快速充電標(biāo)準(zhǔn)的國際動向
1.日本JARI草案
上世紀(jì)90年代末,日本充電器標(biāo)準(zhǔn)由原日本電動車協(xié)會(現(xiàn)日本汽車研究所)策劃制定。如今,CHArge de Move連接器等物理接口均采用此規(guī)格。
關(guān)于通訊協(xié)議,在以舊規(guī)格為基礎(chǔ)的同時,考慮到不同充電器的設(shè)計方針,以東京電力為中心,汽車公司、電源設(shè)備廠家等又添加了一些內(nèi)容:(1)汽車和充電器規(guī)格信息及汽車電流命令值的數(shù)據(jù)通訊,包括開始充電、充電中、停止充電各階段中,雙方互相通知各自的情況,通過控制程序切實進行安全充電。(2)為不同種類EV可與快速充電器正確連接,規(guī)定了正確操作程序。為使充電能夠安全開始、結(jié)束,充電器和汽車雙方每次充電時都需各種確認、驗證操作,任何一方操作持續(xù)時間超過設(shè)定時間,控制程序則不成立,或有可能無法充電。(3)在新規(guī)格中,明確所有在充電開始、停止中各步驟的等待時間及實施事項。通過對發(fā)生異常情況的明確規(guī)定,實現(xiàn)在所有運行條件中安全充電運行。
日本全部采用CHArge de Move方式快速充電器以及與此對應(yīng)的電力汽車事實上也就成為了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)計今后會進入專為更大范圍普及的技術(shù)改進并開展推廣政策的階段。作為普及活動的團體,在2010年3月成立了“CHArge de Move協(xié)議會”。截至今年5月,包括全球著名汽車制造商豐田、日產(chǎn)在內(nèi),已有超過430家汽車和充電器制造商加入成為其會員。目前,已有為數(shù)不少的汽車公司及充電器制造商采用了CHA de MO協(xié)議。這種快速充電器在歐美等市場已安裝238座并投入使用。在日本,按照CHAdeMO標(biāo)準(zhǔn)安裝的快速充電器有1154座投入使用。
CHAdeMO充電器的最大功率62.5kW,已經(jīng)以JARI草案向SEA、IEC提交了標(biāo)準(zhǔn)審核文件,許多國家在此草案的基礎(chǔ)上,提出了連接器以及功能擴展等方面的修正草案。CHAdeMO會員正通過互相配合、改進技術(shù)、解決難點,實現(xiàn)和相關(guān)的企業(yè)、團體超越各自的領(lǐng)域范疇與利益關(guān)系緊密合作,使快速充電技術(shù)能夠成為國際通用標(biāo)準(zhǔn)。
2.美國的SAE探討
特斯拉汽車公司推出了搭載大容量電池的電動汽車,隨之開始了有關(guān)快速充電規(guī)格的探討。當(dāng)初在SAE中,多數(shù)意見認為將電池搭載量設(shè)定在50kWh左右、快速充電的輸出為200kW規(guī)格較為合適。但有意見指出為實現(xiàn)如此大的容量,就要有大型化纜線及連接器,這樣就不利于普通用戶特別是老人和女性的操作。
另外在完善基礎(chǔ)設(shè)施階段中,有系統(tǒng)負荷過大需要加強配電線設(shè)備等問題。普遍認為日本提案中的50kW功率標(biāo)準(zhǔn),充分考慮到了充電時間和設(shè)備規(guī)模以及與成本的平衡,有一定的科學(xué)合理性。
之前,以通用、福特為首的汽車公司提出了AC普通充電用和DC快速充電用連接器一體化的組合連接器。通用、福特在DC快速充電利用方面是后起之秀,但是,為了將來能在插電式混動車上使用,提議將車體開孔控制在最小范圍內(nèi)。另一方面,如果組合連接器尺寸過大,則會降低操作便利性;在鎖止機構(gòu)等安全方面,如果很復(fù)雜也會產(chǎn)生實用化欠佳問題。
3.歐洲IEC的探討
以戴姆勒、雷諾、RWE為中心、被稱為e-Mobility項目的團體提出將AC三相400V電線配置在充電機上,同時附加認證計費裝置的方案。主要依據(jù)是在路旁設(shè)置充電機的利用率很高,由于歐盟電力自由化命令,電力零售也相對自由。將充電機作為共通基礎(chǔ)設(shè)施,只需添加認證使用者及結(jié)算漫游功能,誰都可用。該團體還提出了采用PLC作為系統(tǒng)通訊方法的方案,但就高速、低速選擇及規(guī)格化范圍沒有達成統(tǒng)一意見。AC充電方式,通過IEC 61851-22還在繼續(xù)探討。在IEC中,除了YAZAKI(SAE J1772)之外,還提出了MENNEKES、SCAME的歐洲方案,e-Mobility支持最大到44kW的充電方案MENNEKES。對此,以法國電力公司為首的團體提出了通過更小容量防止側(cè)壁浸水的SCAME方案,結(jié)果使歐洲委員會命令CEN-CENELEC制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,轉(zhuǎn)移了討論方向。DC充電在2010年7月建立了IEC61851-23,以日本提案為中心開始探討。
去年,福特、通用、大眾、奧迪、寶馬、戴姆勒和保時捷提出了直流combo快速聯(lián)合充電標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng),現(xiàn)在克萊斯勒又加入其中。未來上述車企的所有電動車將使用同一種制式充電接口。推廣聯(lián)合充電系統(tǒng),能夠兼容四種直流和交流充電模式,意在從行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)層面與純電動車領(lǐng)跑者日產(chǎn)形成對抗。
4.中國的新動向
2010年底,全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會牽頭起草了《電動汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置》等三項系列推薦性國家標(biāo)準(zhǔn),并在2012年1月獲得審核通過。
寶馬集團新能源汽車充電系統(tǒng)項目經(jīng)理Albrecht Pfeiffer認為,中國的交流充電標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)相比有11處明顯區(qū)別,其中3處有安全隱患。中國目前還未對PWM(脈寬調(diào)制)占空比進行定義。已出臺的GB/T20234.2-2011標(biāo)準(zhǔn)中,刪去了PWM占空比描述。最新版本的GB/T18487.1標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包含PWM的占空比,而不用包括PWM的描述。不同占空比的共存會產(chǎn)生安全風(fēng)險。如果高水平通信沒有PWM指示點,直流充電和現(xiàn)有Combo就不可能組合在一起。
面對國內(nèi)眾多無序化小規(guī)模車廠和國外廠家開始量產(chǎn)的狀況,政府一直致力于結(jié)束充電標(biāo)準(zhǔn)各自為政的亂局,但是全國電動車充電標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一還有待時日。深圳、合肥、重慶等城市已各自制定了電動車充電標(biāo)準(zhǔn)的“土政策”。
事實上,我國電動汽車標(biāo)準(zhǔn)絕大多數(shù)是參照國外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)制定的。產(chǎn)品技術(shù)、水平、質(zhì)量、研發(fā)、創(chuàng)新等環(huán)節(jié),均不能與汽車工業(yè)發(fā)達國家和跨國零部件企業(yè)相比。因此,即使政府頒布了國家電動汽車標(biāo)準(zhǔn),實際操作上也很難捍衛(wèi)中國在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織中的話語權(quán)。
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