Offensichtlich ist BEV der Trend der Neue-Energie-Autoindustrie. Da das Batterieproblem nicht kurzfristig gelöst werden kann, werden Ladeeinrichtungen weit verbreitet ausgestattet, um die Sorge der Autobesitzer um das Laden zu beseitigen. Der Lade-Stecker als wesentliche Komponente von Ladestationen variiert von Land zu Land und steht bereits vor einer Situation direkter Konflikte. Hier möchten wir die Steckerstandards weltweit ordnen.
Combo
Combo ermöglicht langsames und schnelles Laden und ist die am weitesten verbreitete Steckdose in Europa; Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, G.M., Porsche, Volkswagen sind mit der SAE (Society of Automotive Engineers) Ladeschnittstelle ausgestattet.
Am 2. Oktober 2012 stimmte die von den relevanten Mitgliedern des SAE-Komitees beschlossene Überarbeitung von SAE J1772 als einzigen formalen DC-Ladestandard der Welt ab. Basierend auf der überarbeiteten Ausgabe von J1772 ist der Combo Connector der Kernstandard des DC-Schnellladens.
Die vorherige Version (formuliert 2010) dieses Standards legte die Spezifikation des J1772-Steckers für AC-Laden fest. Dieser Stecker wurde weit verbreitet eingesetzt, kompatibel mit Nissan Leaf, Chevrolet Volt und Mitsubishi i-MiEV. Während die neue Version, zusätzlich zu allen früheren Funktionen, mit zwei weiteren Pins ausgestattet ist, die speziell für DC-Schnellladen gedacht sind, nicht mit alten BEVs kompatibel sein kann, die heute produziert werden.
Vorteil: Der größte Nutzen des Combo Connectors ist, dass der Automobilhersteller nur eine Steckdose anpassen muss, die sowohl für DC als auch AC sowie das Laden mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten geeignet ist.
Nachteil: Der Schnellladungsmodus erfordert, dass die Ladestation bis zu 500 V und 200 A bereitstellt.
Tesla
Tesla hat seinen eigenen Ladestandard, der behauptet, in 30 Minuten mehr als 300 km laden zu können. Daher kann die maximale Kapazität seiner Ladebuchse bis zu 120 kW und der maximale Strom 80 A erreichen.
Tesla hat derzeit 908 Supercharger-Stationen in den USA. Um in den chinesischen Markt einzutreten, hat es 7 Supercharger-Stationen in Shanghai (3), Peking (2), Hangzhou (1), Shenzhen (1). Darüber hinaus plant Tesla, um sich besser in die Regionen zu integrieren, die Kontrolle über seine Ladestandards aufzugeben und lokale Standards zu übernehmen; das hat es in China bereits getan.
Vorteil: fortschrittliche Technologie mit hoher Ladeeffizienz.
Nachteil: Im Gegensatz zu den Standards jedes Landes ist es schwierig, den Absatz ohne Kompromisse zu steigern; bei einem Kompromiss wird die Ladeeffizienz verringert. Sie stehen vor einem Dilemma.
CCS (Combined Charging System)
Ford, General Motors, Chrysler, Audi, BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen und Porsche führten 2012 das „Combined Charging System“ ein, um die verwirrenden Standards für Ladeanschlüsse zu ändern. „Combined Charging System“ oder bekannt als CCS.
CCS vereinheitlichte alle aktuellen Ladeschnittstellen; auf diese Weise kann es einphasiges AC-Laden, schnelles 3-Phasen-AC-Laden, DC-Laden für den Wohnbereich und Super-Schnell-DC-Laden mit einer Schnittstelle laden.
Mit Ausnahme von SAE hat auch ACEA (European Automobile Manufacturers Association) CCS als DC/AC-Ladeschnittstelle übernommen. Es wird seit dem Jahr 2017 für alle PEV in Europa verwendet. Da Deutschland und China die Standards für Elektrofahrzeuge vereinheitlichten, ist China ebenfalls diesem System beigetreten, was beispiellose Chancen für chinesische EV bot. ZINORO 1E, Audi A3 e-tron, BAIC E150EV, BMW i3, DENZA, Volkswagen E-UP, Changan EADO und SMART gehören alle zum „CCS“-Standard.
Vorteil: 3 deutsche Automobilhersteller – BMW, Daimler und Volkswagen – werden ihre Investitionen in chinesische EV erhöhen; der CCS-Standard könnte für China vorteilhafter sein.
Nachteil: Der Absatz der EV, die den CCS-Standard unterstützen, ist gering oder sie kommen gerade erst auf den Markt.
CHAdeMO
CHAdeMO ist die Abkürzung von CHArge de Move; es ist die von Nissan und Mitsubishi unterstützte Steckdose. ChAdeMO aus dem Japanischen übersetzt bedeutet „die Ladezeit so kurz wie eine Teepause machen“. Diese DC-Schnellladebuchse kann eine maximale Ladeleistung von 50 kW bieten.
EV, die diesen Ladestandard unterstützen, umfassen: Nissan Leaf, Mitsubishi Outlander PEV, Citroen C-ZERO, Peugeot Ion, Citroen Berlingo, Peugeot Partner, Mitsubishi i-MiEV, Mitsubishi MINICAB-MiEV, Mitsubishi MINICAB-MiEV Truck, Honda FIT EV, Mazda DEMIO EV, Subaru Stella PEV, Nissan Eev200 usw. Beachten Sie, dass sowohl Nissan Leaf als auch Mitsubishi i-MiEV zwei verschiedene Ladebuchsen haben, eine ist J1772, also der Combo-Stecker im ersten Teil, die andere ist CHAdeMO.
Die CHAdeMO-Lademethode wird im folgenden Foto gezeigt; der Strom wird durch CAN-Bus-Signal gesteuert. Das heißt, während der Batteriestatus überwacht wird, wird der vom Ladegerät benötigte Strom in Echtzeit berechnet und dem Ladegerät über CAN mitgeteilt; das Ladegerät empfängt den Strombefehl vom Auto prompt und stellt entsprechend den Ladestrom bereit.
Über das Batteriemanagementsystem wird der Batteriezustand überwacht, während der Strom in Echtzeit gesteuert wird, was die für schnelles und sicheres Laden erforderlichen Funktionen vollständig erfüllt und sicherstellt, dass das Laden nicht durch die Vielseitigkeit der Batterie eingeschränkt wird. In Japan gibt es 1154 nach CHAdeMO installierte Ladestationen, die in Betrieb genommen wurden. CHAdeMO-Ladestationen werden auch in den USA weit genutzt; es gibt 1344 AC-Schnellladestationen gemäß den neuesten Daten des U.S. Department of Energy.
Vorteil: Mit Ausnahme der Datenleitungen verwendet CHAdeMO den CAN-Bus als Kommunikationsschnittstelle; aufgrund seiner überlegenen Störfestigkeit und hohen Fehlererkennungsfähigkeit ist die Kommunikation stabil und hoch zuverlässig. Seine guten Ladesicherheitsaufzeichnungen wurden von der Branche anerkannt.
Nachteil: Die anfängliche Auslegung für die Ausgangsleistung beträgt 100 kW; der Ladestecker ist sehr schwer; die Leistung auf der Fahrzeugseite beträgt nur 50 kW.
GB/T20234
China veröffentlichte 2006 „Stecker, Steckdosen, Fahrzeugkupplungen und Fahrzeugeinführungen für das leitungsgebundene Laden von Elektrofahrzeugen – Allgemeine Anforderungen“ (GB/T20234-2006). Dieser Standard legt die Methode der Verbindungstypen für AC-Ladestrom von 16 A, 32 A, 250 A und DC-Ladestrom von 400 A fest. Er basiert hauptsächlich auf dem Standard der International Electrotechnical Commission (IEC) von 2003. Dieser Standard definiert jedoch weder die Anzahl der Verbindungsstifte noch die physikalischen Abmessungen und die Schnittstelle für die Ladeschnittstelle.
Im Jahr 2011 veröffentlichte China einen empfohlenen Standard GB/T20234-2011, der einige Inhalte von GB/T20234-2006 ersetzte; darin wird festgelegt, dass die AC-Nennspannung 690 V nicht überschreiten, die Frequenz 50 Hz betragen und der Nennstrom 250 A nicht überschreiten darf; die DC-Nennspannung darf 1000 V nicht überschreiten und der Nennstrom 400 A nicht.
Vorteil: Im Vergleich zur GB/T-Version von 2006 wurden mehr Details der Ladeschnittstellenparameter kalibriert.
Nachteil: Der Standard ist noch immer nicht gründlich. Es ist ein empfohlener Standard, nicht zwingend.
Neues „Chaoji“-Ladesystem
Im Jahr 2020 starteten der China Electric Power Council und das CHAdeMO-Abkommen gemeinsam die Forschung zur Industrialisierungsentwicklungsroute von „Chaoji“ und veröffentlichten jeweils das Weißbuch zur „Chaoji“-Leitungsgebundenen Ladetechnik für Elektrofahrzeuge und den CHAdeMO-3.0-Standard.
Das „Chaoji“-Ladesystem kann sowohl mit älteren als auch mit neu entwickelten EV kompatibel sein. Es wurde ein neues Steuer- und Leitschaltungskonzept entwickelt, das das Hartknotensignal hinzufügte; bei Auftreten eines Fehlers kann das Semaphor verwendet werden, um das andere Ende schnell zu informieren, damit es rechtzeitig schnell reagiert, um die Sicherheit des Ladens zu gewährleisten. Es wird ein Sicherheitsmodell für das gesamte System aufgebaut, die Isolationsüberwachungsleistung optimiert und eine Reihe von Sicherheitsfragen wie I2T, Y-Kapazität, PE-Leiterauswahl, maximale Kurzschlusskapazität und PE-Drahtbruch definiert. Gleichzeitig wurde das Wärmemanagementsystem neu bewertet und neu gestaltet und eine Testmethode für den Lade-Stecker vorgeschlagen.
Die „Chaoji“-Ladeschnittstelle verwendet ein 7-Pin-Stirnflächendesign mit einer Spannung von bis zu 1000 (1500) V und einem maximalen Strom von 600 A. Die „Chaoji“-Ladeschnittstelle ist so ausgelegt, dass sie die Gesamtgröße verringert, die Passungstoleranz optimiert und die Größe der Stromterminale reduziert, um die IPXXB-Sicherheitsanforderungen zu erfüllen. Gleichzeitig vertieft das Design der physischen Einführführung die Einfüftiefe der Vorderseite der Buchse und entspricht den ergonomischen Anforderungen.
Das „Chaoji“-Ladesystem ist nicht nur eine Hochleistungs-Ladeschnittstelle, sondern ein Satz systematischer DC-Ladelösungen für EV, einschließlich Steuer- und Leitschaltung, Kommunikationsprotokoll, Design und Kompatibilität von Verbindungsgeräten, Sicherheit des Ladesystems, Wärmemanagement unter Hochleistungsbedingungen usw. Das „Chaoji“-Ladesystem ist ein weltweites Vereinheitlichungsprojekt, damit dasselbe Elektrofahrzeug in verschiedenen Ländern auf das Ladesystem der entsprechenden Länder angewendet werden kann.
Fazit
Heutzutage führen aufgrund der Unterschiede bei den EV-Marken die anwendbaren Ladestandards zu unterschiedlichen, und ein einzelner Ladesteckertyp kann nicht alle Modelle abdecken. Darüber hinaus ist die Technik der Neue-Energie-Fahrzeuge noch immer im Reifeprozess. Die Ladestationen und Ladeverbindungssysteme vieler Automobilhersteller sehen sich in der praktischen Anwendung und Umweltalterung weiterhin mit Problemen wie instabilem Produktdesign, Sicherheitsrisiken, abnormalem Laden, Inkompatibilität von Auto und Stationen, Fehlen von Teststandards usw. konfrontiert.
Heutzutage haben die Automobilhersteller weltweit allmählich erkannt, dass „Standard“ der Schlüsselfaktor für die Entwicklung von EV ist. In den letzten Jahren haben sich die globalen Ladestandards allmählich von „Diversifizierung“ zu „Zentralisierung“ verschoben. Um jedoch wirklich einheitliche Ladestandards zu erreichen, sind neben den Schnittstellenstandards auch aktuelle Kommunikationsstandards erforderlich. Erstere betreffen, ob der Stecker passt, Letztere beeinflussen, ob der Stecker beim Einstecken unter Spannung gesetzt werden kann. Es ist noch ein weiter Weg, bis die Ladestandards für EV vollständig standardisiert sind, und Automobilhersteller sowie Regierungen müssen mehr tun, um ihre Haltung zu öffnen, damit EV von Dauer sind. Es wird erwartet, dass China als Vorreiter die Standardisierung der „Chaoji“-Leitungsgebundenen Ladetechnik für EV in Zukunft eine größere Rolle spielen wird.
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JD.com tritt in das Neue-Energie-Feld ein
