ISO 15118 sorozat – A töltőállomások csatlakozóaljzataira vonatkozó szabvány, amelyet már nem lehet figyelmen kívül hagyni

A legtöbb hazai cölöpgyártó iparágban a töltőcölöpök tervezési és fejlesztési folyamata során figyelembe veszik a töltőcölöpök költségét, a töltőcölöpök megjelenését, valamint a szerkezetet (tűzvédelem/IP/biztonsági távolság), a teljesítményt (áram- és feszültségpontosság), a kompatibilitást (alkalmazkodás a nagyobb autógyártókhoz), a védelmi funkciókat (vészleállítás/hiba esetén történő leállítás) stb. Azonban kevés gyártó összpontosít a cölöpök és a járművek közötti kommunikációs folyamatra, nemhogy arra, hogy az megfelel-e a vonatkozó kommunikációs szabványoknak. Csak az a fontos, hogy a jármű indítható és tölthető legyen, a többi nem annyira fontos.

Ha a terméket csak belföldön értékesítik, akkor nincs ok az aggodalomra. Kína 3C tanúsítványában a GB/T27930 (Digitális kommunikációs protokoll külső, vezetőképes töltők és elektromos járművek között) nem kötelező követelmény a töltőállomások tanúsítványának megszerzéséhez.

Az európai töltőállomás-előírások (IEC 61851-24 2014/2023 C. függelék) egyértelműen előírják, hogy az egyenáramú töltőállomások magas rendű kommunikációjának meg kell felelnie a DIN SPEC 70121:2014 vagy az ISO 15118-2:2014 szabvány követelményeinek. Természetesen mindkettő támogatott.

A nemzeti szabvány szerinti töltőpisztolyfej külön CAN+ és CAN – jelvezetékekkel rendelkezik, a jármű és a töltőoszlop közötti kommunikációs módszer pedig a CAN kommunikáció. Az európai szabvány szerinti töltőpisztolyfej nem rendelkezik CAN vezetékkel, a töltőállomás és a jármű közötti magas rendű kommunikációt pedig nagyfrekvenciás jelek 12 V-os, 1 kHz-es CP és PE ​​vezetékekre történő csatolásával valósítják meg. Ezt a kommunikációs módszert Power Line Carrier (PLC) kommunikációnak nevezik.

Az európai szabványos töltőállomás PLC kommunikáción alapuló protokolljának fejlesztési nehézségei sokkal nagyobbak, mint a CAN kommunikációé, és a piacon nem sok nyílt forráskódú referenciaanyag áll rendelkezésre. Ezért a legtöbb töltőállomás-gyártó cég közvetlenül vásárol különálló SECC (Supply Equipment Communication Controller) modulokat, CAN jeleken keresztül csomagolja saját töltési információit, és elküldi azokat a SECC modulnak, amely ezután kommunikál a jármű EVCC moduljával.

Egy külön SECC modul beszerzése azonban csak az első lépés, és annak bizonyítása, hogy ez a modul a teljes cölöppel együtt megfelel a DIN SPEC 70121:2014 vagy az ISO 15118-2:2014 szabvány követelményeinek, jelentős költséget jelent.

Egyetlen DIN 70121 vagy 15118 szabvány szerinti vizsgálatért a tanúsító testületek általában több mint 100 000 jüant kérnek, néhány napos fix vizsgálati idővel, és a határidő túllépése esetén további díjakat számítanak fel. A 15118 szabvány szerinti vizsgálat munkaterhelése valamivel nagyobb lesz, mint a 70121-esé, és az ára körülbelül tízezrekkel magasabb lesz. Ha mindkettőt elvégzik, az ár megduplázódik.

A hazai cölöpgyártó cégek csak szidhatják a tanúsító ügynökséget, amiért gátlástalanul fizetnek, és csak az európai CE-tanúsítvánnyal tudnak egyetérteni. A legtöbb cölöpgyártó cég egyszerű okból választja a DIN 70121 szabványt: olcsóbb, mint a 15118, és a tesztelési nehézség is kisebb, így nagyobb a valószínűsége a megadott számú napon belüli befejezésnek.

Valójában a protokollt tesztelő tanúsító ügynökség is igazságtalanul profitált. A protokoll teszteléséhez használt szimulátor – egy fiók méretű doboz, amelyhez egy felső számítógép tartozik – több mint egymillió jüanba kerül, ami megközelíti egy második osztályú városi lakás árát, a tetemes éves szoftverkarbantartási és frissítési díjjal együtt. A megállapodást az Europe kötötte, és csak az ő tesztelési terveik vásárolhatók meg. A tanúsító testület a szimulátor gyártóját is hibáztatja a fizetés gátlástalanságáért, különben nem lenne tesztelési kapacitásuk ehhez a projekthez.

Mindenkinek nincs választása.

A jó napok azonban csak néhány évig tartottak.

Az Európai Unió 2025 júniusában kiadta a BIZOTTSÁG (EU) 2025/656 FELHATALMAZÁSON ALAPULÓ RENDELETÉT, amely kiegészíti és felülvizsgálja a közúti járművek vezeték nélküli töltéséről, elektromos útrendszereiről és hidrogénellátásáról szóló (EU) 2023/1804 RENDELETET. A 2023-ban kiadott (EU) 2023/1804 RENDELETE közismertebb nevén az Alternatív Üzemanyag Infrastruktúra Rendelet (AFIR). Ez az Európai Unió által bevezetett kulcsfontosságú politika, amelynek célja a nulla kibocsátású közlekedésre való áttérés felgyorsítása és az alternatív üzemanyagok, például a villamos energia és a hidrogén elégtelen infrastruktúrájának problémájának kezelése. Fő célja, hogy jogszabályok révén kényszerítse a tagállamokat a töltés, az üzemanyagtöltés és egyéb szolgáltatások infrastrukturális hálózatainak fejlesztésére, megszüntesse a felhasználók „szorongását” a hatótávolsággal és az energiafeltöltéssel kapcsolatban, valamint támogassa az elektromos járművek (EV), a hidrogén üzemanyagcellás járművek (FCEV) és a nehéz tehergépkocsik széleskörű elterjedését.

Egyszerűen fogalmazva, csak azt kell tudnia, hogy az EU kiadta az alternatív üzemanyag-infrastruktúra-rendelet (AFIR) felülvizsgált változatát, amely teljes jogi hatállyal bír, és minden tagállamra közvetlenül alkalmazandó kötelező követelmény.

Összefoglalva, a 2026 utáni nyilvános egyenáramú cölöpöknek meg kell felelniük az EN ISO 15118-2:2016 szabvány követelményeinek, 2027 után pedig minden egyenáramú és 3-as módú váltakozó áramú cölöpnek az EN ISO 15118-20:2022 szabványnak.

A töltőoszlop családban az egyetlen, amit megkíméltek, a 2-es módú váltakozó áramú töltőoszlop. Kínában ezt a hordozható töltőoszlopot (IC-CPD) hordozható töltésnek nevezik, általános teljesítménye 3,7 kW. Az (EU) 2025/656 rendeletben szereplő magyarázat szerint a 2-es módú váltakozó áramú töltőoszlopok PWM-et használnak, amely elegendő az ISO 15118-2 vagy -20 szabvány támogatásához, és nem jelent semmilyen további értéket a végfelhasználó számára.

A hazai cölöpgyártó vállalatok számára ez a szabályozás nem egyszerű. Közvetlenül a DIN 70121 tanúsítvány megszerzése után kötelező a 15118 szabvány támogatása, ami megköveteli mind a 15118-2, mind a 15118-20 szabvány támogatását. Sok vállalat talán nincs tisztában a DIN 70121, az ISO 15118-2 és az ISO 15118-20 szabványok közötti különbségekkel, valamint a támogatásuk céljával.

A történetet elölről kell kezdeni.

2010 elején az IEC 69. számú Műszaki Bizottságának (TC69) és az ISO 22. számú Műszaki Bizottságának (TC22) közös munkacsoportja megkezdte az együttműködést az ISO 15118 szabványsorozat kidolgozásában, amelynek célja az elektromos járművek és a töltőállomások közötti kommunikációs szabványosítás kérdésének megoldása.

A munkacsoport túlzott megfontoltsága és az európai emberek alacsony munkahatékonysága miatt a 15118 sorozatú szabványok előkészítés alatt állnak, és hivatalosan még nem jelentek meg.

De a piac nem várhat tovább. Különösen a német autógyártó óriások remélik, hogy mielőbb elérhetik az elektromos járműveik közös töltését, és piaci előnyökre tehetnek szert. Így a német ipari óriások egyesítették erőiket, és a DIN keretein belül kivonták az ISO 15118 szabványban tárgyalt viszonylag kiforrott tartalmak egy részét, és kidolgoztak egy német nemzeti szabványt, amely azonnal bevezethető. A DIN 70121 szabványt 2012-ben adták ki, majd 2014-ben frissítették. A DIN 70122:2018 egy vizsgálati szabvány, amely a DIN 70121:2014 szabványt szolgálja ki.

A 15118 szabvány azonban későn érkezett, és hivatalosan csak 2013-ban adták ki első verzióját. Az alkalmazási rétegre vonatkozó specifikus szabványai és tesztelési szabványai fokozatosan jelentek meg 2014-ben és 2018-ban. Az ISO 15118 sorozatban összesen öt könyv található, és az öt könyv közötti kapcsolatok a következők:

Ezért a DIN 70121:2014 szabvány az ISO 15118 szabvány egyszerűsített változatának tekinthető. A DIN 70121 csak az egyenáramú töltést támogatja, míg az ISO 15118-1-5 szabványok mind az AC, mind az DC töltést támogatják, valamint a TLS titkosítást, a Plug&Charge funkciót és az intelligens töltést.

2022-ben az ISO 15118 kiadta a töltési szabványok második generációját, nevezetesen az ISO 15118-20:2022-t, amint azt korábban említettük. A 15118-2-höz képest ez az eredeti alapon támogatja a TLS1.3 titkosítást, a VG (teljesítményátvitel a hálózatba), a WPT (vezeték nélküli töltés) és az ACD (automatikus csatlakozóeszköz) funkciókat is. Megfelelő tesztelési szabványokkal is rendelkezik:

A DIN SPEC 70121 szabvány megszületése eredetileg átmeneti megoldásként szolgált a piac normál működésének biztosítására az ISO 15118 megjelenése előtt. Sajnos a cölöp és a jármű közötti tényleges kommunikációs kiválasztási folyamatban, még akkor is, ha mind a jármű, mind a cölöp támogatja a 70121-et és a 15118-at, a forgatókönyvek 90%-a továbbra is a DIN 70121 szabványra támaszkodik.

A DIN 70121 szabvány elsőként történő alkalmazásának előnyén túl a kocsik és cölöpök túlnyomó többségéhez nincs szükség speciális funkciókra (TLS/PNC/VG/WPT stb.), csak egyszerűen tölthetők.

Az Európai Bizottságnak megvannak a saját szempontjai.

Az alternatív üzemanyag-infrastruktúra kiépítéséről szóló 2014/94/EU irányelvet először 2014-ben adták ki, akkor még nem rendelet, hanem irányelv volt.

Az irányelv különbözik a rendeletek kötelező előírásaitól, mivel csak az elérendő eredményeket határozza meg, de az eredmények elérésének módját és formáját a tagállamok kormányainak belátására bízza. Az irányelv nem közvetlenül hatályos, és előírja a tagállamok számára, hogy az irányelv tartalmát meghatározott időn belül törvénybe iktassák. Például az EU eldobható műanyag termékekről szóló irányelve/EU 2023/814 előírja a tagállamok számára bizonyos eldobható műanyag termékek fogyasztásának szabályozását, de az adók, tilalmak vagy egyéb intézkedések bevezetése a tagállamok döntésén múlik.

A 2014-es Üzemanyag-helyettesítő Infrastruktúra Irányelv tartalmazott követelményeket a töltőpontokra, hidrogéntöltő állomásokra, benzinkutakra stb. vonatkozóan, amelyeket 2020-ra és 2025-re kellett teljesíteni, de ezek túl homályosak voltak, csak azt mondták, hogy „megfelelő lefedettségi sűrűségnek” kell lennie, egyértelmű célérték nélkül. Kétségtelen, hogy ez sok időt és szabadságot adott az európai tagállamoknak, de az eredmények nem voltak ideálisak. A nemzeti szakpolitikai keretek kialakításakor az országoknak eltérő céljaik és intézkedéseik vannak, ami az EU-n belüli széttagolt és egyenetlen infrastruktúra-fejlesztéshez vezet. Azok az országok, amelyekben az elektromos járművek fejlettsége és népszerűsége jó, természetesen hajlandóak befektetni, míg az átlagos elektromos járműfejlettségű országok határozottan nem hajlandók építkezni. Valóban felesleges a saját ország adófizetőinek pénzét arra költeni, hogy másoknak esküvői ruhákat készítsenek.

Ráadásul az utóbbi években gyors volt az új energiájú elektromos járművek fejlesztése, Kína vezetésével. Az elektromos járművek (villamosok, plug-in hibrid villamosok és megnövelt hatótávolságú villamosok) elterjedése meghaladta az 50%-ot. Európa egyértelműen nagy mértékben lemarad, és a legközvetlenebb ok a gyenge infrastruktúra, az elavult töltési feltételek és az összetett töltési műveletek, amelyek nagyban befolyásolják az emberek utazási élményét.

Az a tény, hogy a DIN 70121 szabványt, mint korábban említett átmeneti protokoll, mindig is a díjszabás fő irányvonalának tekintették, egyértelmű bizonyíték erre.

Ezért ebben az összefüggésben az Európai Bizottság felismerte, hogy az új energiainfrastruktúra kiépítését nem lehet tovább halogatni. Ellenkező esetben nemcsak hogy nem tudjuk elérni a 2050-es szén-dioxid-kibocsátáscsökkentési célkitűzést, de Kínától is átfogóan lemaradunk. Ezért 2023-ban a 2014/94/EU irányelvet frissítették, és a 2023/1804/EU rendelet követelményévé tették. A címkék egyértelműen szerepelnek a 3. cikkben és a TEN-T törzshálózaton:

Röviden, az EU fő autópályáin töltőállomásokra van szükség, különösen nagy teljesítményű gyorstöltő állomásokra.

Miután a 2023-as rendeletben részletesen meghatározta a töltőállomások számát és teljesítményét, az Európai Bizottság úgy érezte, hogy ez nem elegendő. Az elektromos járműveknek csak nagy teljesítményű töltőállomásokra van szükségük, emellett könnyen használható, könnyen kezelhető és átlátható töltőállomásokra is szükség van.

Képzeld el, hogy örömmel vezeted legújabb elektromos autódat Európában, simán töltöd Franciaországban a kényelmes QR-kódos fizetéssel, gyors töltési sebességgel és tiszta számlákkal. De miután Görögországba mentem, azt tapasztaltam, hogy a töltőfej fizikai csatlakozója elavult, és nem kompatibilis a legújabb autóddal. Több töltőállomást is körbejártam, de nem találtam megfelelő töltőpisztolyt. Így mentél Bulgáriába, Görögország szomszédos országába, ahol be lehet helyezni a töltőpisztolyt, de POS terminált kell használni a kártya lehúzásához, és nem támogatják a QR-kódos fizetést. Kétségbeesett voltál, mert nem vittél magaddal bankkártyát, és az autó akkumulátorának hátralévő futásteljesítménye kevesebb, mint 20 kilométer volt. Micsoda szörnyű élmény volt.

A helyzet megoldásához egységesíteni kell a töltőállomás fizikai interfészét és kommunikációs protokollját.

Az üzemanyag-helyettesítő infrastruktúráról szóló (EU) 2025/656 rendeletben a hangsúly azon van, hogy meghatározza, hogy az újonnan telepített vagy felújított töltőállomások fizikai interfészeinek meg kell felelniük az IEC 62196-2:2022 és az IEC 62196-3:2022 szabványok követelményeinek, majd a fent említett ISO 15118-2:2016 és ISO 15118-20:2022 szabványok követelményeinek.

Nem nehéz kitalálni, hogy miért nem a DIN 70121 szabványt választották kommunikációs szabványként.

A DIN 70121 szabvány túl egyszerű, hiányzik belőle a biztonságos titkosítás a kommunikáció során, és nem támogatja a PNC (plug and play) funkciót, ami növeli a végfelhasználók terhelését és nem túl kényelmes. A PNC funkcióval a felhasználók szinte gondolkodás nélkül kezelhetik a készüléket, csatlakoztathatják a pisztolyt, és semmi miatt nem kell aggódniuk – nem kell lehúzniuk a kártyát, nem kell beolvasniuk a kódot, nem kell a képernyőn kattintaniuk. A töltés után a kezelő automatikusan elküldi a számla részleteit.

2027-re pedig minden AC és DC töltőoszlop 15118-20-at fog támogatni (főként feszültségváltó funkcióval), főként a teljes hálózat elrendezése szempontjából. Egyetlen új energiával működő elektromos jármű talán nem nagy ügy, de ha 100 000 vagy akár több millió jármű van, a tárolt energia jelentős. Ha a csúcsfogyasztás idején az autó elektromos energiájának egy részét visszatáplálják a hálózatba, az jelentősen csökkentheti a hálózat terhelését anélkül, hogy annyi generátort kellene bevetni. Az elektromos völgyben az elektromos hálózatból származó felesleges energia árampazarlás nélkül továbbítható az autókhoz. A hálózati csatlakozási képességgel rendelkező töltőállomások különösen fontosak Európa egyes távoli területein, ahol a fő energiatermelési módszerek a szél- és napenergiára támaszkodnak. Ezek az energiaforrások időérzékenyek, és tárolni kell őket, különben kárba vésznek.

Röviden, a 2025-ben kiadott, az üzemanyag-helyettesítő infrastruktúrára vonatkozó felülvizsgált szabályozásokból egyértelműen érezhető Európa elszántsága és sürgőssége az új energiatermelő létesítmények iránt. Egyébként a bevezetése nem lesz kötelező 2026 elején, hat hónappal a kiadás után.

Mivel ez szabályozási követelmény, nem ijesztő mindenkinek, hanem valódi igény. Az üzemanyag-helyettesítő infrastruktúra európai monitoring weboldalán részletes adatok találhatók, amelyek lehetővé teszik, hogy világosan és intuitív módon nyomon kövesse az egyes országok építési folyamatát.

A szabályozások megjelenése után az európai tagállamok aktívan reagálni kezdtek. Franciaország 2025 novemberében bejelentette, hogy ökológiai támogatásokat nyújt az elektromos személygépkocsik vásárlásához; Németország 2025 novemberében közzétett egy 2030-ig kidolgozandó töltőinfrastruktúra-tervet, amely teljes mértékben összhangban van az Európai Unió 2023/1804/EK rendeletével (AFIR); Olaszországban a kuponos támogatások révén a tisztán elektromos járművek piaci részesedése 2025-ben mindössze 12,2%-kal fog növekedni. 2025 decemberében a távoli kis szigetország, Ciprus 4,5 millió eurót készül elkülöníteni az elektromos mobilitás előmozdítására.

A nagyobb autógyártók is elkezdték piacra dobni a 15118-20 szabványnak megfelelő modelleket. A régi vágású autógyártó, a BMW iX3 2026-os modellje teljes mértékben támogatja a VG funkciót; a Kínában nem túl fogyó Hyundai IONIQ is tervezi az együttműködést és egy 15118-20 modell 2026-os piacra dobását; a Mercedes Benz EQS és a Volkswagen ID sorozata is tervben van.

A hazai, exporttal foglalkozó cölöpgyártó vállalatok számára – akár hajlandóak, akár nem, és akár képesek önállóan SECC modulokat fejleszteni – az ISO 15118-2 és az 15118-20 szabványok olyan szabványok, amelyeket nem lehet megkerülni az Európába irányuló export során.

A szerző jelenlegi ismeretei szerint kevés olyan cölöpgyártó vállalkozás van a piacon, amely támogatja az ISO 15118-2 szabvány szerinti plug and play töltést (PNC mód), és szinte nincs olyan kétirányú töltési funkció, amely támogatja az ISO 15118-20 szabványt.

A várakozás és figyelés helyett jobb korán elkezdeni a tervezést és megragadni a piaci lehetőségeket. A korábban említett DIN 70121 szabványhoz hasonlóan ezt is széles körben alkalmazták néhány évvel ezelőtt.