ISO 15118 serían – Staðall fyrir hleðslustöðvar sem ekki er lengur hægt að hunsa

Í hönnunar- og þróunarferli hleðslustafla í flestum innlendum staflaiðnaði er tekið tillit til kostnaðar við hleðslustafla, útlits og hönnunar hleðslustafla, svo og uppbyggingar (bruna-/IP-/öryggisfjarlægðar), afkasta (straum- og spennunákvæmni), eindrægni (aðlögun að helstu bílaframleiðendum), verndarvirkni (neyðarstöðvun/bilunarstöðvun) o.s.frv. hleðslustafla. Hins vegar einbeita fáir framleiðendur sér að samskiptaferlinu milli stafla og ökutækja, hvað þá hvort það uppfylli viðeigandi samskiptastaðla. Bara að geta ræst og hlaðið, hitt skiptir ekki svo miklu máli.

Ef varan er eingöngu seld innanlands er engin ástæða til að hafa áhyggjur. Í 3C vottun Kína er GB/T27930 (Digital Communication Protocol between Off Board Conductive Chargers and Electric Vehicles) ekki skyldubundin krafa fyrir hleðslustöðvar til að fá vottun.

Evrópsku reglugerðirnar um hleðslustöðvar, IEC 61851-24 2014/2023, viðauki C, kveða skýrt á um að háspennusamskipti jafnstraumshleðslustöðva verði að uppfylla kröfur DIN SPEC 70121:2014 eða ISO 15118-2:2014. Að sjálfsögðu er hægt að styðja báðar kröfurnar.

Samkvæmt landsstaðlinum hefur byssuhausinn aðskildar CAN+ og CAN- merkjalínur og samskiptaaðferðin sem ökutækið og staurinn nota er CAN-samskipti. Evrópski staðlaður byssuhausinn hefur ekki CAN-línu og háþróuð samskipti milli evrópsku staðlaðrar hleðslustöðvar og ökutækisins eru náð með því að tengja hátíðnimerki við 12V, 1kHz CP og PE línurnar. Þessi samskiptaaðferð kallast Power Line Carrier (PLC) samskipti.

Þróunarerfiðleikar samskiptareglna fyrir evrópska staðlaða hleðslustöðvar sem byggja á PLC samskiptum eru mun meiri en CAN samskiptareglna og það er ekki mikið af opnum hugbúnaðarefni tiltækt á markaðnum til viðmiðunar. Þess vegna kaupa flest fyrirtæki beint aðskildar SECC (Supply Equipment Communication Controller) einingar, pakka eigin hleðsluupplýsingum í gegnum CAN merki og senda þær til SECC einingarinnar, sem síðan hefur samskipti við EVCC eininguna í ökutækinu.

Hins vegar er kaup á sérstakri SECC-einingu aðeins fyrsta skrefið, og það er verulegur kostnaður að sanna að þessi eining uppfylli kröfur DIN SPEC 70121:2014 eða ISO 15118-2:2014 í tengslum við allan staurinn.

Tilboð fyrir eina prófun samkvæmt DIN 70121 eða 15118 samskiptareglum frá vottunaraðila er almennt yfir 100.000 júan, með föstum prófunartíma upp á nokkra daga, og viðbótargjöld verða innheimt ef farið er yfir tímamörkin. Vinnuálagið fyrir prófun 15118 verður örlítið meira en fyrir 70121 og verðið verður um tugum þúsunda hærra. Ef hvort tveggja er gert tvöfaldast verðið.

Innlend fyrirtæki sem framleiða staura geta aðeins formælt vottunarstofnuninni fyrir að vera óheiðarleg í greiðslum og geta aðeins samþykkt evrópska CE-vottunina. Flest staurafyrirtæki kjósa að styðja aðeins DIN 70121 af einni ástæðu: það er ódýrara en 15118 og prófunarerfiðleikinn er minni og líkurnar á að verkinu ljúki innan tilgreinds fjölda daga eru meiri.

Reyndar hagnaðist vottunarstofnunin sem prófaði þessa samskiptareglu einnig óréttlátlega. Hermirinn sem prófar þessa samskiptareglu – skúffustærðar kassi paraður við efri tölvu – kostar yfir milljón júana, sem nálgast kostnað annars flokks íbúðar í borgargeiranum, með háu árlegu viðhalds- og uppfærslugjaldi fyrir hugbúnað. Samningurinn var gerður af Evrópu og aðeins er hægt að kaupa prófunaráætlanir þeirra. Vottunarstofnunin ásakar einnig framleiðanda hermisins um að vera óheiðarlegur við greiðslu, annars hefðu þeir ekki prófunargetu fyrir þetta verkefni.

Allir hafa ekkert val.

Góðu dagarnir hafa þó aðeins verið fáein ár.

Evrópusambandið gaf út reglugerð framkvæmdastjórnarinnar (ESB) 2025/656 í júní 2025, sem bætir við og endurskoðar reglugerð (ESB) 2023/1804 um þráðlausa hleðslu, rafknúin vegakerfi og vetnisafhendingu fyrir ökutæki. Reglugerðin (ESB) 2023/1804, sem gefin var út árið 2023, er almennt þekkt sem reglugerðin um innviði fyrir aðra eldsneyti (AFIR). Þetta er lykilstefna sem Evrópusambandið kynnti til sögunnar til að flýta fyrir umskiptum yfir í núlllosunarsamgöngur og taka á vandanum með ófullnægjandi innviðum fyrir aðra eldsneyti eins og rafmagn og vetni. Meginmarkmið hennar er að neyða aðildarríkin til að bæta innviðakerfi sín fyrir hleðslu, eldsneytisáfyllingu og aðra þjónustu með löggjöf, útrýma „kvíða“ notenda varðandi drægni og orkunýtingu og styðja við víðtæka útbreiðslu rafknúinna ökutækja, vetniseldsneytisfrumuökutækja og þungaflutningabíla.

Einfaldlega sagt þarftu aðeins að vita að ESB hefur gefið út endurskoðaða útgáfu af reglugerðinni um valkosti við eldsneyti (AFIR), sem hefur fullt lagalegt gildi og er bindandi krafa sem gildir beint um öll aðildarríki.

Í stuttu máli verða opinberir DC-staurar eftir árið 2026 að uppfylla kröfur EN ISO 15118-2:2016, og eftir 2027 verða allir DC-staurar og AC-staurar af gerð 3 að uppfylla kröfur EN ISO 15118-20:2022.

Í hleðslustaurafjölskyldunni er eina hleðslustaurinn í 2. tíðnirás sem hefur verið sleppt. Í Kína er þessi flytjanlegi hleðslustaur (IC-CPD) kallaður flytjanlegur hleðsla og hefur almennt afl upp á 3,7 kW. Skýringin sem gefin er í REGLUGERÐ (ESB) 2025/656 er sú að 2. tíðnirásarstaurar nota PWM, sem er nægilegt til að styðja ISO 15118-2 eða -20, og munu ekki færa notandanum neitt aukalegt gildi.

Fyrir fyrirtæki sem framleiða staura innlend er þessi reglugerð ekki auðveld. Strax eftir að hafa fengið DIN 70121 vottun er skylda að styðja 15118, sem krefst stuðnings við bæði 15118-2 og 15118-20. Mörg fyrirtæki eru hugsanlega ekki meðvituð um muninn á stöðlunum DIN 70121, ISO 15118-2 og ISO 15118-20, né heldur tilganginn með því að styðja þá.

Sagan þarf að byrja frá grunni.

Í byrjun árs 2010 hóf sameiginlegur vinnuhópur IEC tækninefndar 69 (TC69) og ISO tækninefndar 22 (TC22) samstarf um að þróa ISO 15118 staðalinn, með það að markmiði að fjalla um stöðlun samskipta milli rafknúinna ökutækja og hleðslustöðva.

Vegna of mikillar íhugunar frá vinnuhópnum og lítillar vinnuhagkvæmni Evrópubúa hafa staðlarnir í 15118 seríunni verið í undirbúningi en ekki verið gefnir út opinberlega ennþá.

En markaðurinn getur ekki beðið lengur. Sérstaklega þýskir bílarisar vonast til að ná sameiginlegri hleðslu fyrir rafbíla sína eins fljótt og auðið er og öðlast markaðsforskot. Því sameinuðust þýskir bílarisar kraftar síns og, innan ramma DIN, unnu þeir út hluta af því tiltölulega þroskaða efni sem fjallað er um í ISO 15118 og þróuðu þýskan landsstaðal sem hægt væri að innleiða strax. DIN 70121 var gefinn út árið 2012 og uppfærður árið 2014. DIN 70122:2018 er prófunarstaðall sem þjónar DIN 70121:2014.

Hins vegar kom 15118 staðallinn seint og fyrsta útgáfa hans kom ekki opinberlega út fyrr en árið 2013. Sérstakir notkunarstaðlar hans og prófunarstaðlar voru smám saman gefnir út á árunum 2014 og 2018. Það eru samtals fimm bækur í ISO 15118 seríunni og tengslin milli þessara fimm bóka eru sem hér segir:

Þess vegna má líta á DIN 70121:2014 sem einfaldaða útgáfu af ISO 15118 staðlinum. DIN 70121 styður aðeins jafnstraumshleðslu, en ISO 15118-1-5 staðlarnir geta stutt bæði riðstraums- og jafnstraumshleðslu, sem og TLS dulkóðun, Plug&Charge virkni og snjalla hleðslu.

Árið 2022 gaf ISO 15118 út aðra kynslóð hleðslustaðla, þ.e. ISO 15118-20:2022 eins og áður hefur komið fram. Ólíkt 15118-2 styður það einnig TLS1.3 dulkóðun, VG (aflsendandi til raforkukerfisins), WPT (þráðlaus hleðslu) og ACD (sjálfvirk tengibúnaður) aðgerðir á upprunalegum grunni. Það hefur einnig samsvarandi prófunarstaðla:

Upphaflega var staðallinn DIN SPEC 70121 settur fram sem bráðabirgðalausn til að tryggja eðlilega starfsemi markaðarins fyrir útgáfu ISO 15118. Því miður, í raunverulegu samskiptaferli milli staursins og ökutækisins, jafnvel þótt bæði ökutækið og staurinn styðji staðlana 70121 og 15118, þá treysta 90% tilfella enn á DIN 70121.

Auk þess að vera fyrst flutningsmaður samkvæmt DIN 70121, þá þurfa langflestir bílar og staurar ekki neinar háþróaðar aðgerðir (TLS/PNC/VG/WPT o.s.frv.), heldur þarf aðeins að hlaða þá á einfaldan hátt.

Framkvæmdastjórn Evrópusambandsins hefur sínar skoðanir.

Tilskipun 2014/94/ESB um uppbyggingu innviða fyrir óhefðbundið eldsneyti var fyrst gefin út árið 2014, þegar hún var ekki enn reglugerð, heldur tilskipun.

Tilskipun er frábrugðin skyldubundnum reglugerðum, hún tilgreinir aðeins þau árangur sem þarf að ná, en lætur stjórnvöldum aðildarríkjanna eftir að ákveða hvernig og hvernig þessum árangri skal nást. Tilskipunin hefur ekki bein áhrif og krefst þess að aðildarríkin færi efni hennar í lög innan tiltekins tíma. Til dæmis krefst tilskipun ESB um einnota plastvörur/EU 2023/814 þess að aðildarríkin setji reglur um notkun ákveðinna einnota plastvara, en hvort leggja eigi á skatta, bönn eða aðrar ráðstafanir er undir aðildarríkjunum komið.

Tilskipunin um eldsneytisuppbótarinnviði frá 2014 innihélt einnig kröfur um hleðslustöðvar, vetnisáfyllingarstöðvar, bensínstöðvar o.s.frv. sem áttu að uppfylla fyrir árin 2020 og 2025, en þær voru of óljósar og sögðu aðeins að „viðeigandi þekjuþéttleiki“ ætti að vera til staðar án skýrs markmiðsgildis. Þetta gaf vafalaust evrópskum aðildarríkjum mikinn biðtíma og frelsi, en niðurstöðurnar voru ekki tilvaldar. Þegar lönd móta innlenda stefnuramma hafa þau mismunandi markmið og aðgerðir, sem leiðir til sundurlausrar og ójafnrar innviðauppbyggingar innan ESB. Lönd með góða þróun og mikla vinsældir rafknúinna ökutækja eru eðlilega tilbúin til að fjárfesta, en lönd með meðalþróun rafknúinna ökutækja eru alls ekki tilbúin til að byggja. Það er sannarlega óþarfi að eyða eigin skattfé í að sauma brúðarkjóla fyrir aðra.

Þar að auki hefur þróun nýrra orkugjafa verið hröð á undanförnum árum, þar sem Kína er í fararbroddi. Útbreiðsla rafknúinna ökutækja (sporvagna, tengiltvinnbíla og sporvagna með lengri drægni) hefur farið yfir 50%. Evrópa er greinilega langt á eftir og beinasta ástæðan er veik innviði, úrelt hleðsluskilyrði og flókin hleðsluaðgerðir, sem hafa mikil áhrif á ferðaupplifun fólks.

Sú staðreynd að DIN 70121, sem bráðabirgðareglugerð sem áður var getið, hefur alltaf verið talinn meginstraumur gjaldtöku er skýr sönnun þess.

Þess vegna hefur framkvæmdastjórn Evrópusambandsins, í þessu samhengi, áttað sig á því að ekki er hægt að fresta nýjum orkuinnviðum lengur. Annars munum við ekki aðeins ekki ná markmiðinu um kolefnislækkun fyrir árið 2050, heldur munum við einnig dragast verulega aftur úr Kína. Því var tilskipun 2014/94/ESB uppfærð árið 2023 og uppfærð í samræmi við kröfu reglugerðar (ESB) 2023/1804. Merkin eru skýrt tilgreind í 3. grein og á grunnneti TEN-T:

Í stuttu máli þarfnast aðalþjóðvegir í ESB hleðslustöðva, sérstaklega hraðhleðslustöðva fyrir öfluga rafmagn.

Eftir að hafa tilgreint fjölda og afl hleðslustöðva í reglugerð frá 2023 taldi framkvæmdastjórn Evrópusambandsins að það væri ekki nóg. Rafknúin ökutæki þurfa aðeins öflugar hleðslustöðvar og einnig er þörf á auðveldum, notendavænum og gagnsæjum hleðslustöðvum.

Ímyndaðu þér að keyra nýjasta rafmagnsbílinn þinn með gleði í Evrópu, hlaða hann mjúklega í Frakklandi með þægilegri QR kóða greiðslu, hraðri hleðslu og skýrum reikningum. En eftir að hafa farið til Grikklands komst ég að því að viðmót hleðslutækisins var gamalt og ekki samhæft við nýjasta bílinn þinn. Ég reikaði um nokkrar hleðslustöðvar en fann enga hentuga hleðslutæki. Svo þú fórst til Búlgaríu, nágrannalands Grikklands, þar sem þú getur sett inn hleðslutæki, en þú þarft að nota sölustaðar til að taka kortið þitt og styður ekki QR kóða greiðslur. Þú varst örvæntingarfullur því þú varst ekki með bankakort meðferðis og eftirstandandi kílómetra rafhlöðu bílsins var innan við 20 kílómetrar. Þetta var hræðileg upplifun.

Til að leysa þessa stöðu er nauðsynlegt að sameina efnislegt viðmót og samskiptareglur hleðslustöðvarinnar.

Í reglugerð (ESB) 2025/656 um innviði fyrir eldsneytisskipti er áherslan lögð á að tilgreina að efnisleg viðmót nýuppsettra eða endurnýjaðra hleðslustöðva verði að uppfylla kröfur IEC 62196-2:2022 og IEC 62196-3:2022, og síðan kröfur ISO 15118-2:2016 og ISO 15118-20:2022 eins og getið er hér að ofan.

Ástæðan fyrir því að valið var að nota ekki DIN 70121 sem samskiptastaðal er ekki erfið að giska á.

DIN 70121 er of einfalt, skortir örugga dulkóðun í samskiptum og styður ekki PNC (plug and play) virkni, sem eykur álagið á notendur og er ekki mjög þægilegt. Og með PNC virkni geta notendur notað byssuna nánast án þess að hugsa, stungið henni í samband og ekki haft áhyggjur af neinu – engin þörf á að strjúka kortinu, engin þörf á að skanna kóðann, engin þörf á að smella á skjáinn. Eftir hleðslu mun starfsmaðurinn sjálfkrafa senda þér reikningsupplýsingar.

Og árið 2027 munu allir AC og DC staurar styðja 15118-20 (aðallega VG virkni), aðallega fyrir heildaruppsetningu raforkukerfisins. Einn nýr rafbíll skiptir kannski ekki miklu máli, en ef það eru 100.000 eða jafnvel milljónir ökutækja er geymd orka töluverð. Ef hluti af raforku bílsins er sendur aftur inn á raforkukerfið á hámarksnotkunartíma getur það dregið verulega úr álagi á raforkukerfið án þess að þurfa að nota svo marga rafalstöðvar. Í rafmagnsdalnum er hægt að flytja umframorku frá raforkukerfinu til bíla án þess að sóa rafmagni. Hleðslustöðvar með tengingu við raforkukerfið eru sérstaklega mikilvægar á sumum afskekktum svæðum í Evrópu, þar sem helstu orkuframleiðsluaðferðir reiða sig á vind- og sólarorku. Þessar orkugjafar eru tímanæmar og verður að geyma þær, annars verða þær sóaðar.

Í stuttu máli má segja að af endurskoðuðum reglugerðum um innviði til að skipta út eldsneyti, sem gefnar voru út árið 2025, sést greinilega hversu ákveðin og brýn Evrópu er að leggja áherslu á nýjar orkuver. Annars verður ekki skylda að innleiða þær í byrjun árs 2026, sex mánuðum eftir að þær eru gefnar út.

Þar sem þetta er reglugerðarkrafa er þetta ekki hræðilegt fyrir alla, heldur raunveruleg krafa. Á evrópsku eftirlitsvefsíðunni fyrir eldsneytisskiptainnviði eru ítarleg gögn skráð, sem gerir þér kleift að sjá skýrt og innsæiskennt framvindu framkvæmda í hverju landi.

Eftir að reglugerðirnar voru gefnar út hafa aðildarríki Evrópu byrjað að bregðast virkt við. Frakkland tilkynnti í nóvember 2025 að það muni veita vistfræðilega niðurgreiðslur til kaupa á einkareknum rafknúnum ökutækjum; Í nóvember 2025 gaf Þýskaland út aðaláætlun fyrir hleðsluinnviði fyrir árið 2030, sem er að fullu í samræmi við reglugerð Evrópusambandsins (AFIR) 2023/1804; Á Ítalíu mun markaðshlutdeild eingöngu rafknúinna ökutækja aðeins aukast um 12,2% árið 2025 með niðurgreiðslum með afsláttarmiða. Í desember 2025 er afskekkt litla eyjaþjóðin Kýpur í Evrópu að búa sig undir að úthluta 4,5 milljónum evra til að efla rafknúna samgöngur.

Stórir bílaframleiðendur hafa einnig byrjað að setja á markað gerðir sem uppfylla kröfur 15118-20. Árgerð 2026 af gamla bílaframleiðandanum BMW iX3 styður VG-virknina að fullu; Hyundai IONIQ, sem selst ekki vel í Kína, hyggst einnig vinna saman og setja á markað 15118-20 gerð árið 2026; EQS frá Mercedes Benz og ID serían frá Volkswagen eru einnig fyrirhugaðar.

Fyrir innlend fyrirtæki sem stunda útflutning, hvort sem þau eru tilbúin eða ekki, og hvort þau hafa getu til að þróa SECC einingar sjálfstætt, þá eru ISO 15118-2 og 15118-20 staðlar sem ekki er hægt að sniðganga við útflutning til Evrópu.

Samkvæmt skilningi höfundar eru fá fyrirtæki á markaðnum sem styðja ISO 15118-2 „plug and play“ hleðslu (PNC-stilling) og nánast engin tvíátta hleðsluaðgerð styður ISO 15118-20.

Í stað þess að bíða og horfa er betra að leggja snemma af stað og grípa tækifæri á markaði. Eins og DIN 70121 sem áður var getið um var hann mikið notaður fyrir nokkrum árum.