Sparčiai visame pasaulyje pritraukiant elektromobilius, šiame vadove daugiausia dėmesio skiriama sudėtingam, besivystančiamŠiaurės Amerikos įkrovimo ekosistemaMes integruojame dabartines technines specifikacijas ir svarbiausias inžinerinio diegimo įžvalgas, gautas iš pramonės organizacijų (SAE, CharIN) ir autoritetingų duomenų šaltinių (DOE, NREL), daugiausia dėmesio skirdami SAE J1772 ir ISO 15118 standartų dokumentams. Analizėje kruopščiai nagrinėjamos techninės specifikacijos, suderinamumo ribos ir būsimos tendencijos, siekiant pateikti originalią analizę per protokolų sąveikumo prizmę.
Turinys
1. Kas yra CCS įkrovimas?
CCS (kombinuota įkrovimo sistema)yra universalus elektromobilių įkrovimo standartas, plačiai naudojamas Europoje iranksčiaudominuojantis greitojo įkrovimo standartas Šiaurės Amerikoje. Jis palaiko abuAC (kintamoji srovė)irDC (nuolatinė srovė)įkrovimas per vieną jungtį, suteikiant vartotojams didelį lankstumą. CCS jungtis sujungia standartinius kintamosios srovės įkrovimo kontaktus (pvz., J1772 Šiaurės Amerikoje arba 2 tipo Europoje) su dviem papildomais nuolatinės srovės kontaktais, todėl per tą patį prievadą galima lėtai įkrauti kintamąją srovę ir greitai įkrauti nuolatinę srovę.
CCS privalumai:
• Daugiafunkcis įkrovimas:Palaiko tiek kintamosios, tiek nuolatinės srovės įkrovimą, tinka įkrovimui namuose ir viešose vietose.
• Greitas įkrovimas:Greitasis nuolatinės srovės įkrovimas paprastai gali įkrauti bateriją iki 80 % per mažiau nei 30 minučių, taip žymiai sutrumpinant įkrovimo laiką.
• Platus pritaikymas:Pritaikyta didiesiems automobilių gamintojams ir integruojama į vis daugiau viešųjų įkrovimo stotelių.
CCS2, kaip privalomas standartas Europos Sąjungoje, išlieka dominuojančia nuolatinės srovės greitojo įkrovimo jungtimi.PasakEuropos alternatyviųjų degalų observatorijos (EAFO) duomenys (2024 m. IV ketv.), didžioji dauguma (apytiksliai85–90 %) viešųjų įkrovimo taškų naudoja 2 tipo (kintamosios srovės) arba CCS (nuolatinės srovės) jungtis. [ACEA šaltinisDuomenys išJAV Energetikos departamentas (DOE)rodo, kad CCS išlieka įdiegtu standartu dabartiniam ne „Tesla“ automobilių parkui Šiaurės Amerikoje, net ir pereinant prie NACS [DOE-AFDC šaltinis].
2. Kurios transporto priemonės palaiko CCS įkrovimą?
CCSišliekagreito įkrovimo dominuojantis standartasvisame pasaulyje, ypač Europoje. Šiaurės Amerikoje dauguma esamų ne „Tesla“ elektromobilių (iki 2025 m. pagamintų modelių) palaiko CCS1, nors daugelis gamintojų paskelbė apie perėjimą prie NACS prievadų nuo 2025 m.
Palaikomos transporto priemonės:
•Volkswagen ID.4
• BMW i4 ir iX serijos
• „Ford Mustang Mach-E“
• „Hyundai Ioniq 5“
• Kia EV6
Šios transporto priemonės suderinamos su dauguma greitojo įkrovimo tinklų, todėl jomis patogu keliauti dideliais atstumais.
3. Šiaurės Amerikos kraštovaizdžio pokytis: CCS1 ir SAE J3400 (NACS)
Šiaurės Amerikos rinką šiuo metu apibrėžia konkurencija tarpCCS1(regioninis CCS standartas) irŠiaurės Amerikos įkrovimo sistema (NACS), kurį standartizavo Automobilių inžinierių draugija (SAE) kaipSAE J3400。
Šiame straipsnyje pateikiama išsami dabartinės Šiaurės Amerikos įkrovimo stotelių aplinkos analizė, daugiausia dėmesio skiriant techninėms specifikacijoms ir...Dislokavimo vietoje iššūkiaiCCS1, J1772 ir kylančio lygio SAE J3400 (NACS) standartų.Integruojame įžvalgas, gautas iš pagrindinių įkrovimo tinklų operatorių ir automobilių inžinerijos dokumentacijos.palyginti įkrovimo tipus, fizinį suderinamumą ir ilgalaikes tendencijas.
| Funkcija | CCS1 (kombinuota įkrovimo sistema) | NACS / SAE J3400 (Šiaurės Amerikos įkrovimo sistema) |
|---|---|---|
| Jungčių dizainas | Didesnė, masyvesnė jungtis, jungianti J1772 kontaktus su dviem nuolatinės srovės kontaktais. | Mažesnis, lengvesnis ir ergonomiškesnis dizainas; vienas kontaktų rinkinys tiek AC, tiek DC. |
| Dominuojantis regionas | Europa (kaip CCS2) ir anksčiau Šiaurės Amerika. | Šiaurės Amerika (taps numatytuoju standartu). |
| Ateities perspektyvos | Išliks būtinas esamam ne „Tesla“ elektromobilių parkui ir per adapterius. | Didieji automobilių gamintojai jį pradeda naudoti naujiems modeliams nuo2025/2026。 |
NACS jungties standartizavimas kaipSAE J3400pateikia aiškų pramonės veiksmų planą, užtikrinantį sąveikumą ir saugos sertifikavimą, kad būtų galima plačiai pritaikyti jį visoje Šiaurės Amerikoje.
4. Kas yra J1772 įkrovimas?
SAE J1772yra standartasAC (kintamoji srovė)įkrovimo jungtis Šiaurės Amerikoje, daugiausia naudojama1 lygis (120 V)ir2 lygis (240 V)įkrovimas. Sukūrė DraugijaAutomobilių inžinieriai (SAE),Jis suderinamas su beveik visomis elektromobiliais ir įkraunamomis hibridinėmis elektrinėmis transporto priemonėmis (PHEV), parduodamomis Šiaurės Amerikoje.
J1772 savybės:
• Tik įkrovimas kintamąja srove:Tinka lėtam įkrovimui namuose ar darbo vietoje.
• Platus suderinamumas:Palaikoma beveik visų elektromobilių ir įkraunamų elektrinių transporto priemonių Šiaurės Amerikoje.
• Namų ir viešajam naudojimui:Dažniausiai naudojamas namų įkrovimo sistemose ir viešosiose kintamosios srovės įkrovimo stotelėse.
Pramonės vertinimai rodo, kaddaugiau nei 80–90 %Šiaurės Amerikoje parduodamų 2 lygio namų įkrovimo įrenginių turi J1772 jungtį, todėl ji tapo universaliu kintamosios srovės standartu. „Tesla“ savininkai gali įkrauti savo transporto priemones daugumoje viešųjų kintamosios srovės stotelių naudodami J1772 adapterį. Be to, „Electric Mobility Canada“ ataskaitoje pabrėžiama, kad „Nissan Leaf“ ir „Chevrolet Bolt“ elektromobilių savininkai kasdieniam įkrovimui plačiai naudoja J1772 jungtį.
5. Kurios transporto priemonės palaiko J1772 įkrovimą?
DaugumaElektromobiliaiirĮkraunami automobiliaiŠiaurės Amerikoje yra aprūpintiJ1772 jungtys, todėl tai yra plačiausiai suderinamas 1 ir 2 lygio įkrovimo standartas.
Palaikomos transporto priemonės:
• „Tesla“ modeliai (su adapteriu)
• Nissan Leaf
• Chevrolet Bolt EV
• „Toyota Prius Prime“ (įkraunamas elektrinis automobilis)
Dėl plataus J1772 suderinamumo jis yra vienas populiariausių įkrovimo standartų Šiaurės Amerikoje. Kadangi tai yra universalus 2 lygio (AC) standartas, visi ne „Tesla“ pagaminti elektromobiliai ir įkraunami elektromobiliai, skirti Šiaurės Amerikos rinkai (iki NACS perėjimo, pvz., modeliai iki 2025/2026 m.), yra aprūpinti J1772 prievadu, todėl tai yra funkcionalus 100 % suderinamumo standartas AC įkrovimui. „Tesla“ naudojami J1772 adapteriai leidžia jos transporto priemones įkrauti beveik visose viešosiose AC stotyse. Be to, „Electric Mobility Canada“ tyrimai rodo, kad „Nissan Leaf“ ir „Chevrolet Bolt“ elektromobilių savininkai labai vertina J1772 suderinamumą ir paprastą naudojimą.
6. Pagrindiniai CCS ir J1772 skirtumai
Rinkdamiesi įkrovimo standartą, vartotojai turėtų atsižvelgti įįkrovimo greitis,suderinamumasir naudojimo atvejus. Štai pagrindiniai skirtumai:
| Palyginimas | CCS (kombinuota įkrovimo sistema) | J1772 (SAE J1772) |
| Įkrovimo tipas | Palaiko kintamąją srovę (2 lygis) irNuolatinės srovės (3 lygio) greitasis įkrovimas | Tik kintamosios srovės įkrovimas(1 ir 2 lygiai) |
| Įkrovimo greitis | Nuolatinės srovės greitasis įkrovimas, paprastai nuo 50 kW iki 350 kW (iki 80 %) per 30 minučių | 2 lygio įkrovimas iki 19,2 kW (pilnas įkrovimas per 4–8 valandas) |
| Jungčių dizainas | Didesnė, masyvesnė jungtis, jungianti J1772 kintamosios srovės kontaktus su dviem specialiais nuolatinės srovės kontaktais. | Kompaktiška kintamosios srovės įkrovimo jungtis, skirta tik 1/2 lygiui. |
| Ryšio protokolas | ISO 15118 (Elektros linijų nešėjas – PLC)išplėstinėms funkcijoms (pvz., „Prijunkite ir įkraukite“) | SAE J1772 (piloto signalas)pagrindiniam įkrovimo valdymui ir saugos blokavimui. |
| Aparatinės įrangos kaina | (DCFC įrenginys): nuo 10 000 USD iki daugiau nei 40 000 USD (50–150 kW įrenginiui, išskyrus civilinės inžinerijos darbus) | 2 lygio namų vienetai: Paprastai300–1 000 JAV doleriųaparatūros blokui. |
| Naudojimo atvejai | Įkrovimas namuose, tolimos kelionės ir greitasis įkrovimas viešosiose stotelėse. | Lėtas įkrovimas namuose arba darbo vietoje (naktinis / kasdienis parkavimas). |
a. Įkrovimo greitis:
CCS ir NACS palaiko greitą nuolatinės srovės įkrovimą, kurio galia dažnai siekia nuo 50 kW iki350 kW(priklausomai nuo stoties ir transporto priemonės architektūros). J1772 skirtas tik 2 lygio kintamosios srovės įkrovimui, kurio maksimali tipinė galia yra19,2 kW.
b. Įrengimo kaina ir sudėtingumas:Nors J1772 (2 lygio) įrengimas yra panašus į didelio prietaiso pajungimą (300–1000 USD už aparatinę įrangą), DCFC (CCS/NACS) objekto įrengimas yra reikšmingas inžinerinis projektas. Bendras projekto išlaidas (> 100 000 USD) dažnai lemia komunalinių tinklų atnaujinimas, transformatorių išlaidos ir specializuoti leidimai – veiksniai, gerokai viršijantys 10 000–40 000 USD aparatinės įrangos vieneto kainą.[NREL sąnaudų analizė].
c. Jungčių konstrukcija
CCSJ1772 kintamosios srovės jungtis sujungia J1772 kintamosios srovės kontaktus su dviem papildomais nuolatinės srovės kontaktais, todėl ji yra šiek tiek didesnė nei standartinė J1772 jungtis, tačiau suteikia daugiau lankstumo.
J1772Kompaktiškesnė jungtis, palaikanti įkrovimą tik kintamąja srove.
d. Suderinamumas
CCSSuderinamas su elektromobiliais, skirtais įkrovimui tiek kintamąja, tiek nuolatine srove, ypač naudingas ilgesnėms kelionėms, kurioms reikia greitų įkrovimo sustojimų.
J1772Universalus ir suderinamas su visais Šiaurės Amerikos elektromobiliais ir įkraunamomis transporto priemonėmis, skirtomis įkrovimui kintamąja srove, plačiai naudojamas namų įkrovimo stotelėse ir viešosiose kintamosios srovės įkrovikliuose.
e. Paraiška
CCSIdealiai tinka tiek įkrovimui namuose, tiek greitam įkrovimui kelyje, tinka elektromobiliams, kuriems reikalingos greito įkrovimo parinktys.
J1772Tinka įkrovimui namuose ar darbo vietoje, geriausiai tinka įkrovimui per naktį arba aplinkoms, kur greitis nėra lemiamas veiksnys.
f. Protokolų sąveika: SAE J3400 ir ISO 15118
CCS standartas remiasi ISO 15118 (konkrečiai 15118-2/20, skirtu PLC per valdymo piloto liniją), kad būtų įdiegtos saugios funkcijos, tokios kaip „Plug and Charge“ (P&C). Svarbiausia, kad SAE J3400 standartas yra aiškiai nurodytas kaip elektriniu požiūriu suderinamas su ISO 15118 protokolu per PLC. Tai reiškia, kad NACS įrengtos transporto priemonės gali palaikyti P&C ir V2G (transporto priemonės ir tinklo) funkcijas, jei įkrovimo stoties vidinė sistema ir programinė įranga yra atnaujintos, kad būtų visiškai įdiegtas ISO 15118 protokolo pasisveikinimas su J3400 jungtimi. Šis sąveikumas yra labai svarbus sklandžiam perėjimui.
[Vaizdinės pagalbos pastaba] Žr. 1 paveikslą, kuriame pateikti J1772 ir CCS1 jungčių išvadų palyginimai.
7. Dažnai užduodami klausimai
1. Ar CCS stotyje galima įkrauti tik J1772 reikalavimus atitinkančias transporto priemones (AC)?
Ne, ne tiesiogiai skirtas nuolatinės srovės greitajam įkrovimui. Nors viršutinė CCS prievado pusė yra J1772 prievadas, viešosios nuolatinės srovės greitojo įkrovimo stotelės teikia tik pilną CCS (nuolatinės srovės) įkrovimo pistoletą. Transporto priemonė, turinti tik J1772 prievadą, negali naudoti didelės galios nuolatinės srovės kontaktų.
2. Ar CCS įkrovikliai yra plačiai prieinami viešosiose įkrovimo stotelėse?
Taip.CCS įkrovikliai (CCS1/CCS2) yra įprasti visame pasaulyje. Šiaurės Amerikoje tinklas yra platus, ir daugelis stočių prie CCS1 jungia ir NACS jungtis, kad ateityje būtų užtikrintas suderinamumas.
3. Ar „Tesla“ automobiliai palaiko CCS arba J1772?
„Tesla“ transporto priemonės automatiškai naudoja NACS jungtį. Jos gali įkrauti J1772 (kintamosios srovės) stotelėse naudodami adapterį, taip pat gali prisijungti prie CCS nuolatinės srovės greitojo įkrovimo tinklo naudodami gamintojo pateiktą CCS adapterį.
4. Kas greitesnis: CCS ar J1772?
CCS ir NACS (J3400) yra žymiai greitesni nei J1772.Taip yra todėl, kad CCS ir NACS palaiko 3 lygio nuolatinės srovės greitąjį įkrovimą, o J1772 apsiriboja 1/2 lygio lėtuoju įkrovimu kintamąja srove.
5. Kokia yra J1772 įkroviklio įkrovimo galia?
J1772 įkrovikliai paprastai palaiko 1 lygio (120 V, 1,4–1,9 kW) ir 2 lygio (240 V, 3,3–19,2 kW) įkrovimą.
6. Kokia yra maksimali CCS įkroviklio įkrovimo galia?
CCS įkrovikliai paprastai palaiko nuo 50 kW iki 350 kW galią, priklausomai nuo įkrovimo stoties ir transporto priemonės.
7. Kokia yra tipinė J1772 ir CCS/NACS įkroviklių techninės įrangos kaina?
J1772 2 lygio įrenginiai paprastai kainuoja 300–1 000 JAV dolerių (neskaitant gyvenamųjų namų instaliacijos). DCFC (CCS/NACS) įrenginiai (50–150 kW) paprastai kainuoja 10 000–40 000 JAV dolerių ir daugiau (tik už aparatinę įrangą). Pastaba: bendros DCFC projekto išlaidos dažnai viršija 100 000 JAV dolerių.
8.Ar CCS1 bus palaipsniui nutrauktas Šiaurės Amerikoje?
CCS1 išgyvena pereinamąjį laikotarpį. Nors dauguma automobilių gamintojų įsipareigojo nuo 2025/2026 m. naudoti NACS jungtis, CCS1 dar daugelį metų išliks labai svarbus milijonams esamų ne „Tesla“ elektromobilių. Įkrovimo tinklai pereina prie dviejų jungčių (CCS1 + NACS) stočių.
8. Būsimos tendencijos ir naudotojų rekomendacijos
Elektromobilių rinkai toliau augant, įkrovimo stotelių aplinka tampa aiškiai segmentuojama pagal regionus ir naudojimo atvejus:
• Pasaulinis standartas: CCS2išlieka ne „Tesla“ standartu visoje Europoje ir kitose pagrindinėse pasaulio rinkose.
• Šiaurės Amerika: SAE J3400 (NACS)sparčiai tampa dominuojančiu naujuoju lengvųjų automobilių greitojo įkrovimo standartu, kurį palaiko beveik visi didieji automobilių gamintojai. CCS1 išliks labai svarbus pereinamuoju laikotarpiu.
• Įkrovimas namuose: SAE J1772(2 lygis) dėl savo universalumo ir paprastumo ir toliau dominuos pigių, lėtai įkraunamų namų ir darbo vietų rinkoje.
Vartotojams pasirinkimas priklauso nuo vietos. Europoje suderinamumas su CCS2 yra privalomas. Šiaurės Amerikoje renkantis transporto priemonę su...gimtoji NACS (J3400)yra geriausias būdas užtikrinti savo investicijos ateitį, o dabartiniai ne „Tesla“ savininkai turi pasikliauti esamaisCCS1tinklas ir adapteriai, skirti prieigai prie „Supercharger“ stotelių. Tendencija yra linkdviejų prievadų įkrovimo stotelėsaptarnauti tiek dabartinį CCS laivyną, tiek būsimą NACS laivyną.
Įrašo laikas: 2024 m. spalio 31 d.