电动汽车现在在我们的道路上很常见,世界各地都在建设充电基础设施来服务它们。这就像加油站的电力一样,很快,它们将无处不在。
然而,这引出了一个有趣的问题。气泵的工作原理很简单,就是将液体注入孔中,而且长期以来已经基本标准化。但电动汽车充电器领域的情况并非如此,所以让我们深入了解一下目前的现状。
自过去十年左右电动汽车技术普及以来,其发展速度惊人。由于大多数电动汽车的续航里程仍然有限,汽车制造商多年来致力于研发充电速度更快的车型,以提高其实用性。这主要得益于电池、控制器硬件和软件的改进。如今,充电技术已发展到最新款电动汽车只需20分钟即可增加数百英里续航里程的程度。
然而,以这种速度为电动汽车充电需要大量的电力。因此,汽车制造商和行业组织一直在努力制定新的充电标准,以便尽快为顶级汽车电池提供高电流。
作为参考,美国典型的家用插座可提供 1.8 千瓦的功率。使用这样的家用插座给一辆现代电动汽车充电需要 48 小时或更长时间。
相比之下,现代电动汽车充电端口的功率范围从 2 千瓦到 350 千瓦不等,并且需要高度专业化的连接器才能实现。多年来,随着汽车制造商寻求以更快的速度为车辆注入更多动力,各种标准应运而生。让我们来看看目前最常见的几种选择。
SAE J1772 标准于 2001 年 6 月发布,也称为 J 型插头。这种 5 针连接器在连接到标准家用电源插座时支持 1.44 kW 的单相交流充电,安装在高速电动汽车充电站时,充电功率可提升至 19.2 kW。该连接器通过两根导线传输单相交流电源,通过另外两根导线传输信号,第五根导线为保护接地线。
2006 年之后,J 型插头成为加州销售的所有电动汽车的强制性插头,并在美国和日本迅速流行起来,随后渗透到其他全球市场。
Type 2 连接器,也因其发明者——德国制造商 Mennekes 的名字而得名,于 2009 年首次提出,旨在取代欧盟的 SAE J1772 标准。其主要特点是采用 7 针连接器设计,可传输单相或三相交流电,从而能够为功率高达 43 kW 的车辆充电。但实际上,许多 Type 2 充电器的最大功率仅为 22 kW 或更低。与 J1772 类似,它也具有两个用于预插入和后插入信号的引脚。此外,它还包含一个保护接地线、一个零线以及用于连接三相交流电的三根导线。
2013年,欧盟选择Type 2插头作为新的交流充电标准,以取代J1772以及电动汽车插头联盟的Type 3A和3C连接器。自那时起,该连接器已在欧洲市场得到广泛认可,并在许多国际市场车辆中得到应用。
CCS 代表组合充电系统,它使用“组合式”连接器,可同时支持直流和交流充电。该标准于 2011 年 10 月发布,旨在方便在新车中实现高速直流充电。这可以通过在现有的交流连接器上增加一对直流导线来实现。CCS 主要有两种形式:组合式 1 连接器和组合式 2 连接器。
Combo 1 配备一个 1 型 J1772 交流连接器和两根粗直流导线。因此,配备 CCS Combo 1 连接器的车辆既可以连接到 J1772 充电器进行交流充电,也可以连接到 Combo 1 连接器进行高速直流充电。这种设计适用于美国市场的车辆,因为 J1772 连接器在美国已十分普及。
Combo 2 连接器采用 Mennekes 连接器,并连接两个大型直流导线。对于欧洲市场,这意味着配备 Combo 2 插座的汽车可以通过 Type 2 连接器进行单相或三相交流充电,也可以通过连接到 Combo 2 连接器进行直流快速充电。
CCS 允许交流充电,其标准为 J1772 或 Mennekes 子连接器,该连接器内置于设计中。但是,当用于直流快速充电时,它可实现高达 350 kW 的闪电般快速充电速率。
值得注意的是,采用 Combo 2 连接器的直流快速充电器取消了连接器中的交流相线和零线,因为它们不再需要。而 Combo 1 连接器则保留了这些连接线,尽管它们也未使用。两种设计都依赖于交流连接器中相同的信号引脚来实现车辆和充电器之间的通信。
作为电动汽车领域的先驱公司之一,特斯拉着手设计自己的充电连接器,以满足其车辆的需求。这是特斯拉超级充电网络的一部分,该网络旨在建立一个快速充电网络,为几乎没有其他基础设施的公司车辆提供支持。
在欧洲,特斯拉为其车辆配备的是 Type 2 或 CCS 连接器;而在美国,特斯拉则使用其自身的充电端口标准。该标准既支持交流单相充电,也支持三相充电,并且特斯拉超级充电站还提供高速直流充电。
特斯拉最初的超级充电站每辆车最高可提供 150 千瓦的功率,但后来面向城市地区的低功率型号的功率上限为 72 千瓦。该公司最新的充电桩可为配备相应功能的车辆提供高达 250 千瓦的功率。
GB/T 20234.3 标准由中国国家标准化管理委员会发布,涵盖能够同时进行单相交流和直流快速充电的连接器。该标准在中国独特的电动汽车市场之外鲜为人知,其额定工作电压高达 1000 伏直流电,电流高达 250 安培,充电速度高达 250 千瓦。
你不太可能在非中国制造、专为中国市场或与中国贸易关系密切的国家设计的车辆上找到这种接口。
这个端口最有趣的设计或许在于 A+ 和 A- 引脚。它们的额定电压高达 30V,额定电流高达 20A。标准中将它们描述为“由车载充电器供电的电动汽车低压辅助电源”。
从翻译中无法明确它们的确切功能,但它们可能是为了帮助启动电池完全没电的电动汽车而设计的。当电动汽车的牵引电池和12V电池都耗尽时,充电会变得很困难,因为车辆的电子系统无法唤醒并与充电器通信。接触器也无法通电,从而无法将牵引单元连接到车辆的各个子系统。这两个引脚可能旨在提供足够的电力来运行车辆的基本电子系统并为接触器供电,以便即使车辆完全没电也能为主牵引电池充电。如果您了解更多相关信息,欢迎在评论区留言。
CHAdeMO 是一种电动汽车连接器标准,主要用于快速充电。它可以通过其独特的连接器提供高达 62.5 kW 的功率。这是首个旨在为电动汽车(无论制造商)提供直流快速充电的标准,并具有用于车辆和充电器之间通信的 CAN 总线引脚。
该标准于2010年在日本汽车制造商的支持下提出,旨在全球推广。然而,该标准实际上只在日本得到广泛应用,欧洲仍然坚持使用Type 2接口,而美国则使用J1772接口和特斯拉自家的连接器。欧盟一度考虑强制全面淘汰CHAdeMO充电器,但最终决定要求充电站“至少”配备Type 2或Combo 2接口。
2018年5月,微软宣布了一项向下兼容的升级方案,该方案将使CHAdeMO充电器能够提供高达400千瓦的功率,甚至超越了目前市场上的CCS连接器。CHAdeMO的支持者认为,它的本质是单一的全球标准,而非美国和欧盟CCS标准之间的差异。然而,在日本以外的市场,CHAdeMO的销量并不理想。
CHAdeMo 3.0 标准自 2018 年以来一直在开发中。它被称为超集(ChaoJi),采用与中国国家标准化管理委员会合作开发的新型 7 针连接器设计。它希望将充电功率提高到 900 kW,工作电压为 1.5 kV,并通过使用液冷电缆提供完整的 600 安培电流。
读到这里,你或许会觉得,无论你开着新电动车去哪里,都会遇到各种各样的充电标准,让你头疼不已。好在,事实并非如此。大多数地区都在努力推广一种充电标准,同时排除其他大多数标准,因此,特定区域内的大多数车辆和充电桩都是兼容的。当然,美国的特斯拉是个例外,但他们也拥有自己的专属充电网络。
虽然有些人会在错误的时间、错误的地点使用错误的充电器,但他们通常可以使用某种适配器来解决充电问题。展望未来,大多数新型电动汽车将沿用其销售区域内已建立的充电桩类型,这将使所有人的生活更加便利。
现在通用的充电标准是 USB-C。
所有设备都应该使用 USB-C 接口充电,没有例外。我设想一种 100 千瓦的电动汽车充电插头,它实际上就是将 1000 个 USB-C 连接器并联塞进一个插头里。如果使用合适的材料,或许可以将重量控制在 50 公斤(110 磅)以下,方便使用。
许多插电式混合动力汽车和电动汽车的牵引能力高达 1000 磅,因此您可以使用拖车来运输您的适配器和转换器。如果您有几百辆总重额定值 (GVWR) 的车辆闲置,Peavey Mart 本周也出售发电机。
在欧洲,对 Type 1 (SAE J1772) 和 CHAdeMO 的评测完全忽略了日产 LEAF 和三菱欧蓝德 PHEV 这两款最畅销的电动汽车都配备了这些连接器这一事实。
这些接口应用广泛,不会过时。虽然Type 1和Type 2在信号层面兼容(允许使用可拆卸的Type 2转Type 1线缆),但CHAdeMO和CCS却不兼容。日产聆风(LEAF)目前没有切实可行的CCS充电方式。
如果快充不再支持 CHAdeMO,我会认真考虑长途旅行时换回燃油车,只保留我的 LEAF 用于本地使用。
我有一辆欧蓝德插电式混合动力车。我用过几次直流快充功能,只是为了在有免费充电优惠的时候体验一下。没错,它确实可以在20分钟内把电池充到80%,但这应该只够提供大约20公里的纯电续航里程。
许多直流快充站采用固定费率,因此行驶 20 公里可能要支付近 100 倍的正常电费,这比只用汽油行驶要贵得多。按分钟计费的充电桩也好不到哪里去,因为它的功率限制在 22 千瓦。
我喜欢我的欧蓝德,因为它的纯电动模式可以满足我整个通勤需求,但直流快速充电功能对我来说就像男人的第三个乳头一样没用。
CHAdeMO 连接器在所有叶片(叶片?)上应该保持不变,但不必在 Outlanders 上费心。
特斯拉也出售适配器,使特斯拉能够使用 J1772(当然)和 CHAdeMO(更令人惊讶的是)。他们最终停产了 CHAdeMO 适配器,并推出了 CCS 适配器……但仅适用于特定市场的特定车型。据说,要使用带有特斯拉专用超级充电桩接口的 CCS Type 1 充电器为美国特斯拉充电,所需的适配器似乎只在韩国销售(!),而且仅适用于最新款车型。https://www.youtube.com/watch?v=584HfILW38Q
美国电力公司甚至日产汽车都表示,他们将逐步淘汰 Chademo 制式,转而采用 CCS 制式。新款日产 Arya 将采用 CCS 制式,而 Leaf 也将很快停产。
荷兰电动汽车专家 Muxsan 为日产聆风 (Nissan LEAF) 开发了一款 CCS 附加组件,用于替换交流充电接口。该组件支持 Type 2 交流充电和 CCS2 直流充电,同时保留了 CHAdeMo 接口。
我不用看就知道123、386和356。嗯,其实,后两个我记混了,需要查一下。
是的,尤其是在你假设它在上下文中是相关的……但我必须自己点击它,我猜就是它,但这个数字完全没有给我任何线索。
CCS2/Type 2 连接器以 J3068 标准进入美国市场。其主要应用场景是重型车辆,因为三相电源能够显著提高充电速度。J3068 的电压要求高于 Type 2,相间电压最高可达 600V。直流充电方式与 CCS2 相同。电压和电流超过 Type 2 标准时,需要使用数字信号,以便车辆和电动汽车充电设备 (EVSE) 确定兼容性。在 160A 的潜在电流下,J3068 可提供高达 166kW 的交流功率。
“在美国,特斯拉使用自己的充电接口标准。可支持单相交流电和三相交流电充电。”
它只是单相的。它基本上是一个采用不同布局的 J1772 插件,并增加了直流功能。
J1772(CCS 1 型)实际上可以支持直流电,但我从未见过任何实现该功能的设备。“简易版”J1772 协议的值为“需要数字模式”,“1 型直流电”表示 L1/L2 引脚上的直流电。“2 型直流电”需要组合连接器上的额外引脚。
美国特斯拉连接器不支持三相交流电。作者混淆了美国和欧洲的连接器,后者(也称为 CCS Type 2)支持三相交流电。
关于相关话题:电动汽车是否可以免缴道路税上路?如果可以,为什么?假设在一个(完全不切实际的)环保主义乌托邦中,超过90%的汽车都是电动汽车,那么维持道路畅通的税收从何而来?你可以把这部分费用加到公共充电设施的成本中,但人们也可以在家使用太阳能电池板,甚至使用“农业”柴油发电机(无需缴纳道路税)。
一切都取决于当地法律法规。有些地方只收取燃油税,有些地方则将车辆登记费作为燃油附加费收取。
在某种程度上,这些成本的回收方式需要改变。我希望看到一个公平的体系,费用基于里程和车辆重量,因为这决定了车辆在道路上的磨损程度。对燃油征收碳税或许更合适。
发布时间:2022年6月21日