Uusi standardi EN ISO 15118-1 / 2 sähköautojen latausasemille

Latausasemien uudet vaatimukset: EN ISO 15118-1 -standardi

Euroopan komissio on julkaissut päätöksen, jolla on merkittävä vaikutus kaikkiin sähköajoneuvojen ja latausinfrastruktuurin valmistajiin. Ensi vuodesta alkaen latausasemien on oltava ISO 15118 -standardisarjan mukaisia. VDE-instituutti on tarjonnut useita mukautustestauspalveluita ja kehittää lisää testausmenetelmiä standardien noudattamisen varmistamiseksi.

Kaikkien julkisten latauspisteiden on täytettävä EN ISO 15118-1–5 -standardisarjan vaatimukset 8. tammikuuta 2026 alkaen. EN ISO 15118-20 -standardin käyttöönotto tulee pakolliseksi 1. tammikuuta 2027 alkaen, myös yksityisesti tai puolijulkisesti hallinnoiduille latausasemille. Nämä standardit ovat perusta tulevaisuuden ominaisuuksille, kuten "plug and play" -toiminnolle, turvalliselle tiedonsiirrolle ajoneuvojen ja latauspisteiden välillä sekä kaksisuuntaiselle lataukselle (ajoneuvosta verkkoon).

Mitä tarkoittaa standardi EN ISO 15118-1/2?

VDE:n testaus- ja sertifiointilaitos vastasi uusiin sääntelyvaatimuksiin varhaisessa vaiheessa ja kehittää parhaillaan standardoituja testausmenetelmiä. Tavoitteena on tarjota kattavia testaus- ja luotettavia sertifiointipalveluita AC- ja DC-latausasemien valmistajille jo varhaisessa vaiheessa ISO 15118 -standardin mukaisesti, jotta varmistetaan, että heidän tuotteensa täyttävät vaatimukset.

VDE-instituutin ISO 15118 -standardin mukaisiin palveluihin kuuluvat latausinfrastruktuurin yhteentoimivuus- ja vaatimustenmukaisuustestaus, standardoitujen testiraporttien ja vaatimustenmukaisuustodistusten laatiminen sekä uusien ominaisuuksien, kuten plug-and-play- ja V2G-järjestelmien, integroinnin arviointi.

Eurooppalaiset panostuspaaluja koskevat määräykset, IEC 61851-24:2014/2023 liite C, ovat jo pitkään todenneet selvästi, että tasavirtapanostuspaalujen korkean tason tiedonsiirron on oltava standardin DIN SPEC 70121:2014 tai ISO 15118-2:2014 mukaista (joko toista tai molempia voidaan tukea).

Tämä vaatimus on haaste joillekin kotimaisille panostuspaaluyrityksille.

Fyysisissä rajapinnoissa on eroja. Eurooppalainen standardi käyttää CCS2-rajapintaa (Combined Charging System 2), jossa AC- ja DC-tuloliitännät jakavat yhden rajapinnan; kiinalainen standardi käyttää System B -rajapintaa, joka erottaa AC- ja DC-tulot toisistaan. Tämä ero voidaan ratkaista noudattamalla tarkasti IEC 62196 -standardia (joka määrittelee selkeästi fyysiset mitat ja suorituskykyvaatimukset), mikä tekee siitä teknisesti suhteellisen yksinkertaisen.

Tiedonsiirtomenetelmä eroaa. Tämä on keskeinen teknologinen este. Kiinalaisessa lataussuuttimien standardissa on erilliset CAN+- ja CAN-signaalilinjat, ja ajoneuvon latauspaalun tiedonsiirto käyttää CAN-tiedonsiirtoa. Eurooppalaisessa lataussuuttimien standardissa ei ole CAN-linjaa, vaan siinä käytetään PLC:tä (Power Line Communication), joka kytkee korkeataajuisen signaalin 12 V:n, 1 kHz:n PWM-matalataajuiseen pulssinleveysmodulaatiosignaaliin CP- ja PE-linjojen välillä. CAN-tiedonsiirtoon verrattuna PLC-tiedonsiirtoprotokollan kehittäminen on vaikeampaa, ja avoimen lähdekoodin dokumentaatiota on niukasti. Siksi monet latauspaalujen valmistajat ostavat erillisiä SECC-moduuleja (Supply Equipment Communication Controller), pakkaavat lataustietonsa CAN-signaalien kautta ja lähettävät ne SECC-moduulille, joka sitten kommunikoi ajoneuvon EVCC-moduulin (EV Communication Controller) kanssa.

Oman SECC-moduulin ostaminen tai kehittäminen on kuitenkin vasta ensimmäinen askel. Kun SECC-moduuli on asennettu panostuspaaluun, on vielä todistettava, että moduuli, käytettynä koko panostuspaalun kanssa, täyttää eurooppalaisen standardin DIN SPEC 70121:2014 tai ISO 15118-2:2014 vaatimukset.

Kustannusten säästämiseksi monet panostuspaalujen valmistajat tukevat vain DIN SPEC 70121 -standardia, koska SECC-moduulien ostaminen on halvempaa ja helpompaa testata.

Mitkä ovat keskeiset erot standardien DIN 70121 ja ISO 15118 välillä tasavirtalatauspaalujen osalta?

Pelkkä DIN 70121 -standardin tukeminen ei enää riitä täyttämään uusimpia EU-vaatimuksia.

EU julkaisi KOMISSION DELEGOIMAN ASETUKSEN (EU) 2025/656 kesäkuussa 2025. Tämä asetus täydentää ja muuttaa asetusta (EU) 2023/1804, joka koskee langatonta latausta, sähköisiä tiejärjestelmiä ja vedyn toimitusta tieliikenneajoneuvoille. Vuonna 2023 julkaistu ASETUS (EU) 2023/1804, joka tunnetaan paremmin vaihtoehtoisten polttoaineiden infrastruktuuria koskevana asetuksena (AFIR), on Euroopan unionin käyttöön ottama keskeinen poliittinen asetus, jolla pyritään nopeuttamaan siirtymistä päästöttömään liikenteeseen ja korjaamaan vaihtoehtoisten polttoaineiden (sähkö, vety jne.) infrastruktuurin riittämättömyyttä. Sen tavoitteena on velvoittaa jäsenvaltiot parantamaan lataus- ja tankkausinfrastruktuuriverkostojaan lainsäädännön avulla, lievittämään käyttäjien ahdistusta toimintasäteestä ja tankkauksesta sekä tukemaan sähköajoneuvojen, vetykäyttöisten polttokennoajoneuvojen ja raskaiden sähkökuorma-autojen laajamittaista käyttöönottoa.

Lyhyesti sanottuna EU on julkaissut vaihtoehtoisten polttoaineiden infrastruktuuria koskevan asetuksen (AFIR) tarkistetun version, jolla on täysi lainvoima, joka on pakollinen ja jota sovelletaan suoraan kaikkiin jäsenvaltioihin.

Tärkeitä muutoksia ovat: 8. tammikuuta 2026 jälkeen kaikkien julkisesti saatavilla olevien ja uusien tai kunnostettujen latausasemien, mukaan lukien vaihtovirta- ja tasavirtalatausasemat, on täytettävä vähintään standardin EN ISO 15118-2:2016 vaatimukset. 1. tammikuuta 2027 jälkeen kaikkien julkisesti saatavilla olevien uusien tai kunnostettujen latausasemien, mukaan lukien vaihtovirta- ja tasavirtalatauspisteet, on täytettävä vähintään standardin EN ISO 15118-20:2022 vaatimukset. Jos latausasema tarjoaa automaattisia todennus- ja valtuutuspalveluita, kuten PNC (plug-and-charge), sen on täytettävä sekä standardin EN ISO 15118-2:2016 että standardin EN ISO 15118-20:2022 vaatimukset. 1. tammikuuta 2027 jälkeen kaikkien yksityisten latauspisteiden uusien tai kunnostettujen latauspisteiden, Mode 2 -vaihtovirtalatauspisteiden, on oltava standardin EN IEC 61851-1:2019 vaatimusten mukaisia. Mode 3 AC -latausasemien ja Mode 4 DC -latausasemien on oltava standardin EN ISO 15118-20:2022 mukaisia. Yhteenvetona voidaan todeta, että kaikkien vuoden 2026 jälkeen asennettujen uusien tai kunnostettujen julkisten DC-latausasemien on oltava standardin EN ISO 15118-2:2016 mukaisia. Kaikkien uusien tai kunnostettujen DC-latausasemien ja Mode 3 AC -latausasemien, jotka on asennettu vuoden 2027 jälkeen, on myös oltava standardin EN ISO 15118-20:2022 mukaisia.

Latausasemien tuoteperheessä vain Mode 2 IC-CPD:t ovat tämän direktiivin ulkopuolella. Kiinassa näitä kannettavia latausasemia kutsutaan "ajoneuvoon asennettaviksi latureiksi", ja Euroopassa niiden teho ei tyypillisesti ylitä 3,7 kW. Asetus (EU) 2025/656 selittää, että PWM (pulssinleveysmodulaatio) riittää Mode 2 AC -latausasemille, jotka tukevat standardia ISO 15118-2 tai 20, eikä tuo loppukäyttäjälle mitään lisäarvoa.

Kotimaisille latausasemayrityksille tämä uusi asetus voi aiheuttaa merkittäviä teknologisia esteitä. Aluksi vaadittiin DIN 70121 -standardin noudattamista, mutta pian sen jälkeen ISO 15118 -standardin tukeminen määrättiin pakolliseksi; myös ISO 15118-2- ja ISO 15118-20 -standardien tukeminen vaadittiin. Jotkut ulkomaille laajentumaan pyrkivät latausasemia tarjoavat yritykset eivät olleet perehtyneet näihin standardeihin ja niiden oli ymmärrettävä DIN SPEC 70121-, ISO 15118-2- ja ISO 15118-20 -standardien väliset erot sekä niiden tukemisen tarkoitus. Miksi Euroopassa on niin monta standardia ajoneuvojen latausasemien väliselle tiedonsiirrolle?

ISO 15118 -sarjan standardien kehitys: Siirtymävaiheen ratkaisusta globaaliksi vertailuarvoksi

Vuoden 2010 alussa IEC:n teknisen komitean 69 (TC69) ja ISO:n teknisen komitean 22 (TC22) yhteinen työryhmä aloitti yhteistyön ISO 15118 -sarjan standardien parissa toivoen ratkaisevansa sähköajoneuvojen ja latauspisteiden välisen yhtenäisen tiedonsiirron ongelman. Koska työryhmä käsitteli laaja-alaista ongelmakirjoa ja pyrki laajaan ja yhteensopivaan versioon, ISO 15118 -sarjan standardien valmisteluaika oli liian pitkä, ja niiden virallinen julkaisu viivästyi.

Mutta markkinat eivät voineet odottaa. Erityisesti saksalaiset autonvalmistajat haluavat sähköajoneuvoilleen yhteisen latausinfrastruktuurin mahdollisimman pian markkinaedun saavuttamiseksi. Siksi saksalaiset alan sidosryhmät yhdistyivät ja DIN-standardin puitteissa poimivat ISO 15118 -standardia koskevista keskusteluista suhteellisen kypsiä näkökohtia kehittääkseen Saksan kansallisen standardin, joka voitaisiin ottaa välittömästi käyttöön. DIN SPEC 70121 julkaistiin vuonna 2012; päivitettiin vuonna 2014; ja sen testausspesifikaatiostandardi, DIN SPEC 70122:2018, julkaistiin vuonna 2018.

ISO 15118 -standardi julkaistiin myöhään, ja sen ensimmäinen versio julkaistiin virallisesti vuonna 2013. Erityisiä sovelluskerroksen standardeja ja testausstandardeja julkaistiin myöhemmin vuosina 2014 ja 2018. ISO 15118 on laaja standardisarja, joka on kehittynyt nopeasti. Ensimmäiseen johtavaan lataukseen liittyvien standardien sukupolveen kuuluvat seuraavat viisi standardia: ISO 15118-1 (Yleiset vaatimukset ja käyttötapausmääritelmät), ISO 15118-2 (Sovelluskerroksen protokollavaatimukset), ISO 15118-3 (Fyysisen kerroksen ja tiedonsiirtoyhteyden kerroksen vaatimukset), ISO 15118-4 (Sovelluskerroksen testausspesifikaatiot) ja ISO 15118-5 (Fyysisen kerroksen testausspesifikaatiot). DIN SPEC 70121:2014 voidaan nähdä yksinkertaistettuna versiona standardista ISO 15118-2/3. DIN SPEC 70121 tukee vain tasavirtalatausta, kun taas ISO 15118-1–5 -standardit tukevat sekä vaihtovirta- että tasavirtalatausta samanaikaisesti ja tukevat myös TLS-salausta, plug-and-charge (PNC) -toimintoa ja älykästä latausta.

Vuonna 2022 ISO 15118 -sarja julkaisi toisen sukupolven latausstandardinsa, edellä mainitun ISO 15118-20:2022:n. Verrattuna ISO 15118-2 -standardiin se tukee myös TLS 1.3 -salausta, V2G (ajoneuvosta sähköverkkoon), WPT (langaton lataus) ja ACD (automaattinen kytkentälaite) -toimintoja, ja sillä on vastaavat testistandardit: 15118-21 Common Tests, 15118-23 DC Specific Tests, 15118-22 AC Specific Tests (ei vielä julkaistu), 15118-24 ACD Specific Tests (ei vielä julkaistu) ja 15118-25 WPT Specific Tests (ei vielä julkaistu). DIN SPEC 70121 luotiin alun perin siirtymävaiheen ratkaisuksi tukemaan sähköajoneuvomarkkinoiden nopeaa kehitystä ennen ISO 15118 -standardin julkaisua. Latausasemien ja ajoneuvojen välisissä todellisissa kommunikaatiovalinnoissa, vaikka sekä ajoneuvo että latausasema tukisivat sekä DIN SPEC 70121- että ISO 15118 -standardia, DIN SPEC 70121 on kuitenkin edelleen hallitseva useimmissa tilanteissa. DIN SPEC 70121:n edelläkävijäedun lisäksi tärkein syy on korkean tason, monimutkaisten käyttötapausten (TLS/PNC/V2G/WPT jne.) puute.

Miksi uusi vaihtoehtoisten polttoaineiden infrastruktuuria koskeva asetus edellyttää nyt täyttä tukea ISO 15118-2- ja ISO 15118-20 -standardeille?

EU:n pakollisen ISO 15118 -sarjan standardien edistämisen taustalla oleva logiikka

Euroopan komissiolla on teollisuuspoliittisia näkökohtia.

Vaihtoehtoisten polttoaineiden infrastruktuuria koskeva direktiivi 2014/94/EU vaihtoehtoisten polttoaineiden infrastruktuurin käyttöönotosta julkaistiin ensimmäisen kerran vuonna 2014, mutta se ei ollut tuolloin asetus, vaan ainoastaan ​​direktiivi.

Direktiivit eroavat pakollisista asetuksista siinä, että ne määrittelevät vain saavutettavat tulokset, mutta eivät selkeästi kvantifioi vaatimuksia, minkä ansiosta jäsenvaltiot voivat itsenäisesti kehittää täytäntöönpanomenetelmiä.

Esimerkiksi vuoden 2014 vaihtoehtoisten polttoaineiden infrastruktuuria koskeva direktiivi sisälsi myös vaatimuksia latauspisteille, vetytankkausasemille ja bensiinin tankkausasemille, mutta siinä todettiin vain, että niillä tulisi olla "asianmukainen peittotiheys", ilman numeerisia tavoitteita, mikä johti infrastruktuurin pirstoutumiseen ja epätasaiseen kehitykseen EU:ssa. Maat, joissa on hyvin kehittyneet ja laajalle levinneet sähköajoneuvojärjestelmät, ovat luonnollisesti halukkaampia investoimaan, kun taas maat, joissa sähköautojen kehitys on hitaampaa, etenevät hitaammin. Viime vuosina sähköautojen maailmanlaajuinen kehitys on ollut nopeaa (sähköautojen levinneisyys Kiinassa on ylittänyt 50 %), mutta Euroopassa heikko latausinfrastruktuuri ja monimutkaiset toiminnot ovat johtaneet huonoon käyttökokemukseen sähköautojen käyttäjille, mikä on haitannut siirtymistä hiilineutraaliin liikenteeseen.

DIN SPEC 70121 on siirtymäkauden sopimuksena toiminut johdonmukaisesti valtavirran latausstandardina, mikä on osoitus tästä.

Euroopan komissio tunnisti tarpeen nopeuttaa uuden energiainfrastruktuurin rakentamista; muuten vuoden 2050 hiilidioksidipäästötavoitteiden saavuttaminen olisi paitsi vaikeaa, myös kilpailussa jälkeen jäätäisiin autoteollisuuden ja hajautetun energian aloilla. Tilanteen kääntämiseksi EU päivitti direktiivin 2014/94/EU asetukseksi (ASETUS (EU) 2023/1804) vuonna 2023 ja määritteli tavoitteen selkeästi: vuoteen 2025 mennessä 60 kilometrin välein on asennettava latausasema, jonka kokonaisteho on vähintään 400 kW. Latausasemassa on oltava vähintään yksi latauspiste, jonka teho on vähintään 150 kW. Vuoteen 2027 mennessä: Latausasemien kokonaistehon tarve 60 kilometriä kohden nousee 600 kW:iin, ja niiden on sisällettävä vähintään yksi latausasema, jonka teho on vähintään 150 kW.

Euroopan komissiolla on teollisuuspoliittisia näkökohtia käytössä.

Vaihtoehtoisten polttoaineiden infrastruktuurin käyttöönottoa koskeva direktiivi (direktiivi 2014/94/EU) annettiin ensimmäisen kerran vuonna 2014, aluksi direktiivinä eikä asetuksena.

Toisin kuin asetusten pakolliset vaatimukset, direktiivit määrittelevät halutut tulokset määrittämättä niitä selkeästi määrällisesti, jolloin jäsenvaltiot voivat kehittää omia täytäntöönpanomenetelmiään.

Esimerkiksi vuoden 2014 vaihtoehtoisten polttoaineiden infrastruktuuria koskevassa direktiivissä hahmoteltiin myös latauspisteiden, vetytankkausasemien ja maakaasun tankkausasemien vaatimukset, mutta siinä mainittiin vain "asianmukainen kattavuustiheys" ilman konkreettisia lukuja. Tämä johti infrastruktuurin pirstoutumiseen ja epätasaiseen kehitykseen EU:ssa. Maat, joissa sähköajoneuvojen kehitys on edistynyttä ja laajalle levinnyttä, ovat luonnollisesti halukkaampia investoimaan, kun taas maat, joissa sähköajoneuvojen kehitys on hitaampaa, etenevät hitaammin. Viime vuosina maailmanlaajuiset sähköajoneuvomarkkinat ovat kehittyneet nopeasti (sähköautojen levinneisyys Kiinassa on ylittänyt 50 %). Euroopassa heikko latausinfrastruktuuri ja monimutkaiset toiminnot ovat kuitenkin johtaneet huonoon käyttökokemukseen sähköautojen käyttäjille, mikä haittaa siirtymistä hiilineutraaliin liikenteeseen.

DIN SPEC 70121 on siirtymäkauden sopimuksena toiminut johdonmukaisesti valtavirran latausstandardina, mikä on osoitus tästä.

Euroopan komissio tunnisti tarpeen nopeuttaa uuden energiainfrastruktuurin rakentamista; muuten olisi paitsi vaikeaa saavuttaa vuoden 2050 hiilidioksidipäästövähennystavoitteita, myös jäädä jälkeen kilpailussa autoteollisuuden ja hajautetun energian aloilla. Tilanteen kääntämiseksi EU päivitti direktiivin 2014/94/EU asetukseksi (ASETUS (EU) 2023/1804) vuonna 2023 ja määritteli tavoitteet selkeästi: Vuoteen 2025 mennessä: 60 kilometrin välein on asennettava latausasema, jonka kokonaisteho on vähintään 400 kW. Latausasemassa on oltava vähintään yksi vähintään 150 kW:n latauspiste. Vuoteen 2027 mennessä: 60 kilometrin välein olevien latausasemien kokonaistehon tarve nousee 600 kW:iin, ja niiden on sisällettävä vähintään yksi vähintään 150 kW:n latauspiste.