Με την ταχεία παγκόσμια υιοθέτηση των ηλεκτρικών οχημάτων, αυτός ο οδηγός εστιάζει στα πολύπλοκα, εξελισσόμεναΒορειοαμερικανικό οικοσύστημα φόρτισηςΕνσωματώνουμε τρέχουσες τεχνικές προδιαγραφές και κρίσιμες γνώσεις σχετικά με την ανάπτυξη μηχανικών που προέρχονται από φορείς του κλάδου (SAE, CharIN) και έγκυρες πηγές δεδομένων (DOE, NREL), εστιάζοντας στα πρότυπα SAE J1772 και ISO 15118. Η ανάλυση εξετάζει σχολαστικά τις τεχνικές προδιαγραφές, τα όρια συμβατότητας και τις μελλοντικές τάσεις, με στόχο την παροχή μιας πρωτότυπης ανάλυσης μέσα από το πρίσμα της διαλειτουργικότητας πρωτοκόλλων.
Πίνακας περιεχομένων
1. Τι είναι η φόρτιση CCS;
CCS (Σύστημα Συνδυασμένης Φόρτισης)είναι ένα ευέλικτο πρότυπο φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων που χρησιμοποιείται ευρέως στην Ευρώπη καιπροηγουμένωςτο κυρίαρχο πρότυπο γρήγορης φόρτισης στη Βόρεια Αμερική. Υποστηρίζει και τα δύοAC (Εναλλασσόμενο Ρεύμα)καιDC (Συνεχές Ρεύμα)Φόρτιση μέσω μίας μόνο υποδοχής, προσφέροντας μεγάλη ευελιξία στους χρήστες. Η υποδοχή CCS συνδυάζει τυπικές ακίδες φόρτισης AC (όπως J1772 στη Βόρεια Αμερική ή Τύπου 2 στην Ευρώπη) με δύο επιπλέον ακίδες DC, επιτρέποντας τόσο αργή φόρτιση AC όσο και γρήγορη φόρτιση DC υψηλής ταχύτητας μέσω της ίδιας θύρας.
Πλεονεκτήματα του CCS:
• Πολυλειτουργική φόρτιση:Υποστηρίζει φόρτιση AC και DC, κατάλληλη για οικιακή και δημόσια φόρτιση.
• Γρήγορη φόρτιση:Η γρήγορη φόρτιση DC μπορεί συνήθως να φορτίσει μια μπαταρία στο 80% σε λιγότερο από 30 λεπτά, μειώνοντας σημαντικά τον χρόνο φόρτισης.
• Ευρεία Υιοθέτηση:Υιοθετήθηκε από μεγάλες αυτοκινητοβιομηχανίες και ενσωματώθηκε σε έναν αυξανόμενο αριθμό δημόσιων σταθμών φόρτισης.
Ως υποχρεωτικό πρότυπο στην Ευρωπαϊκή Ένωση, το CCS2 παραμένει ο κυρίαρχος σύνδεσμος γρήγορης φόρτισης DC.Σύμφωνα με τοΔεδομένα του Ευρωπαϊκού Παρατηρητηρίου Εναλλακτικών Καυσίμων (EAFO) (4ο τρίμηνο 2024), η συντριπτική πλειοψηφία (περίπου85% έως 90%) των δημόσιων σημείων φόρτισης χρησιμοποιούν συνδέσεις Τύπου 2 (AC) ή CCS (DC). [Πηγή ACEA]. Δεδομένα από τοΥπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE)δείχνει ότι το CCS παραμένει το εγκατεστημένο πρότυπο για τον τρέχοντα στόλο οχημάτων εκτός Tesla στη Βόρεια Αμερική, ακόμη και εν μέσω της μετάβασης στο NACS [Πηγή DOE-AFDC].
2. Ποια οχήματα υποστηρίζουν φόρτιση CCS;
CCSπαραμένει τοκυρίαρχο πρότυπο γρήγορης φόρτισηςπαγκοσμίως, ειδικά στην Ευρώπη. Στη Βόρεια Αμερική, τα περισσότερα υπάρχοντα ηλεκτρικά οχήματα εκτός Tesla (μοντέλα πριν από το 2025) υποστηρίζουν το CCS1, αν και πολλοί κατασκευαστές έχουν ανακοινώσει τη μετάβαση σε θύρες NACS από το 2025.
Τα υποστηριζόμενα οχήματα περιλαμβάνουν:
•Volkswagen ID.4
• BMW i4 και σειρά iX
• Ford Mustang Mach-E
• Hyundai Ioniq 5
• Κία EV6
Αυτά τα οχήματα είναι συμβατά με τα περισσότερα δίκτυα φόρτισης υψηλής ταχύτητας, παρέχοντας μια βολική εμπειρία για ταξίδια μεγάλων αποστάσεων.
3. Η Μετατόπιση του Τοπίου της Βόρειας Αμερικής: CCS1 έναντι SAE J3400 (NACS)
Η αγορά της Βόρειας Αμερικής χαρακτηρίζεται σήμερα από τον ανταγωνισμό μεταξύCCS1(το περιφερειακό πρότυπο CCS) και τοΣύστημα Φόρτισης Βόρειας Αμερικής (NACS), το οποίο έχει τυποποιηθεί από την Εταιρεία Μηχανικών Αυτοκινήτων (SAE) ωςΣΑΕ J3400。
Αυτό το άρθρο παρέχει μια εις βάθος ανάλυση του τρέχοντος τοπίου χρέωσης στη Βόρεια Αμερική, εστιάζοντας στις τεχνικές προδιαγραφές καιπροκλήσεις ανάπτυξης επί του εδάφουςτων CCS1, J1772 και του ανερχόμενου προτύπου SAE J3400 (NACS).Ενσωματώνουμε πληροφορίες που προέρχονται από τους μεγαλύτερους φορείς εκμετάλλευσης δικτύων φόρτισης και την τεκμηρίωση της μηχανικής αυτοκινήτων.για να συγκρίνετε τύπους φόρτισης, φυσική συμβατότητα και μακροπρόθεσμες τάσεις.
| Χαρακτηριστικό | CCS1 (Σύστημα Συνδυασμένης Φόρτισης) | NACS / SAE J3400 (Σύστημα Φόρτισης Βόρειας Αμερικής) |
|---|---|---|
| Σχεδιασμός σύνδεσης | Μεγαλύτερος, πιο ογκώδης σύνδεσμος που συνδυάζει ακίδες J1772 με δύο ακίδες DC. | Μικρότερος, ελαφρύτερος και πιο εργονομικός σχεδιασμός. Σετ με ένα ακροδέκτη για AC/DC. |
| Κυρίαρχη Περιοχή | Ευρώπη (ως CCS2) και προηγουμένως Βόρεια Αμερική. | Βόρεια Αμερική (έχει οριστεί να γίνει το προεπιλεγμένο πρότυπο). |
| Μελλοντικές Προοπτικές | Θα παραμείνει απαραίτητο για τον υπάρχοντα στόλο ηλεκτρικών οχημάτων εκτός Tesla και μέσω προσαρμογέων. | Οι μεγάλες αυτοκινητοβιομηχανίες το υιοθετούν για τα νέα μοντέλα ξεκινώντας από το...2025/2026。 |
Η τυποποίηση του συνδέσμου NACS ωςΣΑΕ J3400παρέχει έναν σαφή βιομηχανικό χάρτη πορείας, διασφαλίζοντας τη διαλειτουργικότητα και την πιστοποίηση ασφάλειας για την ευρεία υιοθέτησή του σε όλη τη Βόρεια Αμερική.
4. Τι είναι η φόρτιση J1772;
ΣΑΕ J1772είναι το πρότυποAC (Εναλλασσόμενο Ρεύμα)υποδοχή φόρτισης στη Βόρεια Αμερική, που χρησιμοποιείται κυρίως γιαΕπίπεδο 1 (120V)καιΕπίπεδο 2 (240V)φόρτιση. Αναπτύχθηκε από την ΕταιρείαΜηχανικοί Αυτοκινήτων (SAE),Είναι συμβατό με σχεδόν όλα τα ηλεκτρικά οχήματα (EV) και τα plug-in υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα (PHEV) που πωλούνται στη Βόρεια Αμερική.
Χαρακτηριστικά του J1772:
• Μόνο φόρτιση AC:Κατάλληλο για αργή φόρτιση στο σπίτι ή στον χώρο εργασίας.
• Ευρεία Συμβατότητα:Υποστηρίζεται από σχεδόν όλα τα ηλεκτρικά και τα PHEV οχήματα στη Βόρεια Αμερική.
• Οικιακή και Δημόσια Χρήση:Χρησιμοποιείται συνήθως σε οικιακές εγκαταστάσεις φόρτισης και δημόσιους σταθμούς φόρτισης AC.
Οι εκτιμήσεις του κλάδου υποδηλώνουν ότιπάνω από 80-90%των οικιακών μονάδων φόρτισης Επιπέδου 2 που πωλούνται στη Βόρεια Αμερική διαθέτουν τον σύνδεσμο J1772, καθιερώνοντάς τον ως το παγκόσμιο πρότυπο AC. Οι ιδιοκτήτες Tesla μπορούν να φορτίζουν τα οχήματά τους στους περισσότερους δημόσιους σταθμούς AC χρησιμοποιώντας έναν προσαρμογέα J1772. Επιπλέον, μια έκθεση της Electric Mobility Canada υπογραμμίζει την ευρεία εξάρτηση από τον J1772 από τους ιδιοκτήτες EV Nissan Leaf και Chevrolet Bolt για καθημερινή φόρτιση.
5. Ποια οχήματα υποστηρίζουν φόρτιση J1772;
ΠλέονΗλεκτρικά οχήματακαιPHEVστη Βόρεια Αμερική είναι εξοπλισμένα μεΣυνδέσεις J1772, καθιστώντας το το πιο ευρέως συμβατό πρότυπο για φόρτιση Επιπέδου 1 και Επιπέδου 2.
Τα υποστηριζόμενα οχήματα περιλαμβάνουν:
• Μοντέλα Tesla (με προσαρμογέα)
• Nissan Leaf
• Chevrolet Bolt EV
• Toyota Prius Prime (PHEV)
Η ευρεία συμβατότητα του J1772 το καθιστά ένα από τα πιο δημοφιλή πρότυπα φόρτισης στη Βόρεια Αμερική. Ως το καθολικό πρότυπο Επιπέδου 2 (AC), όλα τα ηλεκτρικά και τα PHEV εκτός Tesla που παράγονται για την αγορά της Βόρειας Αμερικής (πριν από τη μετάβαση στο NACS, π.χ. μοντέλα πριν από το 2025/2026) είναι εξοπλισμένα με θύρα J1772, καθιστώντας το ένα λειτουργικό πρότυπο 100% συμβατότητας για φόρτιση AC. Η χρήση προσαρμογέων J1772 από την Tesla επιτρέπει στα οχήματά της να φορτίζουν σχεδόν σε όλους τους δημόσιους σταθμούς AC. Επιπλέον, έρευνα της Electric Mobility Canada δείχνει ότι οι ιδιοκτήτες ηλεκτρικών οχημάτων Nissan Leaf και Chevrolet Bolt εκτιμούν ιδιαίτερα τη συμβατότητα και την ευκολία χρήσης του J1772.
6. Βασικές διαφορές μεταξύ CCS και J1772
Κατά την επιλογή ενός προτύπου χρέωσης, οι χρήστες θα πρέπει να λαμβάνουν υπόψηταχύτητα φόρτισης,αρμονίακαι περιπτώσεις χρήσης. Ακολουθούν οι κύριες διαφορές:
| Σύγκριση | CCS (Σύστημα Συνδυασμένης Φόρτισης) | J1772 (ΣΑΕ J1772) |
| Τύπος φόρτισης | Υποστηρίζει AC (Επίπεδο 2) καιΓρήγορη φόρτιση DC (Επίπεδο 3) | Μόνο φόρτιση AC(Επίπεδο 1 και Επίπεδο 2) |
| Ταχύτητα φόρτισης | Γρήγορη φόρτιση DC συνήθως 50 kW έως 350 kW (λιγότερο από 30 λεπτά έως 80%) | Φόρτιση Επιπέδου 2 έως 19,2 kW (4–8 ώρες για πλήρη φόρτιση) |
| Σχεδιασμός σύνδεσης | Μεγαλύτερος, πιο ογκώδης σύνδεσμος που συνδυάζει ακίδες AC J1772 με δύο αποκλειστικές ακίδες DC. | Συμπαγής σύνδεσμος φόρτισης AC μόνο για Επίπεδο 1/2. |
| Πρωτόκολλο επικοινωνίας | ISO 15118 (Φορέας Γραμμής Ηλεκτρικής Ενέργειας – PLC)για προηγμένες λειτουργίες (π.χ., Σύνδεση και φόρτιση) | SAE J1772 (Σήμα πιλότου)για βασικό έλεγχο φόρτισης και αλληλοσύνδεση ασφαλείας. |
| Κόστος Υλικού | (Μονάδα DCFC): Από 10.000$ έως πάνω από 40.000$ USD (για τη μονάδα 50–150 kW, εξαιρουμένων των έργων πολιτικού μηχανικού) | Μονάδες Κατοικίας Επιπέδου 2: Συνήθως300$ – 1.000$ USDγια τη μονάδα υλικού. |
| Περιπτώσεις χρήσης | Φόρτιση στο σπίτι, ταξίδια μεγάλων αποστάσεων και φόρτιση υψηλής ταχύτητας σε δημόσιους χώρους. | Αργή φόρτιση στο σπίτι ή στον χώρο εργασίας (στάθμευση κατά τη διάρκεια της νύχτας/καθημερινά). |
α. Ταχύτητα φόρτισης:
Τα CCS και NACS υποστηρίζουν ταχεία φόρτιση DC, που συχνά κυμαίνεται από 50 kW έως350 kW(ανάλογα με τον σταθμό και την αρχιτεκτονική του οχήματος). Το J1772 περιορίζεται σε φόρτιση AC Επιπέδου 2, με μέγιστη τυπική έξοδο19,2 kW.
β. Κόστος και πολυπλοκότητα εγκατάστασης:Ενώ η εγκατάσταση J1772 (Επίπεδο 2) είναι συγκρίσιμη με την καλωδίωση μιας μεγάλης συσκευής (300-1.000 δολάρια για υλικό), η ανάπτυξη σε χώρο DCFC (CCS/NACS) αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό μηχανολογικό έργο. Το συνολικό κόστος του έργου (>100.000 δολάρια ΗΠΑ) συχνά κυριαρχείται από αναβαθμίσεις του δικτύου κοινής ωφέλειας, κόστος μετασχηματιστών και εξειδικευμένες αδειοδότησης - παράγοντες που υπερβαίνουν κατά πολύ το κόστος μονάδας υλικού των 10.000-40.000 δολαρίων.[Ανάλυση Κόστους NREL].
γ. Σχεδιασμός συνδετήρων
CCSΣυνδυάζει τις ακίδες AC J1772 με δύο επιπλέον ακίδες DC, καθιστώντας την ελαφρώς μεγαλύτερη από μια τυπική υποδοχή J1772, αλλά επιτρέποντας μεγαλύτερη ευελιξία.
J1772: Μια πιο συμπαγής υποδοχή που υποστηρίζει αποκλειστικά φόρτιση AC.
δ. Συμβατότητα
CCSΣυμβατό με ηλεκτρικά οχήματα που έχουν σχεδιαστεί για φόρτιση AC και DC, ιδιαίτερα ωφέλιμο για μεγαλύτερα ταξίδια που απαιτούν γρήγορες στάσεις φόρτισης.
J1772Παγκόσμια συμβατό με όλα τα ηλεκτρικά και PHEV της Βόρειας Αμερικής για φόρτιση AC, χρησιμοποιείται ευρέως σε οικιακούς σταθμούς φόρτισης και δημόσιους φορτιστές AC.
ε. Αίτηση
CCSΙδανικό τόσο για οικιακή φόρτιση όσο και για φόρτιση υψηλής ταχύτητας εν κινήσει, κατάλληλο για ηλεκτρικά οχήματα που απαιτούν επιλογές γρήγορης φόρτισης.
J1772Κατάλληλο κυρίως για φόρτιση στο σπίτι ή στον χώρο εργασίας, ιδανικό για φόρτιση κατά τη διάρκεια της νύχτας ή για ρυθμίσεις όπου η ταχύτητα δεν αποτελεί κρίσιμο παράγοντα.
στ. Διαλειτουργικότητα πρωτοκόλλου: SAE J3400 και ISO 15118
Το πρότυπο CCS βασίζεται στο ISO 15118 (συγκεκριμένα στο 15118-2/20 για PLC μέσω της γραμμής Control Pilot) για να ενεργοποιήσει ασφαλείς λειτουργίες όπως η σύνδεση και φόρτιση (P&C). Το κρίσιμο σημείο είναι ότι το πρότυπο SAE J3400 ορίζεται ρητά ως ηλεκτρικά συμβατό με το πρωτόκολλο ISO 15118 μέσω PLC. Αυτό σημαίνει ότι τα οχήματα που είναι εξοπλισμένα με NACS μπορούν να υποστηρίξουν λειτουργίες P&C και V2G (Vehicle-to-Grid), υπό την προϋπόθεση ότι το backend και το firmware του σταθμού φόρτισης έχουν ενημερωθεί ώστε να εφαρμόζουν πλήρως το πρωτόκολλο χειραψίας ISO 15118 για τη σύνδεση J3400. Αυτή η διαλειτουργικότητα είναι το κλειδί για μια απρόσκοπτη μετάβαση.
[Σημείωση οπτικής βοήθειας] Δείτε το Σχήμα 1 για τις ακροδέκτες σύνδεσης J1772 έναντι CCS1
7. Συχνές ερωτήσεις
1. Μπορούν τα οχήματα (AC) που λειτουργούν μόνο με J1772 να φορτίζουν σε σταθμό CCS;
Όχι, όχι απευθείας για γρήγορη φόρτιση DC. Ενώ το άνω μισό μιας θύρας CCS είναι η θύρα J1772, οι δημόσιοι σταθμοί γρήγορης φόρτισης DC παρέχουν μόνο το πλήρες πιστόλι CCS (DC). Ένα όχημα μόνο με J1772 δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει τις ακίδες DC υψηλής ισχύος.
2. Είναι οι φορτιστές CCS ευρέως διαθέσιμοι σε δημόσιους σταθμούς φόρτισης;
Ναί.Οι φορτιστές CCS (CCS1/CCS2) είναι συνηθισμένοι παγκοσμίως. Στη Βόρεια Αμερική, το δίκτυο είναι εκτεταμένο και πολλοί σταθμοί προσθέτουν υποδοχές NACS παράλληλα με το CCS1 για μελλοντική συμβατότητα.
3. Υποστηρίζουν τα οχήματα Tesla CCS ή J1772;
Τα οχήματα Tesla χρησιμοποιούν εγγενώς την υποδοχή NACS. Μπορούν να φορτίζουν σε σταθμούς J1772 (AC) χρησιμοποιώντας έναν προσαρμογέα και μπορούν επίσης να έχουν πρόσβαση στο δίκτυο γρήγορης φόρτισης CCS DC χρησιμοποιώντας έναν προσαρμογέα CCS που παρέχεται από τον κατασκευαστή.
4. Ποιο είναι πιο γρήγορο: το CCS ή το J1772;
Τα CCS και NACS (J3400) είναι σημαντικά ταχύτερα από το J1772.Αυτό συμβαίνει επειδή τα CCS και NACS υποστηρίζουν γρήγορη φόρτιση DC επιπέδου 3, ενώ το J1772 περιορίζεται σε αργή φόρτιση AC επιπέδου 1/2.
5. Ποια είναι η ισχύς φόρτισης ενός φορτιστή J1772;
Οι φορτιστές J1772 υποστηρίζουν συνήθως φόρτιση Επιπέδου 1 (120V, 1,4-1,9 kW) και Επιπέδου 2 (240V, 3,3-19,2 kW).
6. Ποια είναι η μέγιστη ισχύς φόρτισης ενός φορτιστή CCS;
Οι φορτιστές CCS συνήθως υποστηρίζουν επίπεδα ισχύος που κυμαίνονται από 50 kW έως 350 kW, ανάλογα με τον σταθμό φόρτισης και το όχημα.
7. Ποιο είναι το τυπικό κόστος υλικού για τους φορτιστές J1772 και CCS/NACS;
Οι μονάδες J1772 Επιπέδου 2 κοστίζουν συνήθως 300$ – 1.000$ USD (εξαιρουμένης της οικιακής καλωδίωσης). Οι μονάδες DCFC (CCS/NACS) (50–150 kW) κοστίζουν συνήθως 10.000$ – 40.000$+ USD (μόνο για τη μονάδα υλικού). Σημείωση: Το συνολικό κόστος του έργου DCFC συχνά υπερβαίνει τα 100.000$.
8.Θα καταργηθεί σταδιακά το CCS1 στη Βόρεια Αμερική;
Το CCS1 βρίσκεται σε μεταβατική περίοδο. Ενώ οι περισσότερες αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν δεσμευτεί για θύρες NACS από το 2025/2026, το CCS1 θα παραμείνει κρίσιμο για τα εκατομμύρια των υφιστάμενων ηλεκτρικών οχημάτων εκτός Tesla για χρόνια. Τα δίκτυα φόρτισης στρέφονται προς σταθμούς διπλής θύρας (CCS1 + NACS).
8. Μελλοντικές τάσεις και συστάσεις χρηστών
Καθώς η αγορά ηλεκτρικών οχημάτων συνεχίζει να αναπτύσσεται, το τοπίο φόρτισης τμηματοποιείται σαφώς ανά περιοχή και περίπτωση χρήσης:
•Παγκόσμιο Πρότυπο: CCS2παραμένει το μη-Tesla πρότυπο σε όλη την Ευρώπη και άλλες μεγάλες παγκόσμιες αγορές.
•Βόρεια Αμερική: SAE J3400 (NACS)γίνεται γρήγορα το κυρίαρχο νέο πρότυπο για την ταχεία φόρτιση επιβατικών οχημάτων, το οποίο υποστηρίζεται από σχεδόν όλες τις μεγάλες αυτοκινητοβιομηχανίες. Το CCS1 θα παραμείνει κρίσιμο κατά τη μεταβατική περίοδο.
•Φόρτιση στο σπίτι: ΣΑΕ J1772(Επίπεδο 2) θα συνεχίσει να κυριαρχεί στην αγορά χαμηλού κόστους, αργής φόρτισης για οικιακή και επαγγελματική χρήση λόγω της καθολικότητας και της απλότητάς της.
Για τους καταναλωτές, η επιλογή εξαρτάται από την τοποθεσία. Στην Ευρώπη, η συμβατότητα με CCS2 είναι υποχρεωτική. Στη Βόρεια Αμερική, η επιλογή οχήματος μεεγγενές NACS (J3400)είναι ο καλύτερος τρόπος για να διασφαλίσετε την επένδυσή σας για το μέλλον, ενώ οι τρέχοντες κάτοχοι που δεν είναι Tesla πρέπει να βασίζονται στους υπάρχοντεςCCS1δίκτυο και προσαρμογείς για πρόσβαση στο Supercharger. Η τάση είναι προςσταθμοί φόρτισης διπλής θύραςγια να εξυπηρετήσει τόσο τον τρέχοντα στόλο CCS όσο και τον μελλοντικό στόλο NACS.
Ώρα δημοσίευσης: 31 Οκτωβρίου 2024