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比想象中複雜?一文看懂全球新能源汽車充電接口标準

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标号汽油與兩種标号柴油,相對簡單通用。新能源汽車的電力補給則相對複雜,供電電壓、接口形态、交流直流、地區曆史遺留問題等因素導緻全球有着多種新能源汽車的充電接口标準。

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這裡放上一張表格讓大家直覺對比,下面對每個地區的接口進行介紹。

中國地區

2015 年 12 月 28 日大陸釋出了國家标準 GB/T 20234-2015(電動汽車傳導充電用連接配接裝置),簡稱新國标,用于替換 2011 年的舊國标。共包含三個部分,分别是 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。

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

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除了部分高成本效益入門車型(如五菱宏光 mini EV)僅支援交流慢充外,大陸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。圖中是已采用新國标接口的特斯拉汽車,可以看到兩種接口各自獨立,且形态完全不同,不存在誤插的可能。

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新國标交流電充電接口采用“七孔”設計,圖中是交流電充電槍頭,小編已在對應孔位裡标注了注釋。CC 與 CP 分别用于充電連接配接确認、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。

大陸電網民用電主要有兩種電壓,分别是 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别有 10A / 16A / 32A,功率分别對應 2.2kW / 3.5kW / 7kW。380V 三相電充電槍額定電流分别有 16A / 32A / 63A,功率分别對應 11kW / 21kW / 40kW。

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新國标直流充電接口采用“九孔”設計,圖中是直流電充電槍頭。最上面中間的 CC1、CC2 用于用電連接配接确認,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- 連接配接非車載充電機,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複雜,主要分為美國政府早期頒布的 SAE J1772 & CCS 複合接口與特斯拉主推的 NACS (North American Charging Standard ) 北美充電标準接口。

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SAE J1772 标準于 1996 年首次釋出,旨在規範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。

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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 接口組成複合接口後,兩者共用充電連接配接、控制、接地端子,CCS 插孔僅用于傳輸直流電力。

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北美的充電标準主要使用地區為美國和加拿大,充電樁主要分為四類,分别是 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。

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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”狀态。2022 年特斯拉正式宣布開放 NACS 标準,允許各大汽車廠商使用按照 NACS 标準設計的充電裝置。NACS 接口體積小巧簡潔,支援 500V 和 1000V 兩種電壓,至高支援 1000kW 超大功率充電。

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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 标準。另外,奔馳等車企還計劃投資建設超充網絡,其充電樁将同時支援 CCS1 和 NACS 兩種充電插頭,相信未來很長一段時間 SAE J1772 & CCS 複合接口與 NACS 接口都會處于共存狀态。

日本地區

日本地區目前主流的充電接口采用交流、直流互相獨立的設計,其中交流充電接口與美國地區使用相同的 SAE J1772 标準,這裡不再叙述,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。

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CHAdeMO 是日本電動汽車快速充電接口,于 2005 年開始研發,目前 CHAdeMO 标準協會組織成員有東京電力、日産汽車、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。

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

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

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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 充電标準,名字為拼音“Chaoji”。Chaoji 充電标準的接口實體形态與尺寸與 CHAdeMO 現有完全不同,目标功率約為 900 kW(600A x 1.5kV)。

歐洲地區

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

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直流快充方面,歐洲地區與北美地區都選擇了複合接口方案,在 IEC-62196 接口下增加了 CCS 直流電力傳輸插孔,與 CCS 接口組成複合接口後,兩者共用充電連接配接、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。

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雖然歐洲地區與美國地區都是複合接口,但因交流插孔形态與電網電壓(220V)都與北美(110V)有差別,是以叫法也有差別,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),兩者不相容無法互換。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标準以地區為劃分,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标準。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 接口标準,歐盟地區采用的是 IEC 62196、CCS2 接口标準,日本地區采用的是 SAE J1772、CHAdeMo 接口标準,北美地區采用的則是 SAE J1772、CCS1、NACS 接口标準。

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标準。目前新能源汽車産銷量遙遙領先的中國地區,自 2015 年後在售的新能源汽車接口标準已實作統一,不用擔心相容問題。歐盟、北美、日本等地區則相對複雜,新舊交替、标準交錯使用、我中有你你中有我等,都需要使用者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,充電頭網未來将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、拆解等内容,感興趣的小夥伴可以留意後續更新。

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