Með hraðri alþjóðlegri notkun rafknúinna ökutækja einbeitir þessi handbók sér að flóknum, síbreytilegum þáttumNorður-amerískt hleðslukerfiVið samþættum núverandi tækniforskriftir og mikilvægar innsýnir í verkfræðilega innleiðingu sem fengnar eru frá iðnaðarstofnunum (SAE, CharIN) og áreiðanlegum gagnaheimildum (DOE, NREL), með áherslu á staðlana SAE J1772 og ISO 15118. Greiningin skoðar ítarlega tækniforskriftir, samhæfingarmörk og framtíðarþróun, með það að markmiði að veita frumlega greiningu í gegnum linsu samvirkni samskiptareglna.
Efnisyfirlit
1. Hvað er CCS hleðsla?
CCS (Samsett hleðslukerfi)er fjölhæfur hleðslustaðall fyrir rafbíla sem er mikið notaður í Evrópu ogáðurríkjandi hraðhleðslustaðallinn í Norður-Ameríku. Hann styður bæðiAC (riðstraumur)ogJafnstraumur (DC)Hleðsla í gegnum eitt tengi, sem býður notendum upp á mikinn sveigjanleika. CCS tengið sameinar staðlaða AC hleðslutengi (eins og J1772 í Norður-Ameríku eða Type 2 í Evrópu) með tveimur viðbótar DC tengi, sem gerir kleift að hlaða bæði hægt AC og hraðhleðslu með DC í gegnum sama tengið.
Kostir CCS:
• Fjölnota hleðsla:Styður bæði AC og DC hleðslu, hentar fyrir heimilis- og almenningshleðslu.
• Hraðhleðsla:Hraðhleðsla með jafnstraumi getur venjulega hlaðið rafhlöðu upp í 80% á innan við 30 mínútum, sem styttir hleðslutímann verulega.
• Víðtæk notkun:Tekið upp af helstu bílaframleiðendum og samþætt í sífellt fleiri opinberar hleðslustöðvar.
Sem skyldustaðall í Evrópusambandinu er CCS2 enn ríkjandi tengi fyrir hraðhleðslu með jafnstraumi.SamkvæmtGögn frá Evrópsku rannsóknarstofnuninni um varaeldsneyti (EAFO) (4. ársfjórðungur 2024), langflestir (u.þ.b.85% til 90%) af opinberum hleðslustöðvum nota tengingar af gerð 2 (AC) eða CCS (DC).ACEA uppsprettaGögn fráOrkumálaráðuneyti Bandaríkjanna (DOE)gefur til kynna að CCS sé enn staðalbúnaðurinn fyrir núverandi flota ökutækja sem ekki eru frá Tesla í Norður-Ameríku, jafnvel á meðan NACS-umbreytingin stendur yfir [Heimild DOE-AFDC].
2. Hvaða ökutæki styðja CCS hleðslu?
CCSer ennhraðhleðslu ríkjandi staðallum allan heim, sérstaklega í Evrópu. Í Norður-Ameríku styðja flestir núverandi rafknúnir ökutæki sem ekki eru frá Tesla (gerðir fyrir 2025) CCS1, þó að margir framleiðendur hafi tilkynnt um að skipta yfir í NACS-tengi frá og með 2025.
Stuðningsbílar eru meðal annars:
•Volkswagen ID.4
• BMW i4 og iX serían
• Ford Mustang Mach-E
• Hyundai Ioniq 5
• Kia EV6
Þessir bílar eru samhæfðir flestum háhraðahleðslukerfum, sem býður upp á þægilega upplifun fyrir langar ferðalög.
3. Breytingin á landslagi Norður-Ameríku: CCS1 vs. SAE J3400 (NACS)
Norður-Ameríkumarkaðurinn er nú skilgreindur af samkeppni milliCCS1(svæðisbundinn CCS staðall) ogNorður-ameríska hleðslukerfið (NACS), sem hefur verið staðlað af Félagi bílaverkfræðinga (SAE) semSAE J3400.
Þessi grein veitir ítarlega greiningu á núverandi hleðsluumhverfi Norður-Ameríku, með áherslu á tæknilegar forskriftir ogáskoranir við dreifingu á vettvangiCCS1, J1772 og hækkandi SAE J3400 (NACS) staðalsins.Við samþættum innsýn frá helstu rekstraraðilum hleðslukerfa og skjölum um bílaverkfræðitil að bera saman hleðslutegundir, líkamlega samhæfni og langtímaþróun.
| Eiginleiki | CCS1 (Samsett hleðslukerfi) | NACS / SAE J3400 (Norður-Amerískt hleðslukerfi) |
|---|---|---|
| Tengihönnun | Stærri og fyrirferðarmeiri tengi sem sameinar J1772 pinna og tvo jafnstraumspenni. | Minni, léttari og vinnuvistfræðilegri hönnun; eitt pinnasett fyrir bæði AC/DC. |
| Ríkjandi svæði | Evrópu (sem CCS2) og áður Norður-Ameríku. | Norður-Ameríka (áætlað að verða sjálfgefinn staðall). |
| Framtíðarhorfur | Verður áfram nauðsynlegur fyrir núverandi flota rafbíla sem ekki eru frá Tesla og í gegnum millistykki. | Stórir bílaframleiðendur eru að taka það upp fyrir nýjar gerðir frá og með2025/2026. |
Staðlun NACS tengisins semSAE J3400veitir skýra vegvísi fyrir atvinnugreinina, sem tryggir samvirkni og öryggisvottun fyrir útbreidda notkun þess um alla Norður-Ameríku.
4. Hvað er J1772 hleðsla?
SAE J1772er staðallinnAC (riðstraumur)hleðslutengi í Norður-Ameríku, aðallega notað fyrirStig 1 (120V)ogStig 2 (240V)hleðsla. Þróað af FélagiBílaverkfræðingar (SAE),Það er samhæft við nánast alla rafbíla og tengiltvinnbíla (PHEV) sem seldir eru í Norður-Ameríku.
Eiginleikar J1772:
• Aðeins hleðslu með rafmagni:Hentar vel til hæghleðslu heima eða á vinnustað.
• Víðtæk samhæfni:Næstum allir rafknúnir og tennubónusbílar í Norður-Ameríku styðja hann.
• Heimilis- og almenningsnotkun:Algengt er að nota það í hleðslustöðvum heima fyrir og á opinberum hleðslustöðvum fyrir loftkælingu.
Áætlanir iðnaðarins benda til þess aðyfir 80-90%Af 2. stigs hleðslutækjum fyrir heimili sem seld eru í Norður-Ameríku eru með J1772 tengi, sem gerir það að alhliða staðli fyrir hleðslu. Tesla eigendur geta hlaðið bíla sína á flestum opinberum hleðslustöðvum með því að nota J1772 millistykki. Að auki sýnir skýrsla frá Electric Mobility Canada fram á útbreidda notkun J1772 meðal eigenda Nissan Leaf og Chevrolet Bolt rafbíla fyrir daglega hleðslu.
5. Hvaða ökutæki styðja J1772 hleðslu?
FlestirRafbílarogÞrýstihýsií Norður-Ameríku eru búnirJ1772 tengi, sem gerir það að víðtækasta staðlinum fyrir hleðslu á stigi 1 og stigi 2.
Stuðningsbílar eru meðal annars:
• Tesla gerðir (með millistykki)
• Nissan Leaf
• Rafmagnsbíll Chevrolet Bolt
• Toyota Prius Prime (PHEV)
Víðtæk samhæfni J1772 gerir það að einum vinsælasta hleðslustaðlinum í Norður-Ameríku. Sem alhliða 2. stigs (AC) staðall eru allir rafbílar og hleðslutæki sem ekki eru frá Tesla og eru framleiddir fyrir Norður-Ameríkumarkaðinn (fyrir NACS umskipti, t.d. gerðir fyrir 2025/2026) búnir J1772 tengi, sem gerir það að 100% samhæfnistaðli fyrir hleðslu með riðstraumi. Notkun Tesla á J1772 millistykki gerir ökutækjum þeirra kleift að hlaða á nánast öllum opinberum hleðslustöðvum með riðstraumi. Að auki sýnir rannsókn Electric Mobility Canada að eigendur Nissan Leaf og Chevrolet Bolt rafbíla meta samhæfni og auðvelda notkun J1772 mikils.
6. Lykilmunur á CCS og J1772
Þegar notendur velja hleðslustaðal ættu þeir að hafa í hugahleðsluhraði,eindrægniog notkunartilvik. Hér eru helstu munirnir:
| Samanburður | CCS (Samsett hleðslukerfi) | J1772 (SAE J1772) |
| Tegund hleðslu | Styður loftkælingu (stig 2) ogJafnstraumshraðhleðsla (stig 3) | Aðeins hleðslu með rafmagni(Stig 1 og stig 2) |
| Hleðsluhraði | Jafnstraumshraðhleðsla, yfirleitt 50 kW til 350 kW (undir 30 mínútum upp í 80%) | Hleðsla á stigi 2 allt að 19,2 kW (4–8 klukkustundir fyrir fulla hleðslu) |
| Tengihönnun | Stærri og fyrirferðarmeiri tengi sem sameinar J1772 AC pinna og tvo sérstaka DC pinna. | Þéttur AC hleðslutengi fyrir stig 1/2 eingöngu. |
| Samskiptareglur | ISO 15118 (Rafmagnslínuflutningsaðili – PLC)fyrir háþróaða eiginleika (t.d. „Tengdu og hlaða“) | SAE J1772 (Stjórnmerki)fyrir grunnhleðslustýringu og öryggislæsingu. |
| Kostnaður við vélbúnað | (DCFC eining): 10.000 til yfir 40.000 Bandaríkjadali (fyrir 50–150 kW eininguna, að undanskildum byggingarverkfræði) | Heimiliseiningar á 2. stigi: Venjulega300 dollarar – 1.000 Bandaríkjadalirfyrir vélbúnaðareininguna. |
| Notkunartilvik | Heimahleðsla, langferðalög og hraðhleðsla fyrir almenningsbíla. | Hægfara hleðsla heima eða á vinnustað (bílastæði yfir nótt/daglega). |
a. Hleðsluhraði:
CCS og NACS styðja hraðhleðslu með jafnstraumi, oft á bilinu 50 kW til350 kW(fer eftir stöð og byggingu ökutækis). J1772 er takmarkað við 2. stigs hleðslu með riðstraumi, með hámarksúttaki upp á19,2 kW.
b. Uppsetningarkostnaður og flækjustig:Þó að uppsetning J1772 (stig 2) sé sambærileg við raflögn stórs heimilistækis (300–1.000 dollarar fyrir vélbúnað), þá er uppsetning DCFC (CCS/NACS) á staðnum umtalsvert verkfræðiverkefni. Heildarkostnaður verkefnisins (>100.000 USD) er oft undir miklum áhrifum uppfærslna á veitukerfum, kostnaðar við spenni og sérhæfð leyfi – þættir sem eru langt umfram einingakostnað vélbúnaðar sem er 10.000–40.000 dollarar.[Kostnaðargreining NREL].
c. Tengihönnun
CCSTengi: Sameinar J1772 AC pinna með tveimur viðbótar DC pinnum, sem gerir það örlítið stærra en venjulegt J1772 tengi en býður upp á meiri sveigjanleika.
J1772: Þéttari tengi sem styður eingöngu hleðslu með riðstraumi.
d. Samrýmanleiki
CCSSamhæft við rafbíla sem eru hannaðir fyrir bæði riðstraums- og jafnstraumshleðslu, sérstaklega gagnlegt fyrir lengri ferðir sem krefjast fljótlegra hleðslustöðva.
J1772Alhliða samhæft við alla norður-ameríska rafknúna og tennubútna ökutæki fyrir riðstraumshleðslu, mikið notað í heimahleðslustöðvum og almenningshleðslustöðvum með riðstraumi.
e. Umsókn
CCSTilvalið bæði fyrir heimahleðslu og hraðhleðslu á ferðinni, hentugt fyrir rafbíla sem þurfa hraðhleðslu.
J1772Hentar fyrst og fremst til hleðslu heima eða á vinnustað, best fyrir hleðslu yfir nótt eða þar sem hraði skiptir ekki máli.
f. Samvirkni samskiptareglna: SAE J3400 og ISO 15118
CCS staðallinn byggir á ISO 15118 (sérstaklega 15118-2/20 fyrir PLC yfir Control Pilot línuna) til að virkja örugga eiginleika eins og Plug and Charge (P&C). Mikilvægast er að SAE J3400 staðallinn er sérstaklega tilgreindur sem rafmagnslega samhæfur við ISO 15118 samskiptareglurnar í gegnum PLC. Þetta þýðir að ökutæki sem eru búin NACS geta stutt P&C og V2G (Vehicle-to-Grid) eiginleika, að því tilskildu að bakendi og vélbúnaðar hleðslustöðvarinnar séu uppfærð til að innleiða að fullu ISO 15118 samskiptareglurnar fyrir J3400 tengið. Þessi samvirkni er lykillinn að óaðfinnanlegri umskipti.
[Athugasemd vegna sjónræns hjálpar] Sjá mynd 1 fyrir tengipunkta J1772 samanborið við CCS1
7. Algengar spurningar
1. Geta ökutæki sem eingöngu eru með J1772 rafmagn (AC) hlaðið sig á CCS stöð?
Nei, ekki beint fyrir hraðhleðslu með jafnstraumi. Þó að efri helmingur CCS tengisins sé J1772 tengið, þá bjóða opinberar hraðhleðslustöðvar með jafnstraumi aðeins upp á fulla CCS (jafnstraums) hleðslubyssu. Ökutæki sem eingöngu hlaða með J1772 hleðslu geta ekki notað háafls-jafnstraumspennurnar.
2. Eru CCS hleðslutæki víða fáanleg á opinberum hleðslustöðvum?
Já.CCS hleðslutæki (CCS1/CCS2) eru algeng um allan heim. Í Norður-Ameríku er netið víðfeðmt og margar stöðvar eru að bæta við NACS tengjum samhliða CCS1 til að tryggja samhæfni í framtíðinni.
3. Styða Tesla bílar CCS eða J1772?
Tesla ökutæki nota NACS tengið innbyggt. Þau geta hlaðið þau á J1772 (AC) stöðvum með millistykki og þau geta einnig fengið aðgang að CCS DC hraðhleðslunetinu með CCS millistykki frá framleiðanda.
4. Hvor er hraðari: CCS eða J1772?
CCS og NACS (J3400) eru mun hraðari en J1772.Þetta er vegna þess að CCS og NACS styðja hraðhleðslu á stigi 3, en J1772 er takmarkað við hæghleðslu á stigi 1/2, AC.
5. Hver er hleðslugeta J1772 hleðslutækis?
J1772 hleðslutæki styðja venjulega hleðslu á stigi 1 (120V, 1,4-1,9 kW) og stigi 2 (240V, 3,3-19,2 kW).
6. Hver er hámarkshleðsluafl CCS hleðslutækis?
CCS hleðslutæki styðja venjulega aflstig á bilinu 50 kW til 350 kW, allt eftir hleðslustöð og ökutæki.
7. Hver er dæmigerður vélbúnaðarkostnaður fyrir J1772 og CCS/NACS hleðslutæki?
J1772 stig 2 einingar kosta venjulega $300 – $1.000 USD (að undanskildum rafmagnsleiðslum fyrir heimili). DCFC (CCS/NACS) einingar (50–150 kW) kosta venjulega $10.000 – $40.000+ USD (aðeins fyrir vélbúnaðareininguna). Athugið: Heildarkostnaður DCFC verkefnisins fer oft yfir $100.000.
8.Verður CCS1 hætt í Norður-Ameríku?
CCS1 er í umbreytingartímabili. Þó að flestir bílaframleiðendur hafi skuldbundið sig til að nota NACS-hleðslustöðvar frá og með 2025/2026, mun CCS1 áfram vera lykilatriði fyrir milljónir núverandi rafbíla sem ekki eru frá Tesla í mörg ár. Hleðslukerfi eru að færast í átt að hleðslustöðvum með tveimur hleðslustöðvum (CCS1 + NACS).
8. Framtíðarþróun og ráðleggingar notenda
Þar sem markaðurinn fyrir rafbíla heldur áfram að vaxa er hleðsluumhverfið að verða greinilega skipt eftir svæðum og notkunartilfellum:
•Alþjóðlegur staðall: CCS2er enn staðallinn sem ekki er frá Tesla í Evrópu og öðrum helstu mörkuðum um allan heim.
•Norður-Ameríka: SAE J3400 (NACS)er ört að verða ríkjandi nýr staðall fyrir hraðhleðslu fólksbíla, sem nánast allir helstu bílaframleiðendur styðja. CCS1 verður áfram lykilatriði á aðlögunartímabilinu.
•Heimahlöðun: SAE J1772(Stig 2) mun halda áfram að vera ráðandi á markaði lággjalda- og hæghleðslustöðva fyrir heimili og vinnustaði vegna fjölhæfni þess og einfaldleika.
Fyrir neytendur fer valið eftir staðsetningu. Í Evrópu er CCS2-samhæfni skylda. Í Norður-Ameríku er val á ökutæki meðinnfæddur NACS (J3400)er besta leiðin til að framtíðartryggja fjárfestingu þína, en núverandi eigendur sem ekki eru Tesla-eigendur verða að reiða sig á núverandiCCS1net og millistykki fyrir aðgang að Supercharger. Þróunin er í átt aðhleðslustöðvar með tveimur tengitil að þjóna bæði núverandi CCS-flota og framtíðar NACS-flota.
Birtingartími: 31. október 2024