Serie ISO 15118: unha norma para as tomas de corrente das estacións de carga que xa non se pode ignorar

No proceso de deseño e desenvolvemento das pilas de carga na maioría das industrias nacionais de pilas, téñense en conta o custo das pilas de carga, o deseño da aparencia das pilas de carga, así como a estrutura (distancia de seguridade/IP/resistencia ao lume), o rendemento (precisión da corrente e da tensión), a compatibilidade (adaptación ás principais empresas automobilísticas), as funcións de protección (parada de emerxencia/parada por fallo), etc. das pilas de carga. Non obstante, poucos fabricantes céntranse no proceso de comunicación entre as pilas e os vehículos, e moito menos en se cumpre cos estándares de comunicación pertinentes. Só hai que poder arrincar e cargar, o resto non é tan importante.

Se o produto só se vende no mercado nacional, non hai que preocuparse. Na certificación 3C da China, GB/T27930 (Protocolo de comunicación dixital entre cargadores condutores externos e vehículos eléctricos) non é un requisito obrigatorio para que as estacións de carga obteñan a certificación.

A normativa europea sobre estacións de carga IEC 61851-24 2014/2023 Apéndice C estipula claramente que a comunicación de alta orde das estacións de carga de CC debe cumprir cos requisitos da norma DIN SPEC 70121:2014 ou da norma ISO 15118-2:2014. Por suposto, ambas tamén son compatibles.

O cabezal da pistola no estándar nacional ten liñas de sinal CAN+ e CAN- separadas, e o método de comunicación empregado polo vehículo e a pila é a comunicación CAN. O cabezal da pistola estándar europeo non ten unha liña CAN, e a comunicación de alta orde entre a estación de carga estándar europeo e o vehículo conséguese acoplando sinais de alta frecuencia ás liñas CP e PE de 12 V e 1 kHz. Este método de comunicación chámase comunicación Power Line Carrier (PLC).

A dificultade de desenvolvemento do protocolo para a estación de carga estándar europea baseada na comunicación PLC é moito maior que a da comunicación CAN, e non hai moitos materiais de código aberto dispoñibles no mercado como referencia. Polo tanto, a maioría das empresas de pilas compran directamente módulos SECC (Supply Equipment Communication Controller) separados, empaquetan a súa propia información de carga a través de sinais CAN e envíana ao módulo SECC, que logo se comunica co módulo EVCC do vehículo.

Non obstante, mercar un módulo SECC separado é só o primeiro paso, e demostrar que este módulo cumpre os requisitos da norma DIN SPEC 70121:2014 ou ISO 15118-2:2014 xunto con toda a pila supón un gasto significativo.

O orzamento para unha única proba do protocolo DIN 70121 ou 15118 por parte dun organismo de certificación adoita superar os 100.000 yuans, cun tempo de proba fixo duns poucos días, e cobraranse taxas adicionais por superar o límite de tempo. A carga de traballo para as probas do protocolo 15118 será lixeiramente maior que a do protocolo 70121 e o prezo será unhas decenas de miles de euros máis alto. Se se fan ambas as dúas, o prezo duplicarase.

As empresas de pilotes nacionais só poden criticar á axencia de certificación por ser pouco escrupulosa ao pagar cartos e só poden aceptar o certificado CE europeo. A maioría das empresas de pilotes optan por admitir só a norma DIN 70121 por unha simple razón: é máis barata que a 15118 e a dificultade das probas é menor, cunha maior probabilidade de finalización dentro do número de días especificado.

De feito, a axencia de certificación que probou este protocolo tamén obtivo beneficios inxustamente. O simulador para probar este protocolo (unha caixa do tamaño dun caixón cun ordenador de categoría superior) custa máis dun millón de yuans, o que se aproxima ao custo dun apartamento de segunda planta nunha cidade, cunha considerable taxa anual de mantemento e actualización do software. O acordo foi establecido por Europa e só se poden adquirir os seus plans de probas. O organismo de certificación tamén culpa ao fabricante do simulador por ser pouco escrupuloso ao pagar, xa que se non, non terían a capacidade de probas para este proxecto.

Non todo o mundo ten elección.

Non obstante, os bos tempos só foron de hai uns poucos anos.

A Unión Europea publicou o REGULAMENTO DELEGADO DA COMISIÓN (UE) 2025/656 en xuño de 2025, que complementa e revisa o REGULAMENTO (UE) 2023/1804 sobre a carga sen fíos, os sistemas eléctricos de estrada e o fornecemento de hidróxeno para vehículos de transporte por estrada. O REGULAMENTO (UE) 2023/1804, publicado en 2023, coñécese máis comunmente como Regulamento sobre infraestruturas de combustibles alternativos (AFIR). Trátase dunha política clave introducida pola Unión Europea para acelerar a transición cara ao transporte de emisións cero e abordar o problema da infraestrutura insuficiente para combustibles alternativos como a electricidade e o hidróxeno. O seu obxectivo principal é obrigar aos estados membros a mellorar as súas redes de infraestruturas para a carga, o repostaxe e outros servizos mediante lexislación, eliminar a "ansiedade" dos usuarios pola autonomía e a reposición de enerxía e apoiar a popularización a grande escala dos vehículos eléctricos (VE), os vehículos de pila de combustible de hidróxeno (FCEV) e os camións eléctricos pesados.

En poucas palabras, só precisa saber que a UE publicou unha versión revisada do Regulamento sobre infraestruturas de combustibles alternativos (AFIR), que ten plenos efectos xurídicos e é un requisito obrigatorio directamente aplicable a todos os estados membros.

En resumo, as pilas públicas de CC despois de 2026 deben cumprir os requisitos da norma EN ISO 15118-2:2016 e, despois de 2027, todas as pilas de CC e as pilas de CA de modo 3 deben cumprir a norma EN ISO 15118-20:2022.

Na familia de pilas de carga, a única que se salvou é a pila de carga de CA en modo 2. Na China, esta pila de carga portátil (IC-CPD) denomínase carga portátil, cunha potencia xeral de 3,7 kW. A explicación que se dá no REGULAMENTO (UE) 2025/656 é que as pilas de CA en modo 2 usan PWM, que é suficiente para cumprir coa norma ISO 15118-2 ou -20, e non aportarán ningún valor adicional ao usuario final.

Para as empresas de pilotes nacionais, esta regulación non é doada. Xusto despois de obter a certificación DIN 70121, é obrigatorio cumprir coa 15118, que require compatibilidade tanto coa 15118-2 como coa 15118-20. Moitas empresas poden descoñecer as diferenzas entre as normas DIN 70121, ISO 15118-2 e ISO 15118-20, así como o propósito de cumprilas.

A historia ten que comezar desde o principio.

A principios de 2010, o grupo de traballo conxunto do Comité Técnico 69 da IEC (TC69) e o Comité Técnico 22 da ISO (TC22) comezaron a colaborar para desenvolver a serie de normas ISO 15118, co obxectivo de abordar a cuestión da estandarización da comunicación entre os vehículos eléctricos e as estacións de carga.

Debido a demasiada consideración por parte do grupo de traballo e á baixa eficiencia laboral da poboación europea, as normas da serie 15118 estiveron en preparación e aínda non se publicaron oficialmente.

Pero o mercado non pode esperar máis. Especialmente os xigantes alemáns do automóbil esperan lograr unha carga común para os seus vehículos eléctricos canto antes e obter vantaxes no mercado. Así, os xigantes da industria alemá uniron forzas e, no marco da DIN, extraeron parte do contido relativamente maduro que se trata na ISO 15118 e desenvolveron unha norma nacional alemá que podería implementarse de inmediato. A DIN 70121 publicouse en 2012 e actualizouse en 2014. A DIN 70122:2018 é unha norma de ensaio que serve á DIN 70121:2014.

Non obstante, a norma 15118 chegou tarde e só se lanzou oficialmente a súa primeira versión en 2013. As súas normas específicas da capa de aplicación e as normas de proba foron publicadas gradualmente en 2014 e 2018. Hai un total de cinco libros na serie ISO 15118, e as relacións entre os cinco libros son as seguintes:

Polo tanto, a norma DIN 70121:2014 pódese considerar como unha versión simplificada da norma ISO 15118. A DIN 70121 só admite a carga de CC, mentres que as normas ISO 15118-1-5 admiten tanto a carga de CA como de CC, así como o cifrado TLS, a funcionalidade Plug&Charge e a carga intelixente.

En 2022, a norma ISO 15118 publicou a segunda xeración de normas de carga, concretamente a ISO 15118-20:2022, como se mencionou anteriormente. En comparación coa 15118-2, tamén admite o cifrado TLS1.3, as funcións VG (transmisión de enerxía á rede), WPT (carga sen fíos) e ACD (dispositivo de conexión automática) na base orixinal. Tamén conta coas normas de proba correspondentes:

O nacemento da norma DIN SPEC 70121 concibiuse orixinalmente como unha solución de transición para garantir o funcionamento normal do mercado antes do lanzamento da norma ISO 15118. Desafortunadamente, no proceso real de selección da comunicación entre a pilote e o vehículo, mesmo cando tanto o vehículo como a pilote admiten a norma 70121 e a 15118, o 90 % dos escenarios aínda se basean na norma DIN 70121.

Ademais da vantaxe de ser o pioneiro que ofrece a norma DIN 70121, para a gran maioría de coches e pilotes, non requiren ningunha función avanzada (TLS/PNC/VG/WPT, etc.), só precisan ser cargados de xeito sinxelo.

A Comisión Europea ten as súas consideracións.

A Directiva 2014/94/UE sobre o despregamento de infraestruturas de combustibles alternativos publicouse por primeira vez en 2014, cando aínda non era un regulamento, senón unha directiva.

A directiva é diferente dos requisitos obrigatorios dos regulamentos, xa que só especifica os resultados que deben acadarse, pero deixa a forma e o xeito de conseguilos á discreción dos gobernos dos estados membros. A directiva non ten efecto directo e esixe que os estados membros traduzan o contido da directiva en leis dentro dun prazo específico. Por exemplo, a Directiva da UE sobre produtos plásticos desbotables/UE 2023/814 esixe que os estados membros regulen o consumo de certos produtos plásticos desbotables, pero a decisión de impoñer impostos, prohibicións ou outras medidas depende dos estados membros.

A Directiva de 2014 sobre infraestruturas de substitución de combustibles tamén incluía requisitos para puntos de carga, estacións de repostaxe de hidróxeno, gasolineiras, etc., que debían cumprirse para 2020 e 2025, pero eran demasiado vagos, xa que só afirmaban que debería haber unha "densidade de cobertura axeitada" sen un valor obxectivo claro. Sen dúbida, isto deulles aos estados membros europeos moito tempo e liberdade, pero os resultados non foron ideais. Ao formular marcos políticos nacionais, os países teñen diferentes obxectivos e medidas, o que resulta nun desenvolvemento fragmentado e desigual das infraestruturas dentro da UE. Os países cun bo desenvolvemento e alta popularidade dos vehículos eléctricos están naturalmente dispostos a investir, mentres que os países cun desenvolvemento medio dos vehículos eléctricos definitivamente non están dispostos a construír. Gastar o diñeiro dos contribuíntes do propio país para facer vestidos de noiva para outros é realmente innecesario.

Ademais, nos últimos anos, o desenvolvemento de vehículos eléctricos de novas enerxías foi rápido, con China á cabeza. A taxa de penetración de vehículos eléctricos (tranvías, tranvías híbridos enchufables e tranvías de autonomía ampliada) superou o 50 %. Europa está claramente por detrás por unha gran marxe, e a razón máis directa é a debilidade das infraestruturas, as condicións de carga obsoletas e as complexas operacións de carga, que afectan enormemente a experiencia de viaxe das persoas.

O feito de que a DIN 70121, como protocolo transitorio mencionado anteriormente, sempre se considerase a norma xeral en materia de carga é unha proba clara.

Polo tanto, neste contexto, a Comisión Europea decatouse de que as novas infraestruturas enerxéticas non se poden atrasar máis. Se non, non só non conseguiremos o obxectivo de redución de carbono para 2050, senón que tamén nos quedaremos moi atrás con respecto a China. Así, en 2023, a directiva 2014/94/UE actualizouse e mellorouse para cumprir un requisito do Regulamento (UE) 2023/1804. As etiquetas indícanse claramente no artigo 3 e na rede básica RTE-T:

En resumo, as principais autoestradas da UE requiren estacións de carga, especialmente estacións de carga rápida de alta potencia.

Despois de especificar o número e a potencia das estacións de carga detalladas no regulamento de 2023, a Comisión Europea considerou que non era suficiente. Os vehículos eléctricos só precisan estacións de carga de alta potencia e tamén hai unha necesidade de estacións de carga fáciles de usar, fáciles de usar e transparentes.

Imaxina conducir o teu último coche eléctrico con alegría por Europa, cargalo sen problemas en Francia cun cómodo pago con código QR, unha velocidade de carga rápida e facturas claras... Pero despois de ir a Grecia, decateime de que a interface física da cabeza da pistola era antiga e non compatible co teu último coche. Deambulei por varias estacións de carga, pero non puiden atopar unha pistola de carga axeitada. Así que fuches a Bulgaria, un país veciño de Grecia, onde podes inserir unha pistola, pero necesitas usar un TPV para pasar a tarxeta e non admite o pago con código QR. Estabas desesperado porque non levabas unha tarxeta bancaria e a quilometraxe restante da batería do coche era inferior a 20 quilómetros. Que experiencia tan terrible.

Para solucionar esta situación, é necesario unificar a interface física e o protocolo de comunicación da estación de carga.

No Regulamento (UE) 2025/656 sobre infraestruturas de substitución de combustibles, a atención céntrase en especificar que as interfaces físicas das estacións de carga recentemente instaladas ou renovadas deben cumprir os requisitos da norma IEC 62196-2:2022 e da norma IEC 62196-3:2022, seguidas dos requisitos da norma ISO 15118-2:2016 e da norma ISO 15118-20:2022 mencionadas anteriormente.

A razón para elixir non usar a norma DIN 70121 como estándar de comunicación non é difícil de adiviñar.

A norma DIN 70121 é demasiado simple, carece de cifrado seguro durante a comunicación e non admite a función PNC (plug and play), o que aumenta a carga para os usuarios finais e non é moi cómodo. E coa función PNC, os usuarios poden operar case sen pensar, conectar a pistola e non preocuparse por nada: non hai necesidade de pasar a tarxeta, non hai necesidade de escanear o código, non hai necesidade de facer clic na pantalla. Despois de cargar, o operador enviarache automaticamente os detalles da factura.

E para 2027, todas as pilas de CA e CC soportarán 15118-20 (principalmente función VG), principalmente para o deseño xeral da rede. Un só vehículo eléctrico de nova enerxía pode non ser un gran problema, pero se hai 100.000 ou incluso millóns de vehículos, a enerxía almacenada é considerable. Se durante o consumo máximo de electricidade, unha parte da enerxía eléctrica do coche se realimenta á rede, pode reducir considerablemente a carga sobre a rede sen ter que despregar tantos xeradores. No val eléctrico, o exceso de enerxía da rede eléctrica pódese transmitir aos coches sen desperdiciar electricidade. As estacións de carga con capacidade de conexión á rede son particularmente importantes nalgunhas zonas remotas de Europa, onde os principais métodos de xeración de enerxía dependen da enerxía eólica e solar. Estas fontes de enerxía son sensibles ao tempo e deben almacenarse, se non, desperdiciaranse.

En resumo, a partir da normativa revisada sobre infraestruturas de substitución de combustibles publicada en 2025, pódese percibir claramente a determinación e a urxencia de Europa nas novas instalacións enerxéticas. Se non, non será obrigatorio implementala a principios de 2026, seis meses despois da súa publicación.

Dado que é un requisito regulamentario, non é un susto para todos, senón unha demanda real. No sitio web europeo de seguimento das infraestruturas de substitución de combustibles, aparecen datos detallados, o que permite ver de forma clara e intuitiva o progreso da construción de cada país.

Despois da publicación das regulacións, os estados membros europeos comezaron a responder activamente. Francia anunciou en novembro de 2025 que proporcionará subvencións ecolóxicas para a compra de vehículos eléctricos privados; en novembro de 2025, Alemaña publicou un plan director para a infraestrutura de carga para 2030, totalmente aliñado co Regulamento da Unión Europea (AFIR) 2023/1804; en Italia, coas subvencións con cupóns, a cota de mercado dos vehículos totalmente eléctricos só aumentará un 12,2 % en 2025. En decembro de 2025, a pequena e remota nación insular europea de Chipre prepárase para destinar 4,5 millóns de euros para promover a mobilidade eléctrica.

As principais empresas automobilísticas tamén comezaron a lanzar modelos que cumpren coa norma 15118-20. O modelo de 2026 do BMW iX3, unha empresa de automóbiles da vella escola, é totalmente compatible coa función VG; o Hyundai IONIQ, que non se vende ben na China, tamén planea colaborar e lanzar un modelo 15118-20 en 2026; tamén están previstas as series EQS de Mercedes Benz e ID de Volkswagen.

Para as empresas nacionais de pilotes que se dedican á exportación, estean dispostas ou non, e teñan a capacidade de desenvolver módulos SECC de forma independente, as normas ISO 15118-2 e 15118-20 son normas que non se poden eludir para a exportación a Europa.

Na actualidade, segundo o entendemento do autor, hai poucas empresas de pilas no mercado que admitan a carga plug and play ISO 15118-2 (modo PNC) e case non hai ningunha función de carga bidireccional que admita a ISO 15118-20.

En vez de esperar e observar, é mellor comezar cedo e aproveitar as oportunidades de mercado. Como a DIN 70121 mencionada anteriormente, utilizouse amplamente hai uns anos.