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一文带你看懂电动车的五种充电接口标准

发表时间:2023-11-28 发布者:爱游戏app在线平台官网

  电动汽车的普及面临一个大的困境就在于充电桩网络的建设,在国标尚未出台的当下,各大电动汽车厂商的充电标准各不相同,若无法在统一的标准下大家齐心协力进行充电桩的相容,无疑将带来充电桩建设的低效率。先来看下在全球,有哪些业已成熟的充电接口标准,从一个侧面感受下国标酝酿的“暗战”。

  为什么 Tesla 和宝马、北汽的充电桩不能通用?电动汽车充电接口究竟有哪几种标准?它们各有什么优势和缺点?

  事实上,现在国际上流行着五种电动车充电接口和标准,下面的文章就是对这些接口的归纳总结。

  Combo 插座可以允许电动车慢充和快充,是目前在欧洲应用的最广的插座类型,包括奥迪、宝马、克莱斯勒、戴姆勒、福特、通用、保时捷以及大众都配置 SAE(美国汽车工程师协会)所制定的充电界面。

  2012 年 10 月 2 日,SAE 相关委员会成员投票通过的 SAE J1772 修订草案成为全世界唯一一个正式的直流充电标准。该标准的推出是为了改变鱼龙混杂的充电系统的现状,提升消费者对于电动车的购买积极性。基于 J1772 修订版制订的关于直流快充的标准其核心为

  该标准之前的版本(2010 年制订)明确了用于交流电充电的基础 J1772 连接器的规格,充电水平较低(交流 Level 1 针对 120V,Level 2 针对 240V)。这种基础连接器今天已得到广泛的应用,与日产聆风、雪佛兰沃蓝达以及三菱 i-MiEV 电动车兼容。而 2012 年制定的新版 J1772 标准中的 Combo Connector 除了具备原来的所有功能外,还多了两个引脚,可用于直流快充,但无法与当前生产的旧款电动车兼容。

  优点:Combo Connector 的最大好处在于,未来汽车制造商可以在他们新车型上采用一个插座,不仅适用于第一代尺寸较小的基础交流连接器,还适用于第二代尺寸较大的 Combo Connector,后者能够给大家提供直流及交流两种电流,分别以两种不同的速度充电。

  CHAdeMO 是 CHArge de Move 的缩写,是日本日产及三菱汽车等支持的 CHAdeMO 插座,CHAdeMO 从日语翻译过来意思为「充电时间短如茶歇」。这种直流快充插座能够给大家提供最大 50kw 的充电容量。

  支持该充电标准的电动汽车车型包括:日产聆风、三菱 Outlander 插电混动车、雪铁龙 C-ZERO、标致 iON、雪铁龙 Berlingo、标致 Partner、三菱 i-MiEV、三菱 MINICAB-MiEV、三菱 MINICAB-MiEV 卡车、本田飞度电动版、马自达 DEMIO EV、斯巴鲁 Stella 插电混动车、日产 eEV200 等。这里必须要格外注意的是,日产聆风和三菱 i-MiEV 电动车都有两个不同的充电用插座,其中一个适用于基础 J1772 连接器,就是第一部分中介绍的 Combo 连接器;另外一个是适用于日本本土的 CHAdeMO 标准的连接器。

  CHAdeMO 采用的快速充电方式如图所示,电流受控于汽车的 CAN 总线信号。即在监视电池状态的同时,实时计算充电所需电流值,通过通讯线向充电器发送通知; 快速充电器及时接收来自汽车的电流命令,并按规定值提供电流。

  通过电池管理系统一边监视电池状况,一边实时控制电流,完全实现了快速、安全充电所需各项功能,确保充电不受电池通用性限制。在日本,按照 CHAdeMO 标准安装的快速充电器有 1154 座投入到正常的使用中。在美国,CHAdeMO 的充电站也已广泛「撒网」,来自美国能源部的最新多个方面数据显示,美国现有 1344 个 CHAdeMO 交流快充站。

  优点:CHAdeMO 了数据控制线外,还采用 CAN 总线作为通信接口,由于其抗噪性优越且检错能力高,通信稳定性、可靠性高。其良好的充电安全记录受到了业内的肯定。

  缺点:CHAdeMO 最初设计的充电输出功率为 100 千瓦,连接器十分笨重,但在充电车的输出功率仅为 50 千瓦。

  特斯拉汽车有一套自己的充电标准,号称能在 30 分钟内充满可跑 300 公里以上的电量。因此其充电插座最高容量可达 120kw, 最高电流可达 80A。

  目前,特斯拉在美国已拥有 908 座超级充电站。而为了进入中国,特斯拉也已在我国建立了 7 座超级充电站,上海 3 座、北京 2 座、杭州 1 座、深圳 1 座。此外,为越来越好的融入各个地区,特斯拉计划放弃对充电标准的控制,采用各国的国标,其在中国已经如此执行。

  那么问题来了,虽然特斯拉如此做的有利效果是,特斯拉车主可以借用中国政府力量下建立的庞大充电网络充电;特斯拉提升产品销量。问题是,已经购买了特斯拉车型的车主,在标准改变后如何充电。如果没有相应的解决方案。特斯拉车主面临的矛盾是:一是只能在标准更改前建好的充电站充电,充电便利性不会随时间推移改进;二是找特斯拉退车。

  缺点:与各国国标相悖,不妥协难以提升销量;妥协后充电效率将打折扣,处于两难境地。

  为了改变混乱的充电接口标准现状,美系和德系的八大厂商福特、通用、克莱斯勒、奥迪、宝马、奔驰、大众和保时捷于 2012 年发布了「联合充电系统」。「联合充电系统」(Combined Charging System),即「CCS」标准。

  「联合充电系统」可将现行所有充电接口统一起来,这样,用一种接口就能完成单相交流充电、快速三相交流充电、家用直流充电和超速直流充电四种模式。

  SAE 已选定联合充电系统作为其标准,除 SAE 外,欧洲汽车制造商协会 (ACEA) 也已宣布选择了联合充电系统作为直流/交流充电界面,从 2017 年开始用于所有在欧洲销售的插电式电动车。自去年德国与中国统一了电动车充电标准后,中国也加入了欧美系这一阵营,为中国的电动车发展带来前所未有的机遇。之诺 1E、奥迪 A3 e-tron、北汽 E150EV、宝马 i3、腾势、大众 e-up、长安逸动 EV 和 Smart EV 均属于「CCS」标准阵营。

  优点:宝马、戴姆勒以及大众这三家德国汽车制造商将加大对中国的电动车投入,CCS 标准或更加有助于中国。

  中国在 2006 年就发布了《电动汽车传导充电用插头、插座、车辆耦合器和车辆插孔通用要求》(GB/T20234-2006),这个国家标准详细规定了充电电流为 16A、32A、250A 交流和 400A 直流的连接分类方式,主要借鉴了国际电工委员会(IEC)2003 年提出的标准,但是这个标准并未规定充电接口的连接针数、物理尺寸和接口定义。2011 年,中国又推出了 GB/T20234-2011 推荐性标准,替换了部分 GB/T20234-2006 中的内容,其中规定:交流标称电压不超过 690V,频率 50Hz,额定电流不超过 250A;直流标称电压不超过 1000V,额定电流不超过 400A。

  各国车企都已逐渐意识到,「标准」才是左右电动车发展前途的重要的条件。我们也看到近年来全球充电标准逐渐从「多样化」走向了「集中化」。但要真正的完成充电标准统一,除了接口标准之外,还需要电流通信标准,前者关乎接头是否吻合,后者则影响插头插入时能否通电。电动车充电标准统统一化仍然任重而道远,车企和各国政府都要进一步「放开姿态」,电动汽车才可能有未来。