Új szabvány EN ISO 15118-1 / 2 elektromos töltőállomásokhoz

Új követelmények a töltőállomásokkal szemben: EN ISO 15118-1 szabvány

Az Európai Bizottság közzétett egy határozatot, amely mélyreható hatással lesz minden elektromos jármű- és töltőinfrastruktúra-gyártóra. A jövő évtől a töltőállomásoknak meg kell felelniük az ISO 15118 szabványsorozatnak. A VDE Intézet számos adaptációs tesztelési szolgáltatást nyújtott, és további tesztelési eljárásokat fejleszt a szabványoknak való megfelelés biztosítása érdekében.

2026. január 8-tól minden nyilvános töltőpontnak meg kell felelnie az EN ISO 15118-1-től -5-ig terjedő szabványsorozat követelményeinek. 2027. január 1-jétől kötelezővé válik az EN ISO 15118-20 szabvány bevezetése, beleértve a magán- vagy félig nyilvánosan üzemeltetett töltőállomásokat is. Ezek a szabványok képezik az olyan jövőorientált funkciók alapját, mint a „plug and play”, a járművek és a töltőpontok közötti biztonságos kommunikáció, valamint a kétirányú töltés (járműről a hálózatra).

Mit jelent az EN ISO 15118-1/2 szabvány?

A VDE Vizsgáló és Tanúsító Intézet korán reagált az új szabályozási követelményekre, és jelenleg szabványosított vizsgálati eljárásokat fejleszt. A cél az, hogy az ISO 15118 szabvány alapján már korai szakaszban átfogó vizsgálati és megbízható tanúsítási szolgáltatásokat nyújtson az AC és DC töltőállomás-gyártóknak, hogy termékeik megfeleljenek a specifikációknak.

A VDE Intézet ISO 15118 szabvány szerinti szolgáltatásai magukban foglalják a töltőinfrastruktúra interoperabilitási és megfelelőségi vizsgálatát, szabványosított vizsgálati jelentések és megfelelőségi tanúsítványok elkészítését, valamint az olyan új funkciók integrációjának értékelését, mint a plug-and-play és a V2G.

Az európai töltőoszlop-előírások, az IEC 61851-24:2014/2023 C. függelék, régóta egyértelműen kimondják, hogy az egyenáramú töltőoszlopok magas szintű kommunikációjának meg kell felelnie a DIN SPEC 70121:2014 vagy az ISO 15118-2:2014 szabványnak (akár az egyik, akár mindkettő támogatott).

Ez a követelmény kihívást jelent néhány hazai töltőoszlop-gyártó cég számára.

A fizikai interfészek között vannak különbségek. Az európai szabvány a CCS2 (Combined Charging System 2) interfészt használja, ahol az AC és DC bemeneti aljzatok egyetlen interfészen osztoznak; a kínai szabvány a System B interfészt használja, amely elválasztja az AC és DC bemeneteket. Ez a különbség az IEC 62196 szabvány szigorú betartásával oldható fel (amely egyértelműen meghatározza a fizikai méreteket és a teljesítménykövetelményeket), ami technikailag viszonylag egyszerűvé teszi a dolgot.

A kommunikációs módszer eltérő. Ez egy alapvető technológiai akadály. A kínai szabványú töltőoszlop különálló CAN+ és CAN- jelvezetékekkel rendelkezik, és a jármű töltőoszlop kommunikációja CAN kommunikációt használ; míg az európai szabványú töltőoszlop nem rendelkezik CAN vezetékkel, PLC-t (Power Line Communication) használ, amely egy nagyfrekvenciás jelet csatol egy 12 V-os, 1 kHz-es PWM alacsony frekvenciájú impulzusszélesség-modulációs jelhez a CP és PE ​​vezetékek között. A CAN kommunikációhoz képest a PLC kommunikációs protokoll fejlesztése nehezebb, és a nyílt forráskódú dokumentáció is szűkös. Ezért sok töltőoszlop-gyártó cég külön SECC (Supply Equipment Communication Controller) modulokat vásárol, CAN jeleken keresztül csomagolja a töltési információit, és elküldi azokat a SECC modulnak, amely ezután kommunikál a jármű EVCC (EV Communication Controller) moduljával.

A saját SECC modul megvásárlása vagy kifejlesztése azonban csak az első lépés. Miután a SECC modult telepítették a töltőoszlopba, továbbra is igazolni kell, hogy a modul – a teljes töltőoszloppal együtt használva – megfelel a DIN SPEC 70121:2014 vagy az ISO 15118-2:2014 európai szabvány követelményeinek.

A költségek csökkentése érdekében sok töltőoszlop-gyártó cég úgy dönt, hogy csak a DIN SPEC 70121 szabványt támogatja, mivel az SECC modulok beszerzése olcsóbb és könnyebben tesztelhető.

Melyek a legfontosabb különbségek a DIN 70121 és az ISO 15118 szabványsorozat között az egyenáramú töltőoszlopok esetében?

A DIN 70121 szabvány egyszerű alátámasztása már nem elegendő a legújabb EU-követelmények teljesítéséhez.

Az EU 2025 júniusában tette közzé a 2025/656/EU BIZOTTSÁG FELHATALMAZÁSON ALAPULÓ RENDELETÉT. Ez a rendelet kiegészíti és módosítja a közúti járművek vezeték nélküli töltéséről, elektromos úthálózatairól és hidrogénellátásáról szóló 2023/1804/EU RENDELETET. A 2023-ban kiadott 2023/1804/EU RENDELET, közismertebb nevén az Alternatív Üzemanyag Infrastruktúra Rendelet (AFIR), az Európai Unió által bevezetett kulcsfontosságú szakpolitikai rendelet, amelynek célja a nulla kibocsátású közlekedésre való áttérés felgyorsítása és az alternatív üzemanyagú (villamos energia, hidrogén stb.) infrastruktúra hiányosságainak kezelése. Célja, hogy a tagállamokat jogszabályok révén kötelezzék töltési és üzemanyagtöltő infrastruktúra-hálózataik fejlesztésére, enyhítve a felhasználók hatótávolsággal és üzemanyagtöltéssel kapcsolatos aggodalmait, valamint támogatva az elektromos járművek (EV), a hidrogén üzemanyagcellás járművek (FCEV) és a nehéz tehergépkocsik széles körű elterjedését.

Röviden, az EU kiadta az alternatív üzemanyag-infrastruktúra-rendelet (AFIR) felülvizsgált változatát, amely teljes jogi erővel bír, kötelező érvényű és közvetlenül alkalmazandó minden tagállamra.

A fontos módosítások a következők: 2026. január 8. után minden nyilvánosan hozzáférhető, újonnan telepített vagy felújított töltőállomásnak, beleértve az AC és DC töltőállomásokat is, meg kell felelnie legalább az EN ISO 15118-2:2016 szabvány követelményeinek. 2027. január 1. után minden újonnan telepített vagy felújított közterületi töltőállomásnak, beleértve az AC és DC töltőoszlopokat is, meg kell felelnie legalább az EN ISO 15118-20:2022 szabványnak. Ha a töltőállomás automatikus hitelesítési és engedélyezési szolgáltatásokat, például PNC-t (plug-and-charge) biztosít, akkor meg kell felelnie mind az EN ISO 15118-2:2016 szabványnak, mind az EN ISO 15118-20:2022 szabványnak. 2027. január 1. után az újonnan telepített vagy felújított magánkézben lévő töltőpontokon található összes 2-es módú AC töltőpontnak meg kell felelnie az EN IEC 61851-1:2019 szabványnak; A 3-as módú váltakozó áramú töltőoszlopoknak és a 4-es módú egyenáramú töltőoszlopoknak meg kell felelniük az EN ISO 15118-20:2022 szabványnak. Összefoglalva, minden 2026 után telepített új vagy felújított nyilvános egyenáramú töltőállomásnak meg kell felelnie az EN ISO 15118-2:2016 szabványnak. A 2027 után telepített összes új vagy felújított egyenáramú töltőállomásnak és 3-as módú váltakozó áramú töltőállomásnak is meg kell felelnie az EN ISO 15118-20:2022 szabványnak.

A töltőállomás-családon belül csak a 2-es módú IC-CPD-k esnek kívül ezen irányelv hatályán. Kínában ezeket a hordozható töltőállomásokat „járműre szerelt töltőknek” nevezik, és Európában a teljesítményük jellemzően nem haladja meg a 3,7 kW-ot. Az (EU) 2025/656 rendelet kifejti, hogy a PWM (impulzusszélesség-moduláció) elegendő a 2-es módú AC töltőállomásokhoz, támogatva az ISO 15118-2 vagy 20 szabványt, és nem nyújt semmilyen további értéket a végfelhasználó számára.

A hazai töltőállomás-üzemeltető vállalatok számára ez az új szabályozás jelentős technológiai akadályokat teremthet. Kezdetben a DIN 70121 szabványnak való megfelelést írták elő, de nem sokkal később kötelezővé tették az ISO 15118 szabvány támogatását; az ISO 15118-2 és az ISO 15118-20 szabvány támogatását is előírták. Néhány, tengerentúlra terjeszkedni kívánó töltőoszlop-üzemeltető vállalat nem ismerte ezeket a szabványokat, és meg kellett érteniük a DIN SPEC 70121, az ISO 15118-2 és az ISO 15118-20 közötti különbségeket, valamint a támogatásuk célját. Miért van annyi szabvány a járművek és a töltőoszlopok közötti kommunikációra Európában?

Az ISO 15118 szabványsorozat fejlődése: az átmeneti megoldástól a globális referenciaértékig

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 sorozatú szabványokon, abban a reményben, hogy megoldják az elektromos járművek és a töltőoszlopok közötti egységes kommunikáció problémáját. Mivel a munkacsoport a kérdések átfogó skáláját vizsgálta, és egy nagyméretű, kompatibilis verzió létrehozására törekedett, az ISO 15118 sorozatú szabványok előkészítési ideje túl hosszú volt, és hivatalos megjelenésük késett.

A piac azonban nem várhatott. Különösen a német autógyártók szeretnék, ha elektromos járműveik mielőbb közös töltőinfrastruktúrát kapnának, hogy piaci előnyre tegyenek szert. Ezért a német iparági érdekelt felek egyesültek, és a DIN keretein belül viszonylag kiforrott szempontokat vontak ki az ISO 15118 szabványról szóló tárgyalásokból, hogy kidolgozzanak egy azonnal bevezethető német nemzeti szabványt. A DIN SPEC 70121 szabványt 2012-ben tették közzé; frissítették 2014-ben; a vizsgálati specifikációs szabványát, a DIN SPEC 70122:2018-at pedig 2018-ban tették közzé.

Az ISO 15118 szabvány későn jelent meg, az első verzió hivatalosan 2013-ban jelent meg. Ezt követően 2014-ben és 2018-ban jelentek meg specifikus alkalmazási rétegbeli szabványok és tesztelési szabványok. Az ISO 15118 egy nagyszabású szabványsorozat, amely gyorsan fejlődött. A vezetőképes töltéssel kapcsolatos szabványok első generációja a következő öt szabványt foglalja magában: ISO 15118-1 (Általános követelmények és használati eset definíciók), ISO 15118-2 (Alkalmazási réteg protokollkövetelmények), ISO 15118-3 (Fizikai réteg és adatkapcsolati réteg követelményei), ISO 15118-4 (Alkalmazási réteg tesztelési specifikációk) és ISO 15118-5 (Fizikai réteg tesztelési specifikációk). A DIN SPEC 70121:2014 az ISO 15118-2/3 szabvány egyszerűsített változatának tekinthető. A DIN SPEC 70121 csak az egyenáramú töltést támogatja, míg az ISO 15118-1-5 szabványok az egyenáramú és a váltóáramú töltést egyaránt támogatják, valamint támogatják a TLS titkosítást, a plug-and-charge (PNC) funkciót és az intelligens töltést.

2022-ben az ISO 15118 sorozat kiadta második generációs töltési szabványát, nevezetesen a fent említett ISO 15118-20:2022 szabványt. Az ISO 15118-2 szabvánnyal összehasonlítva ez a szabvány támogatja a TLS 1.3 titkosítást, a V2G (jármű-hálózat), a WPT (vezeték nélküli töltés) és az ACD (automatikus csatlakozóeszköz) funkciókat, és rendelkezik a következő vizsgálati szabványokkal: 15118-21 Általános tesztek, 15118-23 DC-specifikus tesztek, 15118-22 AC-specifikus tesztek (még nem jelentek meg), 15118-24 ACD-specifikus tesztek (még nem jelentek meg) és 15118-25 WPT-specifikus tesztek (még nem jelentek meg). A DIN SPEC 70121 szabványt eredetileg átmeneti megoldásként hozták létre, hogy támogassa az elektromos járművek piacának gyors fejlődését az ISO 15118 megjelenése előtt. A töltőállomások és a járművek közötti tényleges kommunikációs döntésekben azonban, még ha mind a jármű, mind a töltőállomás támogatja is a DIN SPEC 70121 és az ISO 15118 szabványt, a DIN SPEC 70121 továbbra is dominál a legtöbb esetben. A DIN SPEC 70121 elsőként való alkalmazásának előnye mellett a legfontosabb ok a magas szintű, összetett használati esetek (TLS/PNC/V2G/WPT stb.) hiánya.

Miért írja elő az új üzemanyag-alternatív infrastruktúrára vonatkozó szabályozás most az ISO 15118-2 és az ISO 15118-20 szabvány teljes körű támogatását?

Az ISO 15118 szabványsorozat EU általi kötelező előmozdításának mögöttes logikája

Az Európai Bizottságnak iparpolitikai megfontolásai vannak.

Az alternatív üzemanyag-infrastruktúráról (az alternatív üzemanyagok infrastruktúrájának kiépítéséről szóló 2014/94/EU irányelv) először 2014-ben tettek közzé rendeletet, de akkoriban még nem rendeletről, csak irányelvről volt szó.

Az irányelvek abban különböznek a kötelező érvényű rendeletektől, hogy csak az elérendő eredményeket határozzák meg, de nem számszerűsítik egyértelműen a követelményeket, lehetővé téve a tagállamok számára, hogy önállóan dolgozzák ki a végrehajtási módszereket.

Például a 2014-es alternatív üzemanyag-infrastruktúráról szóló irányelv követelményeket is tartalmazott a töltőpontokra, a hidrogéntöltő állomásokra és a benzinkutakra vonatkozóan, de csak azt mondta ki, hogy „megfelelő lefedettségi sűrűséggel” kell rendelkezniük, számszerű célok meghatározása nélkül, ami az infrastruktúra széttöredezettségéhez és egyenetlen fejlődéséhez vezet az EU-ban. A fejlett és elterjedt elektromos járműrendszerekkel (EV) rendelkező országok természetesen hajlamosabbak a beruházásokra, míg azok, ahol lassabb az EV-fejlesztés, lassabban haladnak. Az elmúlt években a globális EV-fejlesztés gyors volt (az EV-penetráció Kínában meghaladta az 50%-ot), de Európában a gyenge töltőinfrastruktúra és az összetett műveletek rossz felhasználói élményt eredményeztek az EV-felhasználók számára, akadályozva az átállást a nulla szén-dioxid-kibocsátású közlekedésre.

A DIN SPEC 70121, mint átmeneti megállapodás, következetesen a főáramú díjszabási szabványként szolgált, ami ezt bizonyítja.

Az Európai Bizottság felismerte az új energetikai infrastruktúra kiépítésének felgyorsításának szükségességét; ellenkező esetben nemcsak a 2050-es szén-dioxid-kibocsátáscsökkentési célok elérése lenne nehéz, hanem a gépjármű- és elosztott energiaipar versenyében is lemaradnánk. Ennek a helyzetnek a megváltoztatása érdekében az EU 2023-ban rendeletté ((EU) 2023/1804 RENDELETE) frissítette a 2014/94/EU irányelvet, egyértelműen számszerűsítve a célt: 2025-re 60 kilométerenként legalább 400 kW összteljesítményű töltőállomást kell telepíteni. Ennek a töltőállomásnak legalább egy, legalább 150 kW teljesítményű töltőoszlopot kell tartalmaznia. 2027-re: A töltőállomások 60 kilométerenkénti teljes teljesítményigénye 600 kW-ra nő, és legalább egy, legalább 150 kW teljesítményű töltőállomást kell tartalmaznia.

Az Európai Bizottságnak vannak iparpolitikai megfontolásai.

Az alternatív üzemanyag-infrastruktúra kiépítéséről szóló irányelvet (2014/94/EU irányelv) először 2014-ben adták ki, kezdetben irányelvként, nem pedig rendeletként.

A rendeletek kötelező előírásaival ellentétben az irányelvek a kívánt eredményeket határozzák meg anélkül, hogy egyértelműen számszerűsítenék azokat, lehetővé téve a tagállamok számára, hogy saját végrehajtási módszereket dolgozzanak ki.

Például a 2014-es alternatív üzemanyag-infrastruktúráról szóló irányelv a töltőpontokra, a hidrogéntöltő állomásokra és a CNG-töltőállomásokra vonatkozó követelményeket is felvázolta, de csak a „megfelelő lefedettségi sűrűséget” határozta meg konkrét számadatok megadása nélkül. Ez az infrastruktúra széttöredezettségéhez és egyenetlen fejlődéséhez vezetett az EU-ban. A fejlett és széles körben elterjedt elektromos járműfejlesztéssel rendelkező országok természetesen hajlamosabbak a befektetésekre, míg a lassabb elektromos járműfejlesztéssel rendelkező országok lassabban haladnak. Az elmúlt években a globális elektromos jármű (EV) piac gyorsan fejlődött (az elektromos járművek penetrációja Kínában meghaladta az 50%-ot). Európában azonban a gyenge töltőinfrastruktúra és az összetett műveletek rossz felhasználói élményt eredményeztek az elektromos járművek felhasználói számára, ami akadályozta a nulla szén-dioxid-kibocsátású közlekedésre való áttérést.

A DIN SPEC 70121, mint átmeneti megállapodás, következetesen a főáramú díjszabási szabványként szolgált, ami ezt bizonyítja.

Az Európai Bizottság felismerte az új energetikai infrastruktúra kiépítésének felgyorsításának szükségességét; ellenkező esetben nemcsak a 2050-es szén-dioxid-kibocsátáscsökkentési célok elérése lenne nehéz, hanem lemaradna a járműiparban és az elosztott energiaiparban folyó versenyben is. Ennek a helyzetnek a megváltoztatása érdekében az EU 2023-ban rendeletté ((EU) 2023/1804 RENDELETE) frissítette a 2014/94/EU irányelvet, egyértelműen számszerűsítve a célokat: 2025-re: 60 kilométerenként legalább 400 kW összteljesítményű töltőállomást kell telepíteni. Ennek a töltőállomásnak legalább egy 150 kW-os vagy nagyobb teljesítményű töltőoszlopot kell tartalmaznia. 2027-re: a 60 kilométerenkénti töltőállomások teljes teljesítményigénye 600 kW-ra nő, és legalább egy 150 kW-os vagy nagyobb teljesítményű töltőoszlopot kell tartalmaznia.