Seria ISO 15118 – Norma dotycząca gniazd stacji ładowania, której nie można już ignorować

W procesie projektowania i rozwoju słupów ładowania w większości krajowych branż, koszt słupów ładowania, wygląd słupów ładowania, a także ich konstrukcja (ochrona przeciwpożarowa/ochrona IP/odległość bezpieczeństwa), wydajność (dokładność pomiaru prądu i napięcia), kompatybilność (dostosowanie do wymagań głównych producentów samochodów), funkcje zabezpieczające (zatrzymanie awaryjne/zatrzymanie awaryjne) itp. słupów ładowania są brane pod uwagę. Jednak niewielu producentów koncentruje się na procesie komunikacji między słupami a pojazdami, nie mówiąc już o tym, czy jest on zgodny z odpowiednimi standardami komunikacyjnymi. Liczy się tylko możliwość uruchomienia i ładowania – reszta nie jest aż tak ważna.

Jeśli produkt jest sprzedawany wyłącznie na rynku krajowym, nie ma powodu do obaw. W chińskim certyfikacie 3C, GB/T27930 (protokół komunikacji cyfrowej między ładowarkami przewodowymi poza pokładem a pojazdami elektrycznymi) nie jest obowiązkowym wymogiem dla stacji ładowania w celu uzyskania certyfikatu.

Europejskie przepisy dotyczące stacji ładowania IEC 61851-24 2014/2023, załącznik C, jednoznacznie stanowią, że komunikacja nadrzędna stacji ładowania prądem stałym musi być zgodna z wymogami normy DIN SPEC 70121:2014 lub ISO 15118-2:2014. Oczywiście obie normy mogą być również obsługiwane.

Głowica pistoletu w standardzie krajowym ma oddzielne linie sygnałowe CAN+ i CAN–, a metodą komunikacji między pojazdem a ładowarką jest komunikacja CAN. Głowica pistoletu w standardzie europejskim nie posiada linii CAN, a komunikacja nadrzędna między stacją ładowania a pojazdem odbywa się poprzez sprzężenie sygnałów wysokiej częstotliwości z liniami CP i PE o napięciu 12 V i częstotliwości 1 kHz. Ta metoda komunikacji nazywana jest komunikacją Power Line Carrier (PLC).

Trudność w opracowaniu protokołu dla standardowej europejskiej stacji ładowania opartej na komunikacji PLC jest znacznie większa niż w przypadku komunikacji CAN, a na rynku nie ma zbyt wielu materiałów open source, które mogłyby posłużyć jako punkt odniesienia. Dlatego większość firm zajmujących się elektrycznością kupuje bezpośrednio oddzielne moduły SECC (Supply Equipment Communication Controller), pakuje własne informacje o ładowaniu za pomocą sygnałów CAN i przesyła je do modułu SECC, który następnie komunikuje się z modułem EVCC pojazdu.

Zakup osobnego modułu SECC to jednak dopiero pierwszy krok, a udowodnienie, że moduł ten spełnia wymagania normy DIN SPEC 70121:2014 lub ISO 15118-2:2014 w połączeniu z całym modułem, wiąże się ze znacznym wydatkiem.

Wycena pojedynczego badania protokołu DIN 70121 lub 15118 przez jednostkę certyfikującą wynosi zazwyczaj ponad 100 000 juanów, a ustalony czas badania wynosi kilka dni. Za przekroczenie tego terminu naliczane są dodatkowe opłaty. Nakład pracy związany z badaniem protokołu 15118 będzie nieco większy niż w przypadku protokołu 70121, a cena będzie wyższa o kilkadziesiąt tysięcy juanów. W przypadku obu badań cena wzrośnie dwukrotnie.

Krajowe firmy zajmujące się palowaniem mogą jedynie krytykować agencję certyfikującą za jej nieuczciwość, płacąc za nią, i mogą jedynie zgodzić się na europejski certyfikat CE. Większość firm palujących decyduje się na obsługę wyłącznie normy DIN 70121 z prostego powodu: jest ona tańsza niż 15118, a stopień trudności badań jest niższy, a prawdopodobieństwo ukończenia prac w ciągu określonej liczby dni jest większe.

W rzeczywistości agencja certyfikująca, która testowała ten protokół, również osiągnęła niesłuszny zysk. Symulator do testowania tego protokołu – pudełko wielkości szuflady połączone z komputerem na górze – kosztuje ponad milion juanów, zbliżając się do ceny mieszkania w mieście drugiej kategorii, z wysoką roczną opłatą za konserwację i aktualizację oprogramowania. Umowa została zawarta przez Europę i można kupić tylko jej plany testowe. Jednostka certyfikująca obwinia również producenta symulatora o nieuczciwość w płaceniu, w przeciwnym razie nie miałby on możliwości testowania tego projektu.

Nie każdy ma wybór.

Jednakże dobre dni trwały zaledwie kilka lat.

W czerwcu 2025 r. Unia Europejska wydała ROZPORZĄDZENIE DELEGOWANE KOMISJI (UE) 2025/656, które uzupełnia i zmienia ROZPORZĄDZENIE (UE) 2023/1804 w sprawie ładowania bezprzewodowego, elektrycznych systemów drogowych oraz zaopatrzenia w wodór pojazdów transportu drogowego. ROZPORZĄDZENIE (UE) 2023/1804, wydane w 2023 r., jest powszechnie znane jako Rozporządzenie w sprawie infrastruktury paliw alternatywnych (AFIR). Jest to kluczowa polityka wprowadzona przez Unię Europejską w celu przyspieszenia przejścia na transport bezemisyjny i rozwiązania problemu niewystarczającej infrastruktury dla paliw alternatywnych, takich jak energia elektryczna i wodór. Jego głównym celem jest zmuszenie państw członkowskich do ulepszenia swoich sieci infrastruktury ładowania, tankowania i innych usług poprzez przepisy, wyeliminowanie „obawu” użytkowników o zasięg i uzupełnianie energii oraz wspieranie masowej popularyzacji pojazdów elektrycznych (EV), pojazdów napędzanych wodorowymi ogniwami paliwowymi (FCEV) i ciężkich elektrycznych ciężarówek.

Mówiąc prościej, wystarczy wiedzieć, że UE wydała zmienioną wersję rozporządzenia w sprawie infrastruktury paliw alternatywnych (AFIR), które ma pełną moc prawną i jest obowiązkowym wymogiem bezpośrednio stosowanym we wszystkich państwach członkowskich.

Podsumowując, publiczne pale DC po 2026 r. muszą spełniać wymagania normy EN ISO 15118-2:2016, a po 2027 r. wszystkie pale DC i pale AC trybu 3 muszą spełniać wymagania normy EN ISO 15118-20:2022.

W rodzinie akumulatorów ładowania, jedynym, który został oszczędzony, jest akumulator ładowania AC w ​​trybie 2. W Chinach ten przenośny akumulator (IC-CPD) nazywany jest ładowaniem przenośnym i ma moc 3,7 kW. Wyjaśnienie podane w ROZPORZĄDZENIU (UE) 2025/656 mówi, że akumulatory AC w ​​trybie 2 wykorzystują modulację PWM, która jest wystarczająca do obsługi norm ISO 15118-2 lub -20 i nie przyniesie użytkownikowi końcowemu żadnych dodatkowych korzyści.

Dla krajowych firm zajmujących się palowaniem, regulacja ta nie jest łatwa. Zaraz po uzyskaniu certyfikatu DIN 70121, obowiązkowe jest stosowanie normy 15118, która wymaga stosowania zarówno norm 15118-2, jak i 15118-20. Wiele firm może nie być świadomych różnic między normami DIN 70121, ISO 15118-2 i ISO 15118-20, a także celu ich stosowania.

Opowieść należy zacząć od początku.

Na początku 2010 roku wspólna grupa robocza Komitetu Technicznego 69 IEC (TC69) i Komitetu Technicznego 22 ISO (TC22) rozpoczęła współpracę w celu opracowania serii norm ISO 15118, mających na celu rozwiązanie problemu standaryzacji komunikacji między pojazdami elektrycznymi a stacjami ładowania.

Ze względu na zbytnie namysły ze strony grupy roboczej i niską wydajność pracy Europejczyków, normy serii 15118 są w przygotowaniu, ale nie zostały jeszcze oficjalnie opublikowane.

Rynek nie może jednak dłużej czekać. Zwłaszcza niemieccy giganci motoryzacyjni liczą na jak najszybsze wprowadzenie wspólnego systemu ładowania pojazdów elektrycznych i zdobycie przewagi rynkowej. Dlatego niemieccy giganci branży połączyli siły i, w ramach DIN, wyodrębnili część stosunkowo dojrzałej treści omówionej w normie ISO 15118 i opracowali niemiecką normę krajową, która mogłaby zostać natychmiast wdrożona. Norma DIN 70121 została wydana w 2012 roku i zaktualizowana w 2014 roku. DIN 70122:2018 to norma testowa, która jest zgodna z normą DIN 70121:2014.

Norma 15118 pojawiła się jednak późno i oficjalnie ukazała się dopiero w 2013 roku. Jej szczegółowe standardy dotyczące warstwy aplikacji oraz standardy testowania były stopniowo publikowane w latach 2014 i 2018. Seria ISO 15118 składa się w sumie z pięciu książek, a relacje między nimi są następujące:

Dlatego normę DIN 70121:2014 można traktować jako uproszczoną wersję normy ISO 15118. Norma DIN 70121 obsługuje wyłącznie ładowanie prądem stałym, podczas gdy normy ISO 15118-1-5 mogą obsługiwać zarówno ładowanie prądem przemiennym, jak i stałym, a także szyfrowanie TLS, funkcję Plug&Charge oraz inteligentne ładowanie.

W 2022 roku norma ISO 15118 opublikowała drugą generację standardów ładowania, a mianowicie ISO 15118-20:2022, jak wspomniano wcześniej. W porównaniu z normą 15118-2, obsługuje ona również szyfrowanie TLS1.3, VG (przesyłanie energii do sieci), WPT (ładowanie bezprzewodowe) oraz ACD (urządzenie automatycznego łączenia), bazując na pierwotnych standardach. Posiada również odpowiednie standardy testowe:

Norma DIN SPEC 70121 pierwotnie miała być rozwiązaniem przejściowym, mającym zapewnić normalne funkcjonowanie rynku przed wydaniem normy ISO 15118. Niestety, w rzeczywistym procesie wyboru komunikacji między palem a pojazdem, nawet gdy zarówno pojazd, jak i pal obsługują normy 70121 i 15118, 90% scenariuszy nadal opiera się na normie DIN 70121.

Oprócz korzyści wynikających z pierwszeństwa, jakie daje norma DIN 70121, w przypadku zdecydowanej większości pojazdów i stosów nie są wymagane żadne zaawansowane funkcje (TLS/PNC/VG/WPT itp.), wystarczy po prostu naliczyć opłatę.

Komisja Europejska ma swoje uwagi.

Dyrektywa 2014/94/UE w sprawie rozmieszczania infrastruktury paliw alternatywnych została wydana po raz pierwszy w 2014 r., gdy nie była jeszcze rozporządzeniem, lecz dyrektywą.

Dyrektywa różni się od obowiązkowych wymogów wynikających z rozporządzeń, ponieważ określa jedynie rezultaty, które należy osiągnąć, pozostawiając sposób i formę ich osiągnięcia w gestii rządów państw członkowskich. Dyrektywa nie ma bezpośredniego zastosowania i wymaga od państw członkowskich transpozycji jej treści do prawa w określonym czasie. Na przykład, dyrektywa UE w sprawie jednorazowych produktów z tworzyw sztucznych (UE 2023/814) nakłada na państwa członkowskie obowiązek uregulowania konsumpcji niektórych jednorazowych produktów z tworzyw sztucznych, ale to państwa członkowskie decydują, czy nałożyć podatki, zakazy lub inne środki.

Dyrektywa w sprawie infrastruktury zastępującej paliwa z 2014 r. również zawierała wymogi dotyczące punktów ładowania, stacji tankowania wodoru, stacji tankowania gazu itp., które miały zostać spełnione do 2020 r. i 2025 r., ale były one zbyt niejasne, stwierdzając jedynie, że powinna istnieć „odpowiednia gęstość zasięgu” bez jasnej wartości docelowej. Niewątpliwie dało to europejskim państwom członkowskim dużo czasu buforowego i swobody, ale rezultaty nie były idealne. Formułując krajowe ramy polityki, kraje mają różne cele i środki, co skutkuje fragmentarycznym i nierównomiernym rozwojem infrastruktury w UE. Kraje o dobrym rozwoju i dużej popularności pojazdów elektrycznych są naturalnie skłonne do inwestowania, podczas gdy kraje o średnim rozwoju pojazdów elektrycznych zdecydowanie nie są skłonne do budowy. Wydawanie pieniędzy podatników własnego kraju na szycie sukien ślubnych dla innych jest naprawdę niepotrzebne.

Co więcej, w ostatnich latach nastąpił szybki rozwój pojazdów elektrycznych zasilanych nowymi źródłami energii, a Chiny przejęły inicjatywę. Wskaźnik penetracji rynku pojazdów elektrycznych (tramwajów, tramwajów hybrydowych typu plug-in i tramwajów o zwiększonym zasięgu) przekroczył 50%. Europa wyraźnie pozostaje w tyle, a najczęstszą przyczyną jest słaba infrastruktura, przestarzałe warunki ładowania i skomplikowane systemy ładowania, które znacząco wpływają na komfort podróżowania.

Fakt, że norma DIN 70121, jako wspomniany wcześniej protokół przejściowy, zawsze była uważana za obowiązującą w zakresie opłat, jest tego wyraźnym dowodem.

W tym kontekście Komisja Europejska zdała sobie sprawę, że nie można dłużej zwlekać z budową nowej infrastruktury energetycznej. W przeciwnym razie nie tylko nie osiągniemy celu redukcji emisji dwutlenku węgla do 2050 roku, ale również całkowicie stracimy pozycję w tyle za Chinami. Dlatego w 2023 roku dyrektywa 2014/94/UE została zaktualizowana i dostosowana do wymogów Rozporządzenia (UE) 2023/1804. Etykiety są jasno określone w artykule 3 oraz w odniesieniu do sieci bazowej TEN-T:

Krótko mówiąc, na głównych autostradach UE konieczne są stacje ładowania, zwłaszcza stacje szybkiego ładowania o dużej mocy.

Po określeniu liczby i mocy szczegółowych stacji ładowania w rozporządzeniu z 2023 roku, Komisja Europejska uznała, że ​​to nie wystarczy. Pojazdy elektryczne potrzebują jedynie stacji ładowania o dużej mocy, a ponadto istnieje potrzeba łatwych w obsłudze i przejrzystych stacji ładowania.

Wyobraź sobie, że z radością jeździsz swoim najnowszym samochodem elektrycznym po Europie, a we Francji bezproblemowo go ładujesz, korzystając z wygodnej płatności kodem QR, szybkiego ładowania i przejrzystych rachunków. Ale po podróży do Grecji odkryłem, że fizyczny interfejs głowicy pistoletu jest stary i niekompatybilny z Twoim najnowszym samochodem. Odwiedziłem kilka stacji ładowania, ale nie mogłem znaleźć odpowiedniej ładowarki. Pojechałeś więc do Bułgarii, kraju sąsiadującego z Grecją, gdzie można włożyć pistolet, ale trzeba użyć terminala POS do przeciągnięcia karty i gdzie nie ma obsługi płatności kodem QR. Byłeś zdesperowany, ponieważ nie miałeś przy sobie karty bankowej, a pozostały zasięg akumulatora samochodu wynosił mniej niż 20 kilometrów. Co za okropne doświadczenie.

Aby rozwiązać ten problem, konieczne jest ujednolicenie interfejsu fizycznego i protokołu komunikacyjnego stacji ładowania.

W rozporządzeniu (UE) 2025/656 w sprawie infrastruktury zastępowania paliw położono nacisk na określenie, że fizyczne interfejsy nowo zainstalowanych lub odnowionych stacji ładowania muszą spełniać wymogi norm IEC 62196-2:2022 i IEC 62196-3:2022, a następnie wymogi norm ISO 15118-2:2016 i ISO 15118-20:2022, jak wspomniano powyżej.

Nietrudno zgadnąć, dlaczego norma DIN 70121 nie została wykorzystana jako standard komunikacyjny.

Norma DIN 70121 jest zbyt prosta, brakuje w niej bezpiecznego szyfrowania podczas komunikacji i nie obsługuje funkcji PNC (plug and play), co zwiększa obciążenie użytkowników końcowych i jest niewygodne. Dzięki funkcji PNC użytkownicy mogą obsługiwać urządzenie niemal bezmyślnie, podłączają pistolet i nie martwią się o nic – bez przeciągania karty, skanowania kodu ani klikania na ekranie. Po naładowaniu operator automatycznie prześle Ci dane do faktury.

Do 2027 roku wszystkie ogniwa AC i DC będą obsługiwać 15118-20 (głównie funkcję VG), głównie dla ogólnego układu sieci. Pojedynczy nowy pojazd elektryczny może nie być wielkim problemem, ale jeśli jest ich 100 000, a nawet miliony, zmagazynowana energia jest znaczna. Jeśli w szczytowym momencie zużycia energii elektrycznej część energii elektrycznej samochodu jest zwracana do sieci, może to znacznie zmniejszyć obciążenie sieci bez konieczności instalowania tak wielu generatorów. W dolinie energii elektrycznej nadmiar energii z sieci energetycznej może być przesyłany do samochodów bez marnowania prądu. Stacje ładowania z możliwością podłączenia do sieci są szczególnie ważne w niektórych odległych regionach Europy, gdzie główne metody wytwarzania energii opierają się na energii wiatrowej i słonecznej. Te źródła energii są wrażliwe na czas i muszą być magazynowane, w przeciwnym razie zostaną zmarnowane.

Krótko mówiąc, z nowelizacji przepisów dotyczących infrastruktury substytucji paliw, które zostaną opublikowane w 2025 roku, wyraźnie widać determinację i pilną potrzebę Europy w zakresie nowych instalacji energetycznych. W przeciwnym razie nie będzie to obowiązkowe na początku 2026 roku, sześć miesięcy po ich opublikowaniu.

Ponieważ jest to wymóg regulacyjny, nie jest to powód do strachu, lecz realne żądanie. Na europejskiej stronie internetowej monitorującej infrastrukturę zastępowania paliw znajdują się szczegółowe dane, które pozwalają w przejrzysty i intuicyjny sposób śledzić postępy w budowie w każdym kraju.

Po opublikowaniu przepisów europejskie państwa członkowskie zaczęły aktywnie reagować. Francja ogłosiła w listopadzie 2025 r., że zapewni dotacje ekologiczne na zakup prywatnych pojazdów elektrycznych; W listopadzie 2025 r. Niemcy opublikowały plan generalny dotyczący infrastruktury ładowania do 2030 r., w pełni zgodny z rozporządzeniem Unii Europejskiej (AFIR) 2023/1804; We Włoszech, dzięki dotacjom kuponowym, udział w rynku pojazdów elektrycznych wzrośnie jedynie o 12,2% w 2025 r. W grudniu 2025 r. odległy, mały kraj wyspiarski Cypr przygotowuje się do przeznaczenia 4,5 mln euro na promocję mobilności elektrycznej.

Duzi producenci samochodów również zaczęli wprowadzać na rynek modele zgodne z normą 15118-20. Model BMW iX3 z 2026 roku, będący przedstawicielem starej szkoły motoryzacyjnej, w pełni obsługuje funkcję VG; Hyundai IONIQ, który słabo sprzedaje się w Chinach, również planuje współpracę i wprowadzenie na rynek modelu 15118-20 w 2026 roku; planowane są również modele Mercedes-Benz EQS i Volkswagen z serii ID.

Dla krajowych przedsiębiorstw zajmujących się eksportem, niezależnie od tego, czy chcą tego, czy nie, i niezależnie od tego, czy mają możliwość samodzielnego opracowania modułów SECC, normy ISO 15118-2 i 15118-20 są normami, których nie można pominąć w eksporcie do Europy.

Według wiedzy autora, obecnie na rynku jest niewiele przedsiębiorstw zajmujących się ładowaniem akumulatorów, które obsługują ładowanie typu plug and play (tryb PNC) zgodnie z normą ISO 15118-2, a funkcja ładowania dwukierunkowego obsługująca normę ISO 15118-20 jest praktycznie niedostępna.

Zamiast czekać i obserwować, lepiej działać wcześnie i wykorzystywać okazje rynkowe. Podobnie jak wspomniana wcześniej norma DIN 70121, była ona szeroko stosowana kilka lat temu.