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解读电动汽车充电接口及通信协议5项新国标

导读:   买了电动汽车,苦于没地方充电;找到了充电桩,却发现车与桩并不适配。充电标准不规范,导致......

  买了电动汽车,苦于没地方充电;找到了充电桩,却发现车与桩并不适配。充电标准不规范,导致充电桩使用率低、充电设施网络建设混乱,消费者的体验也在变差……

  这些无奈,折射出充电桩建设滞后的尴尬,牵制着新能源汽车快速前进的脚步。由于充电标准模糊,一个规模达千亿级的电动车充电桩市场,一直在高速发展和无序运营之间撕扯,这种现状今后有望逐渐改善。近日,由国家质检总局、国家标准委联合国家能源局、工信部、科技部等部门发布的电动汽车充电接口及通信协议5项国家标准(简称新国标)开始实施。这对于新能源汽车发展意味着什么?已有的车辆和充电桩如何升级改造?就此,记者采访了业界专家。

  存在多种问题,电动车充电呼唤新标准

  其实充电国标并不是一个新东西,而是发布了数年的标准,为何现在又要发布一个新的国标呢?

  旧国标《电动汽车传导充电用连接装置》于2011年发布, 2012年3月开始执行,对于规范和引导电动汽车设计生产、充电基础设施建设运营起到了重要作用。但是,由于当时市面上的电动汽车还不多,并没有太多的实际经验,所以对于充电接口和通讯协议标准的部分条款和技术细节规定不够细致,对于一些关键性的参数常常给出几个选择,并且标准并没有对其进行限定,而是给出了推荐值。

  中国电动汽车百人会执行副理事长、国家863计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组组长欧阳明高称,以前标准中如通信协议,只是推荐标准而非必须满足的标准,在执行的过程中各厂家的理解各有不同,“导致的问题就是不同车辆和充电设施之间不兼容,一辆电动汽车可能在这个充电桩上能充电,到了另一个不同品牌的充电桩上就充不了电,这就是通信标准协议暴露出来的问题。”

  标准不标准,结果就是标准无意义。2014年,国家标准委正式下达标准修订计划,由中国电力企业联合会、中国汽车技术研究中心共同组织,联合了电力、充电设备、连接器、汽车、检测等相关单位,经过多轮广泛征求意见,召开多次技术研讨会及专题讨论会,并进行了试验验证,对旧标准做了很多改进和细化,终于形成了新的充电国标。

  完善细化条款,提升安全性兼容性

  “充电新国标是对2011年发布的充电国标的修订和完善,重点解决了电动汽车充电的安全性和兼容性问题。”欧阳明高说。

  新标准编制的重点之一是提升充电的安全性,新增了充电接口温度监控装置、电子锁装置、接触器粘连与告警、绝缘监测和电压泄放等多处技术要求,细化了直流充电车端接口安全防护措施,明确禁止不安全的充电模式应用,能够有效避免发生人员触电、设备燃烧等事故,提高了充电的安全性。同时修改了接口控制引导触头和机械锁尺寸,确保控制引导的合理性。

  在兼容性方面,新国标进一步细化规定,比如规范了充电电压的分类;对充电接口的额定电压、电流进行了规定;增加了通信版本控制,明确了充电的时序逻辑和时间定义等,这样按照新国标制造的充电桩和车,就可以不分品牌的互联互通,以后电动汽车在充电桩上充电就可以像手机充电一样方便了。

  除了保持车桩的兼容性外,新标准还保持了与旧标准的兼容性。首先,交直流充电接口型式及结构与原有标准兼容,直流充电接口增加的电子锁止装置,不影响新旧产品间的电气连接,用户仅需更新通信协议版本,即可实现新供电设备和电动汽车能够保障基本的充电功能;其次,交流充电占空比和电流限值的映射关系与国际标准相协调,为数字通信预留空间,提升向前向后的兼容性;再次,直流充电时,采用新旧版本通信协议的供电设备和电动汽车能够保障基本的充电功能,实现了向前的兼容性。

  统一通信协议,促进车桩互联互通

  在设定了兼容的物理接口之后,电动汽车与充电桩之间也不是直接就能开始充电,它们之间必须还要有一个握手协议。这和网络连接是一样的,在物理层上面,得先规定好双方的通信协议标准,双方完成通信了,电动汽车与充电桩之间才能开始充电。

  业界专家指出,充电新国标的出台,统一了充电桩的通信协议,确保了电动汽车与充电设施的互联互通,避免了市场的无序发展和充电“孤岛”。

  中国电力企业联合会标准化管理中心副主任、能源行业电动汽车充电设施标准化技术委员会秘书长刘永东接受媒体采访时表示,车桩的互联互通包含充电过程、信息和交易的互联互通。其一,是充电过程的互联互通,即充电的兼容性问题,也就是说车主找到充电桩之后能充上电;其二,是信息的互联互通,用户要找到一个平台,知道充电桩在哪,不同的运营商间也需要平台解决充电桩的位置、状态和设备信息;最后,是交易的互联互通,不同的充电平台要解决统一交易方式的问题。

  “现在的充电卡在一个地方能使用,换一个地方就无法使用。新修订的通信协议实施后,未来车辆充电刷卡就像在ATM机上刷银联卡一样,在哪个充电桩上都可以使用。”欧阳明高说。

  提高技术门槛,引发充电行业洗牌

  最新数据显示,目前全国已建成充电站3600座,公共充电桩4.9万个,新国标的实施会不会导致现有已经在用的“非标”充电桩的大修大改呢?

  “其实交流充电桩改动的不是很大,更多是软件协议的变化,这部分是比较容易做到的。对硬件接口的改动也不是太大,但是直流充电桩一侧有一些要改动,车的接口也有一些需要改动,现在正在进行测试。”欧阳明高认为,从接口标准来看,新国标对充电设施的影响是,增加了安全要求、监控要求,加入电子锁、温度监控装置等技术门槛,可能会增加企业的一些成本并提升技术门槛,对充电企业会带来一定程度的冲击,因为对技术的要求提高了。技术进步带来的压力会引起行业的洗牌,“我相信大多数人会认为这是好事,会促使有技术实力的公司脱颖而出,不具备技术实力的就会被淘汰,所以一定是一次技术进步,也会引起新一轮的竞争,促进我们产业的健康发展。”

  专家强调,对于新建的充电设施,新生产的电动汽车要严格执行新国标;对于存量基础设施和电动汽车,要有序开展升级改造,以确保平稳过渡。

  据悉,国家能源局下一步将加快充电基础设施的建设,进一步规范充电基础设施行业准入,把符合新标准作为充电设施市场准入的条件之一。4月1日,将正式启动电动汽车充电设施产品的认可标识。

  标准并非万能,还需完善检测制度

  在刘永东看来,充电新国标涉及的5个标准是基础,所有设备、桩和车,都按照一个标准去生产、制造和销售。但并不是说有了标准就能解决所有问题,还需要第三方测试机构来证明它是符合标准的,这就是说要完善充电标准的认证和检测制度。

  业界人士认为新国标的出炉,将为我国新能源汽车市场继续保持快速发展态势奠定基础。但是,新标准的出台也仅仅是个开始,具体实施应用、验证、标准修订等还有许多工作要做。“现在正处于国标的宣贯阶段,同时在进行一系列的测试验证,接下来应该是厂家和充电桩生产、运营等行业尽力关注和解决测试出现的问题。”欧阳明高说,买了电动汽车的用户今后使用电动车只会更加方便、更加安全。

  1月24日,国家能源局电力司副司长童光毅在中国电动汽车百人会论坛(2016)演讲时指出,仅靠充电硬件的互联互通是不够的,要从体制、机制上确保电动汽车充电基础设施的互联互通,未来还需建立一套整体的、系统的检测和认证机制,制定兼容性检测、安全性检测和电池金融测试等国家标准,规范各个检测认证机构的测试平台。(文·本报记者 刘 垠)

(本文来源:科技日报 责任编辑:365cgw)

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