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比想象中復雜?一文看懂全球新能源汽車充電接口標準

IP屬地 中國·北京 編輯:鄭佳 充電頭網評測室 時間:2024-07-30 19:02:02

新能源汽車是指采用非傳統燃料或能源作為動力源的汽車,其特點是低排放、節能環保。根據主要動力源和驅動方式的不同,新能源汽車分為純電動汽車、插電式混合動力汽車、混合動汽車、燃料電池汽車等,其中以純電動汽車銷量最為火爆。

燃油汽車離不開燃油,全球各地的加油站燃油主要分三種標號汽油與兩種標號柴油,相對簡單通用。新能源汽車的電力補給則相對復雜,供電電壓、接口形態、交流直流、地區歷史遺留問題等因素導致全球有著多種新能源汽車的充電接口標準。

這里放上一張表格讓大家直觀對比,下面對每個地區的接口進行介紹。

中國地區

2015 年 12 月 28 日我國發布了國家標準 GB/T 20234-2015(電動汽車傳導充電用連接裝置),簡稱新國標,用于替換 2011 年的舊國標。共包含三個部分,分別是 GB/T 20234.1-2015 通用要求、GB/T 20234.2-2015交流充電接口、GB/T 20234.3-2015 直流充電接口。

另外,三部委發文《電動汽車充電基礎設施接口新國標的實施方案》(發改能源〔2016〕2668號),規定從 2017 年 1 月 1 日起,新安裝的充電基礎設施、新生產的電動汽車必須符合新國標,自此,國內新能源汽車充電接口、基建設施、充電配件都得到統一。

除了部分高性價比入門車型(如五菱宏光 mini EV)僅支持交流慢充外,我國目前大部分新能源電動汽車都會配備交流、直流兩個充電接口。圖中是已采用新國標接口的特斯拉汽車,可以看到兩種接口各自獨立,且形態完全不同,不存在誤插的可能。

新國標交流電充電接口采用“七孔”設計,圖中是交流電充電槍頭,小編已在對應孔位里標注了注釋。CC 與 CP 分別用于充電連接確認、控制引導,N 是零線,L 是火線,中央位置是接地。其中,L 火線可使用三個孔位,常見的 220V 單相交流電充電槍一般采用 L1 單孔位供電設計。

我國電網民用電主要有兩種電壓,分別是 220V~50Hz 的單相電與 380V~50Hz 的三相電 。220V 單相電充電槍額定電流分別有 10A / 16A / 32A,功率分別對應 2.2kW / 3.5kW / 7kW。380V 三相電充電槍額定電流分別有 16A / 32A / 63A,功率分別對應 11kW / 21kW / 40kW。

新國標直流充電接口采用“九孔”設計,圖中是直流電充電槍頭。最上面中間的 CC1、CC2 用于用電連接確認,S+、S- 是非車載充電機與電動汽車的通訊線。最大的兩個孔位 DC+、DC- 用于為電池組充電,是大電流線路;A+、A- 連接非車載充電機,為電動汽車提供低壓輔助電源,最中心是接地。

性能方面,直流充電額定電壓 750V / 1000V,額定電流 80A / 125A / 200A / 250A,充電功率可達 250kW,僅需數十分鐘就能為新能源汽車補充一半電量。

北美地區、特斯拉

北美地區的充電接口情況比較復雜,主要分為美國政府早期頒布的 SAE J1772 & CCS 復合接口與特斯拉主推的 NACS (North American Charging Standard ) 北美充電標準接口。

SAE J1772 標準于 1996 年首次發布,旨在規范交流充電系統的設計和接口,是美國最早實施的新能源汽車充電接口。

SAE J1772 主要用于交流慢速充電,采用單相五孔的機械設計,與 CCS 接口組成復合接口后,兩者共用充電連接、控制、接地端子,CCS 插孔僅用于傳輸直流電力。

北美的充電標準主要使用地區為美國和加拿大,充電樁主要分為四類,分別是 L1、L2 交流充電樁與 L3、L4 直流充電樁。L1 交流充電樁電壓為 110V,屬于交流慢充,交流充電樁L2 電壓為 240V 電流提升至最大 80A,可用于商業場所。L3、L4 直流充電樁電壓為 480V - 1000V,電流最大可達 400A。

說完了 SAE J1772,來說說 NACS。NACS 接口最早于 2012 年在特斯拉車型上使用,早期處于“特斯拉專用”狀態。2022 年特斯拉正式宣布開放 NACS 標準,允許各大汽車廠商使用按照 NACS 標準設計的充電設備。NACS 接口體積小巧簡潔,支持 500V 和 1000V 兩種電壓,至高支持 1000kW 超大功率充電。

目前已有包括通用、福特、沃爾沃、奔馳、豐田、極星、Rivian 等車企宣布采用 NACS 標準。另外,奔馳等車企還計劃投資建設超充網絡,其充電樁將同時支持 CCS1 和 NACS 兩種充電插頭,相信未來很長一段時間 SAE J1772 & CCS 復合接口與 NACS 接口都會處于共存狀態。

日本地區

日本地區目前主流的充電接口采用交流、直流相互獨立的設計,其中交流充電接口與美國地區使用相同的 SAE J1772 標準,這里不再敘述,直流充電接口則是日本獨有的 CHAdeMO 接口。

CHAdeMO 全名 CHArge de MOve 源自日語“お茶でもいかがですか”,指喝杯茶的時間就可以完成充電的意思。

CHAdeMO 是日本電動汽車快速充電接口,于 2005 年開始研發,目前 CHAdeMO 標準協會組織成員有東京電力、日產汽車、三菱集團、富士重工、豐田汽車、本田技研工業、松下電器等日本企業。

以上是 CHAdeMO 接口的形態所示,電力傳輸部分獨占左右兩個大圓孔,上下兩個大圓孔各內置四個小插孔用于通訊,外沿具有防反插的凸起設計。

CHAdeMO 1.0 版本至高支持 500V125A (62.5kW)直流充電,2018 年推出的 CHAdeMO 2.0 版本至高支持 400kW 充電。

2018 年,CHAdeMO 協會提出和中國電力企業聯合會(CEC)共同開發下一代 CHAdeMO 3.0 充電標準,名字為拼音“Chaoji”。Chaoji 充電標準的接口物理形態與尺寸與 CHAdeMO 現有完全不同,目標功率約為 900 kW(600A x 1.5kV)。

歐洲地區

歐洲地區電動汽車采用的充電標準為 IEC-62196,最早于 2009 年由德國的連接器公司 Mennekes 提出,為 9 孔結構,2013 年 IEC-62196 被歐盟確立為交流電充電接口標準,交流電最大充電功率約為 43kW。

直流快充方面,歐洲地區與北美地區都選擇了復合接口方案,在 IEC-62196 接口下增加了 CCS 直流電力傳輸插孔,與 CCS 接口組成復合接口后,兩者共用充電連接、控制、接地端子,CCS 插孔僅用于傳輸直流電力,直流充電最大充電功率約為 350kW。

雖然歐洲地區與美國地區都是復合接口,但因交流插孔形態與電網電壓(220V)都與北美(110V)有區別,所以叫法也有區別,北美地區的快充接口稱呼為 CCS Type-1(CCS1),歐洲地區的快充接口稱呼為 CCS Type-2(CCS2),兩者不兼容無法互換。除此之外,歐洲部分地區會使用日本 CHAdeMO+SAE J1772 或是 CHAdeMO+IEC62196 充電樁,狀況同樣混亂。

充電頭網總結

全球新能源汽車充電接口標準以地區為劃分,各不相同,即使是同一輛汽車,在不同地區銷售也會更換為不同的充電接口標準。中國新能源汽車充電接口采用的是 GB/T 20234.2-2015、GB/T 20234.3-2015 接口標準,歐盟地區采用的是 IEC 62196、CCS2 接口標準,日本地區采用的是 SAE J1772、CHAdeMo 接口標準,北美地區采用的則是 SAE J1772、CCS1、NACS 接口標準。

即使是同一輛汽車,在不同地區銷售也會更換為不同的充電接口標準。目前新能源汽車產銷量遙遙領先的中國地區,自 2015 年后在售的新能源汽車接口標準已實現統一,不用擔心兼容問題。歐盟、北美、日本等地區則相對復雜,新舊交替、標準交錯使用、我中有你你中有我等,都需要用戶親身到屬地了解方可下定論。

以上就是新能源汽車不同國家地區的接口介紹,充電頭網未來將輸出更多新能源汽車領域的科普、配件導購、用車技巧、測評體驗、拆解等內容,感興趣的小伙伴可以留意后續更新。

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