一朝得道,鸡犬升天!从电动汽车充电标准之争,探讨国际经济最新动向

闻岩

2015年9月22日,中国工业和信息化部(简称工信部)发布公告称,“GB/T 20234《电动汽车传导充电用连接装置》3项系列国家标准已经通过全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会的专家审查,我国充电接口标准修订工作取得重要进展。”

在新能源汽车这一概念的普及和深入人心的过程中,充电式电动汽车(以下简称为“电动车”)这一类新能源汽车,因其技术相对简单、易被理解、环保性强,而受到广泛地瞩目。

但是,在电动车的充电方式方面,目前世界上对于其充电器规格的争斗,仍然处于风起云涌的状态。

那么,关于电动车充电器规格方面,目前处于怎样的状况?规格之争的深层原因是什么?本文将对这方面的现状作一整理。

一、琳琅满目的国外电动车充电器规格

目前,国际上流行的电动车充电器规格有以下几种:

1.CHAdeMO充电方式

2010年3月,日本为建立国际标准,推出了自主的充电器规格——CHAdeMO。“CHAdeMO”是一个日语组合词,包含着“CHArge de MOve”(为运行而充电)、“在饮茶时即可充电”等意思。

CHAdeMO充电方式由日本的汽车厂商所确立,采用直流充电方式,最高功率为62.5kW。其特点,是将充电器的插头分成普通充电插头和快速充电插头两种。这两种插头的外形、充电用电压和功能各不相同。因此,在日本国内生产的电动车上,分别设置了对应两种不同插头的插座。

CHAdeMO充电方式的特点之一,是尽量减少车载电池的负担。在充电过程中,充电器和充电车辆之间频繁地进行着数据通信。比如,在充电开始的阶段,充电器向车辆送出动作信息,然后车辆发出充电许可信息,并同时传送充电指令数值。经过这样的数据交换之后,从充电器输出直流充电电流。通过车载电池组监视MCU,随时交换电池状态信息,以保证根据点之状态提供最适充电电流。

2014年4月,在国际电工委员会(IEC,International Electrotechnical Commission)上,CHAdeMO被批准成为电动车用快速充电器的国际规格。

2.Combo充电方式

2012年10月,美国汽车工程师协会(SAE)公布了其电动车充电规格“Combo Coupler”方式,简称为“Combo”方式。

Combo充电方式囊括了当时使用的交流普通/快速充电形式,并增加了直流快速充电形式(根据最高充电电流不同分为两种)。

Combo方式的特点,是将各种充电形式整合进一只充电插头/插座中,根据具体的充电形式选择不同的电路。这种做法可以降低充电器和车辆零部件的制造成本。

Combo方式最高可以使用500伏电压和200安电流进行充电。

Combo方式在推出之始,就联合了欧美多数的汽车厂商。由于可整合利用这些厂商在欧美当地的政治资源,所以尽管相对于CHAdeMO充电方式属于后发,仍然具备了天然的发展潜力。

3. CCS充电方式(联合充电方式,也表记成CEE)

随着美国发布Combo充电方式,日本和美国之间争夺充电器规格主导地位的竞争日趋激化。在这种状态下,2012年5月,美国与欧洲的奥迪、BMW、克莱斯勒、戴姆勒、福特、通用汽车、保时捷和大众等8家厂商联合推出了新的电动车充电器规格。这就是CCS充电方式。

CCS充电方式的最大特点,是将交流、直流电源的普通充电和快速充电形式整合到一只插头/插座上。这样,在使用方便的同时,配线也很简洁。该方式几乎可以对应所有形式的电源:单相交流电、三相交流电、直流电等等。因此,CCS方式的充电形式包括了单相交流充电、三相交流充电、住宅用直流充电和快速充电等各种方式。

实际上,CCS充电方式是各国所确立的多种充电方式的“大杂烩”。从下面的照片也可以看出:CCS充电方式的插座是各种充电插头的“最大公约数”,是将各国的充电插头整合到一起,设计出了一款“普适”的充电插座。

一朝得道,鸡犬升天!从电动汽车充电标准之争,探讨国际经济最新动向

图1 看看CCS充电方式的复杂插座。真想看看里面的配线是怎样的!

图片来源:clicccar.com

CCS充电方式因为属于后发规格,所以在性能上稍微优于CHAdeMO充电方式。比如:CCS充电方式最快可在15分钟就能完全充满电池,而CHAdeMO充电方式在30分钟内只能充满80%的电量。因CCS充电方式仅使用同一只充电插头,所以可以自由地在普通充电和快速充电之间进行切换。

同样地,由于CCS充电方式始动时期晚于CHAdeMO充电方式,所以采用CCS充电方式的电动车数量和充电桩数量少于CHAdeMO充电方式。在欧洲,已经有一部分地区采用了CHAdeMO充电方式。(但欧洲地区预定于2019年停用CHAdeMO充电方式)。

除此之外,还有美国电动车厂家特斯拉在其电动车上采用的充电器。为满足该厂家推出的续航距离高达300公里电动车,满电充电时间限制在30分钟以内这一需要,其充电器采用特殊设计,最高容量高达120kw,充电时最高电流高达80A。

随着特斯拉在全世界的展开,该厂家目前倾向于采用当地的充电器标准。所以,虽然特斯拉原设计的充电器在世界上不能作为一大充电器规格的主流,但是在很多国家(包括我国)存在着特斯拉原设计规格和当地充电器规格混用的状况。

二、我国充电器规格的变迁

早在2006年,中国有关部门就发布了电动车充电器的相关国家标准(GB/T20234-2006:《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》)。该标准以国际电工委员会2003年推出的标准为基础而制定,是一个从最初开始就和国际标准接轨的国家标准。在2011年,有关部门对2006年版标准进行了改订。

现在,中国国内电动车充电器也分为交流和直流两类,交流额定电压不超过690V,额定电流不超过250A,频率50Hz;直流额定电压不超过1000V,额定电流不超过400A。

但是,由于GB/T20234-2011目前仅为推荐性标准,所以没有强制执行效力。

在特斯拉电动车进入我国市场时,该厂家在国内大力建设该车专用的充电桩。据国内媒体报道:2014年4月开始在中国销售仅过半年,该公司在中国建设的充电桩数量快速增加,使中国成为全世界美国美国本土之外充电桩数量最多的国家。

2014年,随着中国与德国统一电动车充电标准,中国加入了欧美电动车充电器体系。现在,国内销售的电动车其充电方式也对应了CCS方式。

现在,国内的充电器领域为GB/T20234方式、CCS方式和特斯拉方式三种规格并存的状况。为促进国内电动车市场的发展,提升我国在世界电动车充电规格领域的发言力度,统一上述三种规格是非常必要的。

各国之所以做出种种努力统一各种不同规格的充电器接口,最要出发点是为尽快确立一个能被尽量多的国家所接受的国际统一标准。

作者:闻岩

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