المعيار الجديد EN ISO 15118-1 / 2 لمحطات شحن السيارات الكهربائية

متطلبات جديدة لمحطات الشحن: معيار EN ISO 15118-1

أصدرت المفوضية الأوروبية قرارًا سيكون له أثر بالغ على جميع مصنعي المركبات الكهربائية وبنية الشحن التحتية. اعتبارًا من العام المقبل، يجب أن تتوافق محطات الشحن مع سلسلة معايير ISO 15118. وقد قدم معهد VDE العديد من خدمات اختبار التكيف، ويعمل على تطوير المزيد من إجراءات الاختبار لضمان الامتثال للمعايير.

ابتداءً من 8 يناير 2026، يجب أن تستوفي جميع نقاط الشحن العامة متطلبات سلسلة معايير EN ISO 15118-1 إلى -5. وابتداءً من 1 يناير 2027، سيصبح تطبيق معيار EN ISO 15118-20 إلزاميًا، بما في ذلك محطات الشحن التي تُدار بشكل خاص أو شبه عام. وتُشكل هذه المعايير الأساس الجوهري لميزات مستقبلية مثل "التوصيل والتشغيل"، والتواصل الآمن بين المركبات ونقاط الشحن، والشحن ثنائي الاتجاه (من المركبة إلى الشبكة).

ماذا يعني معيار EN ISO 15118-1/2؟

استجاب معهد VDE للاختبار والشهادات مبكراً للمتطلبات التنظيمية الجديدة، ويعمل حالياً على تطوير إجراءات اختبار موحدة. والهدف هو توفير خدمات اختبار شاملة وشهادات موثوقة لمصنعي محطات شحن التيار المتردد والتيار المستمر منذ المراحل الأولى، استناداً إلى معيار ISO 15118، لضمان مطابقة منتجاتهم للمواصفات.

تشمل خدمات معهد VDE لمعيار ISO 15118 اختبار قابلية التشغيل البيني واختبار المطابقة للبنية التحتية للشحن، وإعداد تقارير الاختبار الموحدة وشهادات المطابقة، وتقييم دمج الميزات الجديدة مثل التوصيل والتشغيل وV2G.

لقد نصت لوائح أعمدة الشحن الأوروبية، IEC 61851-24:2014/2023 الملحق ج، بوضوح منذ فترة طويلة على أن الاتصال عالي المستوى لأعمدة الشحن DC يجب أن يتوافق مع DIN SPEC 70121:2014 أو ISO 15118-2:2014 (يمكن دعم أحدهما أو كليهما).

يمثل هذا الشرط تحدياً لبعض شركات محطات الشحن المحلية.

توجد اختلافات في واجهة التوصيل المادية. يستخدم المعيار الأوروبي واجهة CCS2 (نظام الشحن المدمج 2)، حيث تشترك مقابس إدخال التيار المتردد والتيار المستمر في واجهة واحدة؛ بينما يستخدم المعيار الصيني واجهة النظام B، التي تفصل بين مدخلات التيار المتردد والتيار المستمر. يمكن حل هذا الاختلاف بالالتزام الصارم بمعيار IEC 62196 (الذي يحدد بوضوح الأبعاد المادية ومتطلبات الأداء)، مما يجعله بسيطًا من الناحية التقنية.

تختلف طريقة الاتصال، وهذا يُمثل عائقًا تقنيًا جوهريًا. تحتوي فوهة الشحن الصينية القياسية على خطي إشارة CAN+ وCAN- منفصلين، وتستخدم منصة شحن المركبات بروتوكول CAN للاتصال. أما فوهة الشحن الأوروبية القياسية، فلا تحتوي على خط CAN، بل تستخدم بروتوكول PLC (الاتصال عبر خطوط الطاقة)، ​​حيث يتم ربط إشارة عالية التردد بإشارة تعديل عرض النبضة (PWM) منخفضة التردد بتردد 1 كيلوهرتز وجهد 12 فولت بين خطي CP وPE. بالمقارنة مع بروتوكول CAN، يُعد تطوير بروتوكول PLC أكثر صعوبة، كما أن الوثائق مفتوحة المصدر نادرة. لذلك، تلجأ العديد من شركات منصات الشحن إلى شراء وحدات SECC (وحدة التحكم في اتصالات معدات التزويد) بشكل منفصل، حيث تقوم بتجميع معلومات الشحن عبر إشارات CAN وإرسالها إلى وحدة SECC، التي بدورها تتصل بوحدة EVCC (وحدة التحكم في اتصالات المركبات الكهربائية) في المركبة.

مع ذلك، فإن شراء أو تطوير وحدة SECC الخاصة بك ليس سوى الخطوة الأولى. فبعد تركيب وحدة SECC في منصة الشحن، لا يزال من الضروري إثبات أن الوحدة، عند استخدامها مع منصة الشحن بأكملها، تتوافق مع متطلبات المعيار الأوروبي DIN SPEC 70121:2014 أو ISO 15118-2:2014.

ولتوفير التكاليف، تختار العديد من شركات محطات الشحن دعم معيار DIN SPEC 70121 فقط لأن شراء وحدات SECC أرخص وأسهل في الاختبار.

ما هي الاختلافات الرئيسية بين معايير DIN 70121 وسلسلة ISO 15118 لأعمدة الشحن DC؟

لم يعد مجرد دعم معيار DIN 70121 كافياً لتلبية أحدث متطلبات الاتحاد الأوروبي.

أصدر الاتحاد الأوروبي اللائحة المفوضة للمفوضية (الاتحاد الأوروبي) 2025/656 في يونيو 2025. تُعد هذه اللائحة مكملاً وتعديلاً للائحة (الاتحاد الأوروبي) 2023/1804 المتعلقة بالشحن اللاسلكي، وأنظمة الطرق الكهربائية، وإمدادات الهيدروجين لمركبات النقل البري. وتُعرف اللائحة (الاتحاد الأوروبي) 2023/1804، الصادرة عام 2023، باسم لائحة البنية التحتية للوقود البديل (AFIR)، وهي لائحة سياسية رئيسية أصدرها الاتحاد الأوروبي لتسريع الانتقال إلى وسائل النقل عديمة الانبعاثات ومعالجة قصور البنية التحتية للوقود البديل (الكهرباء، والهيدروجين، وما إلى ذلك). وتهدف إلى إلزام الدول الأعضاء بتحسين شبكات البنية التحتية للشحن والتزود بالوقود من خلال التشريعات، مما يُخفف من قلق المستخدمين بشأن مدى سير المركبات والتزود بالوقود، ويدعم التوسع الكبير في استخدام المركبات الكهربائية، ومركبات خلايا وقود الهيدروجين، والشاحنات الكهربائية الثقيلة.

باختصار، أصدر الاتحاد الأوروبي نسخة منقحة من لائحة البنية التحتية للوقود البديل (AFIR)، والتي تتمتع بقوة قانونية كاملة، وهي إلزامية، وتطبق مباشرة على جميع الدول الأعضاء.

تشمل التعديلات الهامة ما يلي: بعد 8 يناير 2026، يجب أن تتوافق جميع محطات الشحن المتاحة للجمهور، سواءً كانت جديدة أو مُجددة، بما في ذلك محطات الشحن بالتيار المتردد والتيار المستمر، على الأقل مع متطلبات معيار EN ISO 15118-2:2016. بعد 1 يناير 2027، يجب أن تتوافق جميع محطات الشحن في الأماكن العامة، سواءً كانت جديدة أو مُجددة، بما في ذلك محطات الشحن بالتيار المتردد والتيار المستمر، على الأقل مع معيار EN ISO 15118-20:2022. إذا كانت محطة الشحن تُقدم خدمات المصادقة والترخيص التلقائية، مثل خدمة التوصيل والشحن (PNC)، فيجب أن تتوافق مع كلٍ من معيار EN ISO 15118-2:2016 ومعيار EN ISO 15118-20:2022. بعد 1 يناير 2027، يجب أن تتوافق جميع نقاط الشحن في نقاط الشحن الخاصة، سواءً كانت مُنشأة حديثًا أو مُجددة، بالنسبة لنقاط شحن التيار المتردد من النوع 2، مع معيار EN IEC 61851-1:2019؛ أما بالنسبة لنقاط شحن التيار المتردد من النوع 3 ونقاط شحن التيار المستمر من النوع 4، فيجب أن تتوافق مع معيار EN ISO 15118-20:2022. باختصار، يجب أن تتوافق جميع محطات شحن التيار المستمر العامة الجديدة أو المُجددة، التي تم تركيبها بعد عام 2026، مع معيار EN ISO 15118-2:2016. كما يجب أن تتوافق جميع محطات شحن التيار المستمر الجديدة أو المُجددة، ومحطات شحن التيار المتردد من النوع 3، التي تم تركيبها بعد عام 2027، مع معيار EN ISO 15118-20:2022.

ضمن فئة محطات الشحن، تُستثنى من نطاق هذا التوجيه محطات الشحن المحمولة من النوع الثاني (Microsoft IC-CPDs). في الصين، تُسمى هذه المحطات "شواحن مثبتة على المركبات"، وفي أوروبا، لا تتجاوز قدرتها عادةً 3.7 كيلوواط. ويوضح النظام (الاتحاد الأوروبي) 2025/656 أن تقنية تعديل عرض النبضة (PWM) كافية لمحطات الشحن من النوع الثاني (Microsoft AC) التي تدعم معيار ISO 15118-2 أو 20، ولا تُضيف أي قيمة للمستخدم النهائي.

بالنسبة لشركات محطات الشحن المحلية، قد يُشكّل هذا التنظيم الجديد عوائق تقنية كبيرة. في البداية، كان الامتثال لمعيار DIN 70121 إلزاميًا، ولكن سرعان ما أصبح دعم معيار ISO 15118 إلزاميًا أيضًا؛ كما أصبح دعم كلٍ من معياري ISO 15118-2 وISO 15118-20 إلزاميًا كذلك. بعض شركات محطات الشحن التي تتطلع إلى التوسع في الخارج لم تكن على دراية بهذه المعايير، واحتاجت إلى فهم الفروقات بين DIN SPEC 70121 وISO 15118-2 وISO 15118-20، والغرض من دعمها. لماذا يوجد هذا العدد الكبير من المعايير الخاصة بالاتصال بين محطات شحن المركبات في أوروبا؟

تطور معايير سلسلة ISO 15118: من حل انتقالي إلى معيار عالمي

في أوائل عام 2010، بدأ فريق العمل المشترك بين اللجنة الفنية 69 التابعة للجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) واللجنة الفنية 22 التابعة للمنظمة الدولية للمقاييس (ISO) التعاون في وضع معايير سلسلة ISO 15118، أملاً في حل مشكلة توحيد الاتصال بين المركبات الكهربائية ومحطات الشحن. ونظراً لأن فريق العمل تناول نطاقاً واسعاً من القضايا، وسعى إلى إصدار نسخة شاملة ومتوافقة، فقد استغرق إعداد معايير سلسلة ISO 15118 وقتاً طويلاً، مما أدى إلى تأخير إصدارها الرسمي.

لكن السوق لم يستطع الانتظار. فشركات صناعة السيارات الألمانية، على وجه الخصوص، تتوق إلى أن تُصبح سياراتها الكهربائية مزودة ببنية تحتية مشتركة للشحن في أسرع وقت ممكن لاكتساب ميزة تنافسية. ولذلك، توحدت الجهات المعنية في الصناعة الألمانية، وفي إطار المعهد الألماني للتوحيد القياسي (DIN)، استخلصت الجوانب الأكثر نضجًا من مناقشات معيار ISO 15118 لتطوير معيار وطني ألماني قابل للتطبيق الفوري. نُشر معيار DIN SPEC 70121 في عام 2012، وتم تحديثه في عام 2014، ونُشر معيار مواصفات الاختبار الخاص به، DIN SPEC 70122:2018، في عام 2018.

صدر معيار ISO 15118 متأخرًا، حيث نُشرت النسخة الأولى رسميًا في عام 2013. ثم صدرت معايير خاصة بطبقة التطبيقات ومعايير الاختبار في عامي 2014 و2018. يُعدّ ISO 15118 سلسلة واسعة من المعايير التي تطورت بسرعة. يشمل الجيل الأول من المعايير المتعلقة بالشحن التوصيلي المعايير الخمسة التالية: ISO 15118-1 (المتطلبات العامة وتعريفات حالات الاستخدام)، وISO 15118-2 (متطلبات بروتوكول طبقة التطبيقات)، وISO 15118-3 (متطلبات الطبقة الفيزيائية وطبقة ربط البيانات)، وISO 15118-4 (مواصفات اختبار طبقة التطبيقات)، وISO 15118-5 (مواصفات اختبار الطبقة الفيزيائية). ويمكن اعتبار DIN SPEC 70121:2014 نسخة مبسطة من ISO 15118-2/3. يدعم معيار DIN SPEC 70121 الشحن بالتيار المستمر فقط، بينما تدعم معايير ISO 15118-1 إلى 5 الشحن بالتيار المتردد والتيار المستمر في وقت واحد، كما تدعم تشفير TLS ووظيفة التوصيل والشحن (PNC) والشحن الذكي.

في عام 2022، أصدرت سلسلة معايير ISO 15118 الجيل الثاني من معيار الشحن، وهو ISO 15118-20:2022 المذكور أعلاه. وبالمقارنة مع معيار ISO 15118-2، يدعم هذا المعيار أيضًا تشفير TLS 1.3، وتقنية V2G (من المركبة إلى الشبكة)، وتقنية WPT (الشحن اللاسلكي)، وتقنية ACD (جهاز التوصيل التلقائي)، ويتضمن معايير اختبار خاصة به: 15118-21 الاختبارات العامة، و15118-23 الاختبارات الخاصة بالتيار المستمر، و15118-22 الاختبارات الخاصة بالتيار المتردد (لم تُصدر بعد)، و15118-24 الاختبارات الخاصة بتقنية ACD (لم تُصدر بعد)، و15118-25 الاختبارات الخاصة بتقنية WPT (لم تُصدر بعد). تم تصميم معيار DIN SPEC 70121 في الأصل كحل انتقالي لدعم التطور السريع لسوق السيارات الكهربائية قبل إصدار معيار ISO 15118. ومع ذلك، في خيارات الاتصال الفعلية بين محطات الشحن والمركبات، حتى وإن كانت كل من المركبة ومحطة الشحن تدعم كلا المعيارين DIN SPEC 70121 وISO 15118، فإن معيار DIN SPEC 70121 لا يزال مهيمناً في معظم الحالات. إلى جانب ميزة الريادة التي يتمتع بها معيار DIN SPEC 70121، يُعدّ غياب حالات الاستخدام المعقدة عالية المستوى (مثل TLS/PNC/V2G/WPT) السبب الأهم.

لماذا يتطلب تنظيم البنية التحتية البديلة للوقود الجديد الآن دعمًا كاملاً لمعياري ISO 15118-2 و ISO 15118-20؟

المنطق الكامن وراء الترويج الإلزامي لسلسلة معايير ISO 15118 في الاتحاد الأوروبي

للمفوضية الأوروبية اعتبارات تتعلق بالسياسة الصناعية.

تم نشر البنية التحتية للوقود البديل (التوجيه 2014/94/EU بشأن نشر البنية التحتية للوقود البديل) لأول مرة في عام 2014، لكنها لم تكن لائحة في ذلك الوقت، بل مجرد توجيه.

تختلف التوجيهات عن اللوائح الإلزامية في أنها تحدد فقط النتائج المراد تحقيقها، ولكنها لا تحدد المتطلبات بشكل واضح، مما يسمح للدول الأعضاء بتطوير أساليب التنفيذ بشكل مستقل.

على سبيل المثال، تضمن توجيه البنية التحتية البديلة للوقود لعام 2014 متطلباتٍ لنقاط الشحن ومحطات التزود بالهيدروجين والغاز، لكنه اكتفى بالقول إنها يجب أن تتمتع بـ"كثافة تغطية مناسبة"، دون تحديد أهداف عددية، مما أدى إلى تشتت البنية التحتية وتفاوت تطويرها في جميع أنحاء الاتحاد الأوروبي. وبطبيعة الحال، فإن الدول التي تمتلك أنظمة متطورة وواسعة الانتشار للسيارات الكهربائية أكثر استعدادًا للاستثمار، بينما تتقدم الدول ذات التطور الأبطأ في هذا المجال بوتيرة أبطأ. في السنوات الأخيرة، كان التطور العالمي للسيارات الكهربائية سريعًا (تجاوزت نسبة انتشارها في الصين 50%)، لكن في أوروبا، أدى ضعف البنية التحتية للشحن وتعقيد عملياتها إلى تجربة مستخدم سيئة للسيارات الكهربائية، مما أعاق الانتقال إلى وسائل نقل خالية من الكربون.

لقد ظل معيار DIN SPEC 70121، باعتباره اتفاقية انتقالية، بمثابة معيار التسعير السائد، وهذا دليل على ذلك.

أقرت المفوضية الأوروبية بضرورة تسريع وتيرة بناء البنية التحتية الجديدة للطاقة؛ وإلا فلن يكون من الصعب تحقيق أهداف خفض انبعاثات الكربون لعام 2050 فحسب، بل سيتخلف الاتحاد الأوروبي أيضاً عن المنافسة في قطاعي السيارات والطاقة الموزعة. ولتدارك هذا الوضع، حوّل الاتحاد الأوروبي التوجيه 2014/94/EU إلى لائحة (اللائحة (الاتحاد الأوروبي) 2023/1804) في عام 2023، مُحدداً الهدف بوضوح: بحلول عام 2025، يجب تركيب محطة شحن بقدرة إجمالية لا تقل عن 400 كيلوواط كل 60 كيلومتراً. ويجب أن تتضمن هذه المحطة على الأقل وحدة شحن واحدة بقدرة 150 كيلوواط أو أكثر. وبحلول عام 2027: سيرتفع إجمالي الطاقة المطلوبة لمحطات الشحن لكل 60 كيلومتراً إلى 600 كيلوواط، ويجب أن تتضمن محطة شحن واحدة على الأقل بقدرة 150 كيلوواط أو أكثر.

وضعت المفوضية الأوروبية اعتبارات تتعلق بالسياسة الصناعية.

تم إصدار التوجيه بشأن نشر البنية التحتية للوقود البديل (التوجيه 2014/94/EU) لأول مرة في عام 2014، في البداية كتوجيه وليس كلوائح.

بخلاف المتطلبات الإلزامية للوائح، تحدد التوجيهات النتائج المرجوة دون تحديدها كمياً بشكل واضح، مما يسمح للدول الأعضاء بتطوير أساليب التنفيذ الخاصة بها.

على سبيل المثال، حدد توجيه عام 2014 بشأن البنية التحتية للوقود البديل متطلبات نقاط الشحن ومحطات التزود بالهيدروجين والغاز الطبيعي المضغوط، لكنه اكتفى بذكر "كثافة التغطية المناسبة" دون تحديد أرقام محددة. وقد أدى ذلك إلى تشتت البنية التحتية وتفاوت تطورها في جميع أنحاء الاتحاد الأوروبي. وبطبيعة الحال، فإن الدول التي تتمتع بتطوير متقدم وواسع النطاق للسيارات الكهربائية أكثر استعدادًا للاستثمار، بينما تتقدم الدول ذات التطور الأبطأ في هذا المجال بوتيرة أبطأ. في السنوات الأخيرة، شهد سوق السيارات الكهربائية العالمي نموًا سريعًا (حيث تجاوزت نسبة انتشار السيارات الكهربائية في الصين 50%). ومع ذلك، في أوروبا، أدى ضعف البنية التحتية للشحن وتعقيد عملياتها إلى تجربة مستخدم سيئة للسيارات الكهربائية، مما يعيق الانتقال إلى وسائل نقل خالية من الكربون.

لقد ظل معيار DIN SPEC 70121، باعتباره اتفاقية انتقالية، بمثابة معيار التسعير السائد، وهذا دليل على ذلك.

أقرت المفوضية الأوروبية بضرورة تسريع وتيرة بناء البنية التحتية الجديدة للطاقة؛ وإلا فلن يكون من الصعب تحقيق أهداف خفض انبعاثات الكربون لعام 2050 فحسب، بل سيتخلف الاتحاد الأوروبي أيضاً عن المنافسة في قطاعي السيارات والطاقة الموزعة. ولتدارك هذا الوضع، حوّل الاتحاد الأوروبي التوجيه 2014/94/EU إلى لائحة (اللائحة (الاتحاد الأوروبي) 2023/1804) في عام 2023، مُحدداً الأهداف بوضوح: بحلول عام 2025: يجب تركيب محطة شحن بقدرة إجمالية لا تقل عن 400 كيلوواط كل 60 كيلومتراً. ويجب أن تتضمن هذه المحطة وحدة شحن واحدة على الأقل بقدرة 150 كيلوواط أو أعلى. بحلول عام 2027: سيرتفع إجمالي الطاقة المطلوبة لمحطات الشحن كل 60 كيلومتراً إلى 600 كيلوواط، ويجب أن تتضمن وحدة شحن واحدة على الأقل بقدرة 150 كيلوواط أو أعلى.