Wie kann die PNC-Funktion (Plug&Charge) das Ladeerlebnis von Elektrofahrzeugen grundlegend verändern?

Was ist die PNC-Funktion (Plug&Charge)? – Einstecken und Laden

Anders als bei der einfachen Plug-and-Play-Nutzung an Haushaltsladestationen und regionalen Ladestationen ermöglicht die PNC-Funktion das Laden von Elektrofahrzeugen an öffentlichen Ladestationen. Nutzer müssen lediglich das Ladegerät an die Ladeschnittstelle des Fahrzeugs anschließen – im Englischen „Plug&Charge“ genannt.

Aus technischer Sicht lassen sich zwei Anwendungslösungen unterscheiden: AC PNC und DC PNC. Diese können den Ladevorgang automatisch starten, das Gerät einschalten, die Bezahlung abwickeln und den Ladevorgang beenden. Die PNC-Technologie basiert auf dem Kommunikationsstandard ISO 15118.

Stellen Sie sich vor, Sie fahren mit einem Elektrofahrzeug, das PNC (Plug & Charge) unterstützt, zu einer Ladestation. Einfach das Ladegerät herausnehmen und in den Ladeanschluss des Fahrzeugs stecken – der Ladevorgang startet automatisch. Keine App-Suche, kein Kartenlesen, kein Scannen von Codes: Die gesamte Identitätsprüfung und Bezahlung erfolgen unauffällig im Hintergrund. Das verbessert nicht nur das Ladeerlebnis an öffentlichen Ladestationen erheblich, sondern verkürzt auch die Wartezeiten für die Betreiber. So erreicht das Ladeerlebnis für beide Seiten ein neues Niveau.

Das technische Prinzip hinter der PNC-Funktion (Plug&Charge):

Elektrofahrzeuge und Ladestationen erreichen eine automatische Identifizierung und Bestätigung durch digitale Zertifikate – im Wesentlichen eine verschlüsselte Identitätsprüfung, die dazu dient, die Identität des Geräts oder der Dienstleistung nachzuweisen, ohne dass eine externe Identifizierung (wie RFID-Karten, Debitkarten oder Lade-Apps) erforderlich ist.

Durch die Platzierung des digitalen Zertifikats im Fahrzeug können Elektrofahrzeuge die Identitätsbestätigung an öffentlichen Ladestationen in nur wenigen Sekunden abschließen und somit den gesamten Lade- und Abrechnungsprozess realisieren.

Was ist ein digitales Zertifikat?Die Vertragsbestätigung bezieht sich auf die Laderechnung und das Konto zwischen Fahrzeug und Nutzer, die vom Mobilfunkanbieter (MSP) bereitgestellt werden. Identitätsprüfung und Autorisierung (zur Bestätigung der Ladeberechtigung) erfolgen vollautomatisch – es sind keine Apps, keine Kartenzahlung und keine weiteren Zahlungsvorgänge erforderlich.

Wie die PNC-Funktion (Plug&Charge) die Zahlungssicherheit gewährleistet:

Nutzer verlassen sich bei jeder Nutzung der PNC-Funktion (Plug&Charge) auf einen komplexen Verschlüsselungsmechanismus. Dieser umfasst den sicheren Austausch geheimer Sitzungsschlüssel zum Ver- und Entschlüsseln von Daten, digitale Signaturen, um die Unversehrtheit der Nachrichten zu gewährleisten, und digitale Zertifikate zur Überprüfung der Authentizität jedes Teilnehmers. All dies geschieht zwischen dem Elektrofahrzeug des Nutzers, der Ladestation, dem Betreiber der Ladestation und dem Mobilfunkanbieter und ist innerhalb weniger Sekunden abgeschlossen. Dieses Sicherheitsniveau entspricht dem von Online-Banking-Systemen und garantiert, dass alle Datenbytes, die über Ladekabel und andere Kanäle übertragen werden, vertraulich und geschützt bleiben.

• ✔ Sichere, TLS 1.3-verschlüsselte Verbindungen zwischen Netzwerken herstellen;
• ✔ Interoperabilitätsaustausch von X.509-Zertifikatsketten und PKI-Root-Zertifikatssystemen zwischen Betreibernetzen herstellen;
• ✔ Durch die Anwendung des Kommunikationsstandards ISO 15118 werden digitale Zertifikate auf eine Weise ausgestellt und verwaltet, die allen Teilnehmern des Ökosystems der Elektrofahrzeugladung gegenseitiges Vertrauen einräumt und so Datensicherheit und Ladekompatibilität gewährleistet.

PNC (Plug&Charge) ist derzeit die effizienteste und sicherste Zahlungsmethode zur Reduzierung von Ladefehlern.

PNC (Plug&Charge)-Ökosystem:

Die aktuelle Situation des PNC-Ökosystems (Plug&Charge) bis 2025:

CPOs, die die PNC-Funktionalität weltweit unterstützen:
Europa: Allego, Aral Pulse, Atlante, Electra, IONITY, Mer, Shell Recharge, Smatrics, Vattenfall
UK: dom: IONITY, Shell Recharge
Vereinigte Staaten: Chargepoint, Electrify America, IONNA

Elektrofahrzeughersteller weltweit, die PNC-Funktionalität unterstützen:
Audi, BMW Cupra, Ford Genesis, Modern, Kia Lucid, Mercedes MAN, Mini, Nissan Polestar, Porsche, Renault Vinfast, Volkswagen, Volvo usw.

Globale OEM-Ladestationen mit PNC-Funktion:
ABB、Alpitronic、Autel、Defa、Delta、Ekoenergetyka、Enersys、i-Charging、IOCharger、Kempower、Liteon、Mennekes、Power Electronics、StarCharge、Vestel、XCharge Wait.

PNC (Plug&Charge) OCPP 2.0.1:

Aktuell werden OCPP 1.6 und OCPP 2.0.1 weltweit parallel eingesetzt. Benötigen Sie eine Ladestation mit PNC-Funktionalität, bietet OCPP 2.0.1 einen standardisierten, durchgängigen Lösungsweg. Plug&Charge basierend auf OCPP 1.6 ist zwar möglich, erhöht aber das Risiko von Inkompatibilitäten zwischen CPMS und Ladegerät, was zu Fehlern (z. B. unterschiedlicher Nachrichtenkapselung oder Lieferanten-IDs) führen kann. Daher erfordert OCPP 1.6 die Angabe von Lieferantenkombinationen und umfangreiche Interoperabilitätstests, um die korrekte Funktion der PNC-Funktionalität zu gewährleisten. Der Zeit-, Personal- und Kostenaufwand für die Verifizierung ist höher als bei der standardisierten Protokollversion OCPP 2.0.1.

Der verpflichtende Einführungstermin für PNC (Plug&Charge) ist der 1. Januar 2027.

PNC (Plug&Charge) hat sich in Europa und den Vereinigten Staaten von einem optionalen Mehrwertdienst zu einer obligatorischen Infrastrukturanforderung entwickelt.

Die Verordnung über die Ladeinfrastruktur für alternative Kraftstoffe (AFIR) wurde weiter verschärft. Ab dem 1. Januar 2027 müssen öffentliche und private Ladestationen in ganz Europa den erweiterten ISO-15118-20-Standard unterstützen. Ein struktureller Wandel der Infrastruktur ist dringend erforderlich. Dieser regulatorische Ansatz hat Netzbetreiber dazu veranlasst, ihre Ladeinfrastruktur vorzeitig auszubauen, und Hersteller dazu angehalten, die Anforderungen vor Ablauf der Frist zu erfüllen. AFIR muss den ISO-15118-Standard, nicht aber die PNC-Funktion (Plug & Charge) selbst, erfüllen. Die Unterstützung des neuesten ISO-15118-20-Standards ohne PNC-Funktionalität ist jedoch wenig sinnvoll.

Die Vereinigten Staaten haben einen ähnlichen Ansatz gewählt: Durch die Anforderungen des National Electric Vehicle Infrastructure (NEVI) Programms müssen alle Ladegeräte dem ISO 15118-3 Standard entsprechen und ihre Hardware muss die Fähigkeit besitzen, die Protokolle ISO 15118-20 und ISO 15118-20 zu implementieren.

Der Wert von Plug&Charge liegt darin, dass OEMs den Nutzern nicht nur die zuverlässigsten und bequemsten Dienste bieten können, sondern auch das sicherste und komfortabelste Ladeerlebnis, ohne dabei die Datensicherheit zu beeinträchtigen.