З огляду на швидке глобальне впровадження електромобілів, цей посібник зосереджується на складному, постійно зростаючомуПівнічноамериканська екосистема зарядкиМи інтегруємо поточні технічні специфікації та критичні дані щодо розгортання інженерії, отримані від галузевих організацій (SAE, CharIN) та авторитетних джерел даних (DOE, NREL), зосереджуючись на стандартних документах SAE J1772 та ISO 15118. Аналіз ретельно вивчає технічні специфікації, межі сумісності та майбутні тенденції, прагнучи забезпечити оригінальний аналіз крізь призму сумісності протоколів.
Зміст
1. Що таке заряджання CCS?
CCS (комбінована система заряджання)це універсальний стандарт заряджання електромобілів, який широко використовується в Європі таранішедомінуючий стандарт швидкої зарядки в Північній Америці. Він підтримує обидваЗмінний струм (AC)іDC (постійний струм)заряджання через один роз'єм, що забезпечує користувачам велику гнучкість. Роз'єм CCS поєднує стандартні контакти зарядки змінного струму (такі як J1772 у Північній Америці або Type 2 у Європі) з двома додатковими контактами постійного струму, що дозволяє як повільну зарядку змінним струмом, так і високошвидкісну зарядку постійним струмом через один порт.
Переваги CCS:
• Багатофункціональна зарядка:Підтримує зарядку як змінним, так і постійним струмом, підходить для заряджання вдома та в громадських місцях.
• Швидка зарядка:Швидка зарядка постійним струмом зазвичай може зарядити акумулятор до 80% менш ніж за 30 хвилин, що значно скорочує час заряджання.
• Широке впровадження:Впроваджено великими автовиробниками та інтегровано у зростаючу кількість громадських зарядних станцій.
Як обов'язковий стандарт у Європейському Союзі, CCS2 залишається домінуючим роз'ємом швидкої зарядки постійного струму.Згідно зДані Європейської обсерваторії з альтернативного палива (EAFO) (4 квартал 2024 року), переважна більшість (приблизновід 85% до 90%) громадських зарядних станцій використовують з’єднання типу 2 (змінний струм) або CCS (постійний струм). [Джерело ACEA]. Дані зМіністерство енергетики США (DOE)вказує на те, що CCS залишається встановленим стандартом для поточного парку автомобілів, відмінних від Tesla, у Північній Америці, навіть попри перехід на NACS [Джерело DOE-AFDC].
2. Які транспортні засоби підтримують зарядку CCS?
CCSзалишаєтьсядомінуючий стандарт швидкої зарядкиу світі, особливо в Європі. У Північній Америці більшість існуючих електромобілів, що не виробляються Tesla (моделі до 2025 року), підтримують CCS1, хоча багато виробників оголосили про перехід на порти NACS, починаючи з 2025 року.
Підтримувані транспортні засоби включають:
•Фольксваген ID.4
• Серії BMW i4 та iX
• Форд Мустанг Mach-E
• Hyundai Ioniq 5
• Кіа EV6
Ці транспортні засоби сумісні з більшістю мереж високошвидкісної зарядки, що забезпечує зручність для подорожей на далекі відстані.
3. Зміна ландшафту Північної Америки: CCS1 проти SAE J3400 (NACS)
Північноамериканський ринок наразі визначається конкуренцією міжCCS1(регіональний стандарт CCS) таПівнічноамериканська система заряджання (NACS), який був стандартизований Товариством автомобільних інженерів (SAE) якSAE J3400。
У цій статті наведено поглиблений аналіз поточного стану зарядних станцій у Північній Америці, зосереджуючись на технічних характеристиках тапроблеми розгортання на місцяхCCS1, J1772 та зростаючого стандарту SAE J3400 (NACS).Ми інтегруємо знання, отримані від основних операторів зарядних мереж, та документацію з автомобільної інженеріїпорівняти типи заряджання, фізичну сумісність та довгострокові тенденції.
| Функція | CCS1 (Комбінована система заряджання) | NACS / SAE J3400 (Північноамериканська система заряджання) |
|---|---|---|
| Дизайн роз'єму | Більший, громіздкіший роз'єм, що поєднує контакти J1772 з двома контактами постійного струму. | Менший, легший та ергономічніший дизайн; один комплект контактів для змінного/постійного струму. |
| Домінуючий регіон | Європа (як CCS2) та раніше Північна Америка. | Північна Америка (стане стандартом за замовчуванням). |
| Перспективи на майбутнє | Залишатиметься важливим для існуючого парку електромобілів, відмінних від Tesla, та завдяки адаптерам. | Великі автовиробники впроваджують його для нових моделей, починаючи з2025/2026。 |
Стандартизація роз'єму NACS якSAE J3400забезпечує чітку дорожню карту галузі, забезпечуючи сумісність та сертифікацію безпеки для її широкого впровадження по всій Північній Америці.
4. Що таке зарядка J1772?
SAE J1772є стандартомЗмінний струм (AC)зарядний роз'єм у Північній Америці, який в основному використовується дляРівень 1 (120 В)іРівень 2 (240 В)заряджання. Розроблено ТовариствомАвтомобільні інженери (SAE),Він сумісний майже з усіма електромобілями та гібридними електромобілями з підзарядкою від мережі (PHEV), що продаються в Північній Америці.
Особливості J1772:
• Тільки зарядка від мережі змінного струму:Підходить для повільної зарядки вдома або на робочому місці.
• Широка сумісність:Підтримується майже всіма електромобілями та гібридами з підзарядженим двигуном у Північній Америці.
• Домашнє та громадське використання:Зазвичай використовується в домашніх зарядних системах та громадських зарядних станціях змінного струму.
Оцінки галузі свідчать про те, щопонад 80-90%Домашні зарядні пристрої рівня 2, що продаються в Північній Америці, оснащені роз'ємом J1772, що робить його універсальним стандартом змінного струму. Власники Tesla можуть заряджати свої автомобілі на більшості громадських станцій змінного струму за допомогою адаптера J1772. Крім того, у звіті Electric Mobility Canada підкреслюється широка залежність власників електромобілів Nissan Leaf та Chevrolet Bolt від J1772 для щоденної зарядки.
5. Які транспортні засоби підтримують зарядку J1772?
БільшістьЕлектромобілііГібридні електромобілі (PHEV)у Північній Америці оснащеніРоз'єми J1772, що робить його найбільш сумісним стандартом для заряджання рівня 1 та рівня 2.
Підтримувані транспортні засоби включають:
• Моделі Tesla (з адаптером)
• Ніссан Ліф
• Електромобіль Chevrolet Bolt
• Toyota Prius Prime (гібридний причіп)
Широка сумісність J1772 робить його одним із найпопулярніших стандартів заряджання в Північній Америці. Як універсальний стандарт рівня 2 (AC), усі електромобілі та гібриди, що не виробляються Tesla та виробляються для північноамериканського ринку (до переходу на NACS, наприклад, моделі до 2025/2026 років), оснащені портом J1772, що робить його функціональним стандартом 100% сумісності для заряджання змінним струмом. Використання Tesla адаптерів J1772 дозволяє її автомобілям заряджатися майже на всіх громадських станціях змінного струму. Крім того, дослідження Electric Mobility Canada показує, що власники електромобілів Nissan Leaf та Chevrolet Bolt високо цінують сумісність та простоту використання J1772.
6. Ключові відмінності між CCS та J1772
Вибираючи стандарт заряджання, користувачі повинні враховуватишвидкість заряджання,сумісність, та варіанти використання. Ось основні відмінності:
| Порівняння | CCS (комбінована система заряджання) | J1772 (SAE J1772) |
| Тип заряджання | Підтримує змінний струм (рівень 2) таШвидка зарядка постійним струмом (рівень 3) | Тільки зарядка змінного струму(Рівень 1 та Рівень 2) |
| Швидкість заряджання | Швидка зарядка постійним струмом, зазвичай від 50 кВт до 350 кВт (менше 30 хвилин до 80%) | Зарядка 2-го рівня до 19,2 кВт (4–8 годин для повної зарядки) |
| Дизайн роз'єму | Більший, громіздкіший роз'єм, що поєднує контакти змінного струму J1772 з двома спеціальними контактами постійного струму. | Компактний роз'єм для заряджання змінного струму лише для рівня 1/2. |
| Протокол зв'язку | ISO 15118 (Система електропередач – ПЛК)для розширених функцій (наприклад, Plug and Charge) | SAE J1772 (Сигнал керування)для базового контролю заряду та безпечного блокування. |
| Вартість обладнання | (блок постійного струму): від 10 000 до понад 40 000 доларів США (для блоку потужністю 50–150 кВт, за винятком цивільного будівництва) | Житлові одиниці 2-го рівня: зазвичай300 – 1000 доларів СШАдля апаратного блоку. |
| Варіанти використання | Зарядка вдома, подорожі на далекі відстані та високошвидкісна громадська зарядка. | Повільна зарядка вдома або на робочому місці (паркування протягом ночі/щодня). |
a. Швидкість заряджання:
CCS та NACS підтримують швидку зарядку постійним струмом, часто потужністю від 50 кВт до350 кВт(залежно від станції та архітектури транспортного засобу). J1772 обмежений зарядкою змінного струму 2-го рівня з максимальною типовою вихідною потужністю19,2 кВт.
b. Вартість та складність встановлення:Хоча встановлення J1772 (рівень 2) можна порівняти з підключенням великого приладу (300–1000 доларів США за обладнання), розгортання DCFC (CCS/NACS) на місці є значним інженерним проектом. Загальні витрати на проект (>100 000 доларів США) часто переважно залежать від модернізації комунальної мережі, витрат на трансформатори та отримання спеціальних дозволів — факторів, які значно перевищують вартість одиниці обладнання в розмірі 10 000–40 000 доларів США.[Аналіз вартості NREL].
c. Конструкція роз'єму
CCSПоєднує контакти змінного струму J1772 з двома додатковими контактами постійного струму, що робить його трохи більшим за стандартний роз'єм J1772, але забезпечує більшу гнучкість.
J1772: Компактніший роз'єм, який підтримує виключно зарядку від змінного струму.
г. Сумісність
CCSСумісний з електромобілями, призначеними для заряджання як змінним, так і постійним струмом, що особливо корисно для тривалих поїздок, що потребують швидких зупинок для заряджання.
J1772Універсально сумісний з усіма північноамериканськими електромобілями та гібридами підзаряджених автомобілів для заряджання змінним струмом, широко використовується на домашніх зарядних станціях та громадських зарядних пристроях змінного струму.
е. Застосування
CCSІдеально підходить як для заряджання вдома, так і для високошвидкісної зарядки в дорозі, підходить для електромобілів, які потребують опцій швидкої зарядки.
J1772В першу чергу підходить для заряджання вдома або на робочому місці, найкраще підходить для заряджання вночі або в умовах, коли швидкість не є критичним фактором.
f. Протокольна сумісність: SAE J3400 та ISO 15118
Стандарт CCS спирається на ISO 15118 (зокрема 15118-2/20 для ПЛК через лінію Control Pilot), щоб забезпечити безпечні функції, такі як Plug and Charge (P&C). Найважливіше те, що стандарт SAE J3400 чітко визначено як електрично сумісний з протоколом ISO 15118 через ПЛК. Це означає, що транспортні засоби, обладнані NACS, можуть підтримувати функції P&C та V2G (Vehicle-to-Grid) за умови, що серверна частина та прошивка зарядної станції оновлені для повної реалізації протоколу ISO 15118 для роз'єму J3400. Ця сумісність є ключем до безперебійного переходу.
[Примітка з візуального пояснення] Див. Рисунок 1 для порівняння роз'ємів J1772 та CCS1.
7. Часті запитання
1. Чи можна заряджати транспортні засоби (з кондиціонером) лише за стандартом J1772 на станції CCS?
Ні, не безпосередньо для швидкої зарядки постійним струмом. Хоча верхня половина порту CCS — це порт J1772, громадські станції швидкої зарядки постійним струмом забезпечують лише повну гармату CCS (DC). Транспортний засіб лише з J1772 не може використовувати високопотужні контакти постійного струму.
2. Чи широко доступні зарядні пристрої CCS на громадських зарядних станціях?
Так.Зарядні пристрої CCS (CCS1/CCS2) поширені в усьому світі. У Північній Америці мережа є розгалуженою, і багато станцій додають роз'єми NACS поряд із CCS1 для майбутньої сумісності.
3. Чи підтримують автомобілі Tesla CCS або J1772?
Автомобілі Tesla за замовчуванням використовують роз'єм NACS. Вони можуть заряджатися на станціях J1772 (AC) за допомогою адаптера, а також можуть отримати доступ до мережі швидкої зарядки CCS DC за допомогою адаптера CCS, наданого виробником.
4. Що швидше: CCS чи J1772?
CCS та NACS (J3400) значно швидші, ніж J1772.Це пояснюється тим, що CCS та NACS підтримують швидку зарядку постійним струмом 3-го рівня, тоді як J1772 обмежений повільною зарядкою змінним струмом 1/2 рівня.
5. Яка зарядна потужність зарядного пристрою J1772?
Зарядні пристрої J1772 зазвичай підтримують заряджання рівня 1 (120 В, 1,4-1,9 кВт) та рівня 2 (240 В, 3,3-19,2 кВт).
6. Яка максимальна зарядна потужність зарядного пристрою CCS?
Зарядні пристрої CCS зазвичай підтримують рівні потужності від 50 кВт до 350 кВт, залежно від зарядної станції та транспортного засобу.
7. Яка типова вартість обладнання для зарядних пристроїв J1772 та CCS/NACS?
Вартість блоків J1772 рівня 2 зазвичай становить від 300 до 1000 доларів США (без урахування житлової проводки). Блоки DCFC (CCS/NACS) (50–150 кВт) зазвичай коштують від 10 000 до 40 000 доларів США та більше (лише за апаратний блок). Примітка: загальна вартість проекту DCFC часто перевищує 100 000 доларів США.
8.Чи буде CCS1 поступово припинено в Північній Америці?
CCS1 перебуває у перехідному періоді. Хоча більшість автовиробників зобов'язалися впроваджувати порти NACS, починаючи з 2025/2026 років, CCS1 залишатиметься ключовим для мільйонів існуючих електромобілів, відмінних від Tesla, протягом багатьох років. Зарядні мережі рухаються в бік станцій з двома портами (CCS1 + NACS).
8. Майбутні тенденції та рекомендації користувачів
Оскільки ринок електромобілів продовжує зростати, ландшафт зарядних пристроїв стає чітко сегментованим за регіонами та варіантами використання:
• Глобальний стандарт: CCS2залишається стандартом, відмінним від Tesla, у всій Європі та на інших основних світових ринках.
•Північна Америка: SAE J3400 (NACS)швидко стає домінуючим новим стандартом швидкої зарядки пасажирських автомобілів, який підтримують майже всі великі автовиробники. CCS1 залишатиметься ключовим протягом перехідного періоду.
• Домашня зарядка: SAE J1772(Рівень 2) продовжуватиме домінувати на ринку недорогих, повільно заряджаючих пристроїв для дому та офісу завдяки своїй універсальності та простоті.
Для споживачів вибір залежить від місцезнаходження. У Європі сумісність з CCS2 є обов'язковою. У Північній Америці вибір автомобіля зрідний NACS (J3400)– це найкращий спосіб забезпечити майбутнє ваших інвестицій, тоді як нинішні власники, які не належать Tesla, повинні покладатися на існуючіCCS1мережа та адаптери для доступу до Supercharger. Тенденція додвопортові зарядні станціїдля обслуговування як поточного флоту CCS, так і майбутнього флоту NACS.
Час публікації: 31 жовтня 2024 р.