀況,一邊實時控制電流,,完全實現(xiàn)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(wǎng)」,,來自美國能源部的最新數(shù)據(jù)顯示,,美國現(xiàn)有1344個CHAdeMO交流快速充電站。
優(yōu)點:CHAdeMO了數(shù)據(jù)控制線外,,還采用CAN總線作為通信接口,,由于其抗噪性優(yōu)越且檢錯能力高,通信穩(wěn)定性,、可靠性高,。其良好的充電安全記錄受到了業(yè)內(nèi)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(nèi)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(qū),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(jīng)如此執(zhí)行。
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(wǎng)絡充電;特斯拉提升產(chǎn)品銷量,。問題是,,已經(jīng)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(yōu)點:技術(shù)先進,,充電效率高。
缺點:與各國國標相悖,,不妥協(xié)難以提升銷量,;妥協(xié)后充電效率將打折扣,處于兩難境地,。
4,、CCS
為了改變混亂的充電接口標準現(xiàn)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(fā)布了聯(lián)合充電系統(tǒng),,聯(lián)合充電系統(tǒng)即CCS標準,。
聯(lián)合充電系統(tǒng)可將現(xiàn)行所有充電接口統(tǒng)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(lián)合充電系統(tǒng)作為其標準,,除SAE外,歐洲汽車制造商協(xié)會(ACEA)也已宣布選擇了聯(lián)合充電系統(tǒng)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(tǒng)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(fā)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均屬于「CCS」標準陣營,。
優(yōu)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(fā)售。
5,、GB/T?20234
中國在2006年就發(fā)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(guī)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(guī)定充電接口的連接針數(shù)、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(nèi)容,,其中規(guī)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(yōu)點:相比2006版的國標對更多充電接口參數(shù)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,,也并未強制執(zhí)行,。
各國車企都已逐漸意識到,「標準」才是左右電動車發(fā)展前景的關(guān)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(xiàn)充電標準統(tǒng)一,除了接口標準之外,,還需要電流通信標準,,前者關(guān)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(tǒng)統(tǒng)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(tài)」,電動汽車才可能有未來。