Nýr staðall EN ISO 15118-1 / 2 fyrir rafhleðslustöðvar

Nýjar kröfur fyrir hleðslustöðvar: EN ISO 15118-1 staðallinn

Framkvæmdastjórn Evrópusambandsins hefur gefið út ákvörðun sem mun hafa djúpstæð áhrif á alla framleiðendur rafknúinna ökutækja og hleðsluinnviða. Frá og með næsta ári verða hleðslustöðvar að uppfylla ISO 15118 staðlana. VDE-stofnunin hefur veitt ýmsar aðlögunarprófunarþjónustur og er að þróa fleiri prófunaraðferðir til að tryggja að staðlarnir séu í samræmi.

Frá og með 8. janúar 2026 verða allar opinberar hleðslustöðvar að uppfylla kröfur staðlanna EN ISO 15118-1 til -5. Frá og með 1. janúar 2027 verður innleiðing staðalsins EN ISO 15118-20 skylda, þar á meðal fyrir einkareknar eða hálfopinberar hleðslustöðvar. Þessir staðlar eru grunnurinn að framtíðarvænum eiginleikum eins og „plug and play“, öruggum samskiptum milli ökutækja og hleðslustöðva og tvíátta hleðslu (ökutæki-til-nets).

Hvað þýðir staðallinn EN ISO 15118-1/2?

VDE prófunar- og vottunarstofnunin brást snemma við nýjum reglugerðarkröfum og er nú að þróa staðlaðar prófunaraðferðir. Markmiðið er að veita framleiðendum AC og DC hleðslustöðva alhliða prófanir og áreiðanlega vottunarþjónustu frá upphafi, byggt á ISO 15118 staðlinum, til að tryggja að vörur þeirra uppfylli forskriftirnar.

Þjónusta VDE-stofnunarinnar samkvæmt ISO 15118 felur í sér samvirkni- og samræmisprófanir á hleðsluinnviðum, gerð staðlaðra prófunarskýrslna og samræmisvottorða og mat á samþættingu nýrra eiginleika eins og „plug-and-play“ og V2G.

Evrópskar reglugerðir um hleðslustaura, IEC 61851-24:2014/2023 viðauki C, hafa lengi kveðið skýrt á um að hástigs samskipti fyrir jafnstraumshleðslustaura verði að vera í samræmi við DIN SPEC 70121:2014 eða ISO 15118-2:2014 (annað hvort eða báðar geta verið studdar).

Þessi krafa er áskorun fyrir sum fyrirtæki sem selja hleðslustöðvar innlenda.

Það er munur á efnislegum viðmótum. Evrópski staðallinn notar CCS2 (Combined Charging System 2) viðmótið, þar sem AC og DC inntök deila einu viðmóti; kínverski staðallinn notar System B viðmótið, sem aðskilur AC og DC inntök. Þennan mun er hægt að leysa með því að fylgja stranglega IEC 62196 staðlinum (sem tilgreinir skýrt efnislegar stærðir og afköstkröfur), sem gerir það tæknilega tiltölulega einfalt.

Samskiptaaðferðin er mismunandi. Þetta er kjarnfræðileg hindrun. Kínverski staðlaður hleðslustúturinn hefur aðskildar CAN+ og CAN- merkjalínur og samskipti milli ökutækis og hleðslustöng nota CAN samskipti; á meðan evrópski staðlaður hleðslustúturinn hefur ekki CAN línu, notar hann PLC (Power Line Communication), sem tengir hátíðni merki við 12V, 1kHz PWM lágtíðni púlsbreiddarmótunarmerki milli CP og PE línunnar. Í samanburði við CAN samskipti er þróun PLC samskiptareglna erfiðari og opin skjöl eru af skornum skammti. Þess vegna kaupa mörg hleðslustöngafyrirtæki aðskildar SECC (Supply Equipment Communication Controller) einingar, pakka hleðsluupplýsingum sínum í gegnum CAN merki og senda þær til SECC einingarinnar, sem síðan hefur samskipti við EVCC (EV Communication Controller) einingu ökutækisins.

Hins vegar er kaup eða þróun á eigin SECC einingu aðeins fyrsta skrefið. Eftir að SECC einingin hefur verið sett upp í hleðslustaurnum þarf samt að sanna að einingin, þegar hún er notuð með öllum hleðslustaurnum, uppfylli kröfur evrópska staðalsins DIN SPEC 70121:2014 eða ISO 15118-2:2014.

Til að spara kostnað kjósa mörg fyrirtæki sem framleiða hleðslustöng að styðja aðeins DIN SPEC 70121 vegna þess að það er ódýrara og auðveldara að prófa SECC einingar.

Hverjir eru helstu munirnir á stöðlunum DIN 70121 og ISO 15118 fyrir jafnstraumshleðslustaura?

Það er ekki lengur nóg að styðja einfaldlega DIN 70121 til að uppfylla nýjustu kröfur ESB.

Í júní 2025 birti ESB reglugerð framkvæmdastjórnarinnar (ESB) 2025/656. Þessi reglugerð er viðbót og breyting á reglugerð (ESB) 2023/1804 varðandi þráðlausa hleðslu, rafknúin vegakerfi og vetnisafhendingu fyrir ökutæki. Reglugerð (ESB) 2023/1804, almennt þekkt sem reglugerðin um innviði fyrir aðra eldsneyti (AFIR), var gefin út árið 2023 og er lykilreglugerð sem Evrópusambandið kynnti til sögunnar til að flýta fyrir umskiptum yfir í núlllosunarsamgöngur og bregðast við ófullnægjandi innviðum fyrir aðra eldsneyti (rafmagn, vetni o.s.frv.). Markmið hennar er að skylda aðildarríkin til að bæta hleðslu- og eldsneytisinnviði sín með löggjöf, draga úr kvíða notenda varðandi drægni og eldsneytisáfyllingu og styðja við víðtæka notkun rafknúinna ökutækja, vetniseldsneytisfrumuökutækja og þungaflutningabíla.

Í stuttu máli hefur ESB gefið út endurskoðaða útgáfu af reglugerðinni um innviði fyrir aðra eldsneyti (AFIR), sem hefur fullt lagalegt gildi, er bindandi og gildir beint um öll aðildarríki.

Mikilvægar breytingar eru meðal annars: Eftir 8. janúar 2026 verða allar hleðslustöðvar sem eru aðgengilegar almenningi og eru nýuppsettar eða endurnýjaðar, þar á meðal hleðslustöðvar fyrir riðstraum og jafnstraum, að minnsta kosti að uppfylla kröfur EN ISO 15118-2:2016. Eftir 1. janúar 2027 verða allar hleðslustöðvar í almenningseign sem eru nýuppsettar eða endurnýjaðar, þar á meðal hleðslustaurar fyrir riðstraum og jafnstraum, að minnsta kosti að uppfylla kröfur EN ISO 15118-20:2022. Ef hleðslustöðin býður upp á sjálfvirka auðkenningar- og heimildarþjónustu, svo sem PNC (plug-and-charge), verður hún að uppfylla kröfur bæði EN ISO 15118-2:2016 og staðalinn EN ISO 15118-20:2022. Eftir 1. janúar 2027 verða allar hleðslustöðvar í einkahleðslustöðvum sem eru nýuppsettar eða endurnýjaðar, fyrir hleðslustöðvar fyrir riðstraum af gerð 2, að uppfylla kröfur EN IEC 61851-1:2019; Fyrir AC hleðslustaura af gerð 3 og DC hleðslustaura af gerð 4 verða þær að vera í samræmi við EN ISO 15118-20:2022. Í stuttu máli verða allar nýjar eða endurnýjaðar opinberar DC hleðslustöðvar sem settar eru upp eftir 2026 að vera í samræmi við EN ISO 15118-2:2016. Allar nýjar eða endurnýjaðar DC hleðslustöðvar og AC hleðslustöðvar af gerð 3 sem settar eru upp eftir 2027 verða einnig að vera í samræmi við EN ISO 15118-20:2022.

Innan hleðslustöðvafjölskyldunnar eru aðeins Mode 2 IC-CPD hleðslutæki utan gildissviðs þessarar tilskipunar. Í Kína eru þessar flytjanlegu hleðslustöðvar kallaðar „hleðslutæki sem fest eru í ökutæki“ og í Evrópu er afl þeirra yfirleitt ekki meira en 3,7 kW. REGLUGERÐ (ESB) 2025/656 útskýrir að PWM (Pulse Width Modulation) nægir fyrir Mode 2 AC hleðslustöðvar, sem styðja ISO 15118-2 eða 20, og veitir ekki notandanum neitt aukagildi.

Fyrir fyrirtæki sem framleiða hleðslustöðvar innlenda gæti þessi nýja reglugerð skapað verulegar tæknilegar hindranir. Í upphafi var krafist að farið væri að DIN 70121, en skömmu síðar var stuðningur við ISO 15118 skylt; stuðningur við bæði ISO 15118-2 og ISO 15118-20 var einnig krafist. Sum fyrirtæki sem ætluðu að stækka starfsemi sína erlendis voru ókunnug þessum stöðlum og þurftu að skilja muninn á DIN SPEC 70121, ISO 15118-2 og ISO 15118-20 og tilganginn með því að styðja þá. Hvers vegna eru svona margir staðlar fyrir samskipti milli hleðslustöðva ökutækja í Evrópu?

Þróun ISO 15118 staðlanna: Frá bráðabirgðalausn til alþjóðlegs viðmiðunar

Í byrjun árs 2010 hóf sameiginlegur vinnuhópur IEC tækninefndar 69 (TC69) og ISO tækninefndar 22 (TC22) samstarf um ISO 15118 staðlana í von um að leysa vandamálið varðandi sameinaða samskipti milli rafknúinna ökutækja og hleðslustöðva. Þar sem vinnuhópurinn fjallaði um fjölbreytt málefni og stefndi að stórri, samhæfðri útgáfu, var undirbúningstíminn fyrir ISO 15118 staðlana of langur og opinber útgáfa þeirra tafðist.

En markaðurinn gat ekki beðið. Þýskir bílaframleiðendur, sérstaklega, vilja að rafbílar þeirra komist að sameiginlegri hleðsluinnviði eins fljótt og auðið er til að ná markaðsforskoti. Þess vegna sameinuðust hagsmunaaðilar í þýskri grein og, innan ramma DIN, drógu fram tiltölulega þroskaða þætti úr umræðum um ISO 15118 til að þróa þýskan landsstaðal sem hægt væri að innleiða strax. DIN SPEC 70121 var gefinn út árið 2012; uppfærður árið 2014; og prófunarstaðallinn DIN SPEC 70122:2018, var gefinn út árið 2018.

ISO 15118 staðallinn kom seint út og fyrsta útgáfan var opinberlega gefin út árið 2013. Sérstakir staðlar fyrir notkunarlag og prófunarstaðlar voru síðan gefnir út árin 2014 og 2018. ISO 15118 er stór röð staðla sem hefur þróast hratt. Fyrsta kynslóð staðla sem tengjast leiðandi hleðslu inniheldur eftirfarandi fimm staðla: ISO 15118-1 (Almennar kröfur og skilgreiningar á notkunartilfellum), ISO 15118-2 (Kröfur um samskiptareglur notkunarlags), ISO 15118-3 (Kröfur um efnislag og gagnatenglalag), ISO 15118-4 (Prófunarforskriftir notkunarlags) og ISO 15118-5 (Prófunarforskriftir efnislags). DIN SPEC 70121:2014 má líta á sem einfaldaða útgáfu af ISO 15118-2/3. DIN SPEC 70121 styður aðeins jafnstraumshleðslu, en ISO 15118-1 til 5 staðlarnir styðja bæði riðstraums- og jafnstraumshleðslu samtímis, og styðja einnig TLS dulkóðun, „plug-and-charge“ (PNC) virkni og snjallhleðslu.

Árið 2022 gaf ISO 15118 serían út aðra kynslóð hleðslustaðalsins, þ.e. ISO 15118-20:2022, sem getið er hér að ofan. Ólíkt ISO 15118-2 styður hún einnig TLS 1.3 dulkóðun, V2G (ökutæki-til-nets), WPT (þráðlaus hleðslu) og ACD (sjálfvirk tenging) virkni og hefur samsvarandi prófunarstaðla: 15118-21 Algengar prófanir, 15118-23 Sértækar prófanir fyrir jafnstraum, 15118-22 Sértækar prófanir fyrir riðstraum (ekki enn gefin út), 15118-24 Sértækar prófanir fyrir ACD (ekki enn gefin út) og 15118-25 Sértækar prófanir fyrir WPT (ekki enn gefin út). DIN SPEC 70121 var upphaflega búin til sem bráðabirgðalausn til að styðja við hraða þróun markaðarins fyrir rafbíla fyrir útgáfu ISO 15118. Hins vegar, í raunverulegum samskiptavalkostum milli hleðslustöðva og ökutækja, jafnvel þótt bæði ökutækið og hleðslustöðin styðji bæði DIN SPEC 70121 og ISO 15118, þá er DIN SPEC 70121 enn ráðandi í flestum tilfellum. Auk þess að vera frumkvöðull í DIN SPEC 70121, er skortur á flóknum notkunartilfellum á háu stigi (TLS/PNC/V2G/WPT, o.s.frv.) mikilvægasta ástæðan.

Hvers vegna krefst nýja reglugerðin um innviði fyrir eldsneyti sem er í stað annarra eldsneytisstöðla nú fulls stuðnings við ISO 15118-2 og ISO 15118-20?

Undirliggjandi rökfræði á bak við skyldubundna kynningu ESB á stöðlum ISO 15118

Framkvæmdastjórn Evrópusambandsins hefur sjónarmið varðandi iðnaðarstefnu.

Tilskipun 2014/94/ESB um uppbyggingu innviða fyrir óhefðbundið eldsneyti var fyrst gefin út árið 2014, en hún var ekki reglugerð á þeim tíma, heldur einungis tilskipun.

Tilskipanir eru frábrugðnar skyldubundnum reglugerðum að því leyti að þær tilgreina aðeins þau árangur sem á að ná en magngreina ekki kröfurnar skýrt, sem gerir aðildarríkjunum kleift að þróa sjálfstætt framkvæmdaraðferðir.

Til dæmis innihélt tilskipunin um innviði fyrir aðra eldsneytisvalkosti frá 2014 einnig kröfur um hleðslustöðvar, vetnisstöðvar og bensínstöðvar, en kvað aðeins á um að þær ættu að hafa „viðeigandi þekjuþéttleika“ án þess að tilgreina töluleg markmið, sem leiðir til sundrunar og ójafnrar þróunar innviða innan ESB. Lönd með vel þróuð og útbreidd rafknúin ökutækjakerfi eru eðlilega fúsari til að fjárfesta, en þau sem hafa hægari þróun rafknúinna ökutækja eru hægar að þróast. Á undanförnum árum hefur alþjóðleg þróun rafknúinna ökutækja verið hröð (útbreiðsla rafknúinna ökutækja í Kína hefur farið yfir 50%), en í Evrópu hefur veik hleðsluinnviðir og flókin rekstur leitt til lélegrar notendaupplifunar fyrir notendur rafknúinna ökutækja, sem hindrar umskipti yfir í kolefnislausar samgöngur.

DIN SPEC 70121, sem bráðabirgðasamningur, hefur stöðugt verið meginreglulegur gjaldtökustaðall, sem er sönnun þess.

Framkvæmdastjórn Evrópusambandsins viðurkenndi þörfina á að flýta fyrir uppbyggingu nýrra orkuinnviða; annars yrði ekki aðeins erfitt að ná markmiðum um kolefnislosun fyrir árið 2050 heldur yrði einnig dregið úr samkeppni í bílaiðnaði og dreifðri orkuiðnaði. Til að snúa þessari stöðu við uppfærði ESB tilskipun 2014/94/ESB í reglugerð (REGLUGERÐ (ESB) 2023/1804) árið 2023 og magngreindi markmiðið skýrt: Fyrir árið 2025 verður að setja upp hleðslustöð með heildarafl að minnsta kosti 400 kW á 60 kílómetra fresti. Þessi hleðslustöð verður að innihalda að minnsta kosti einn hleðslustaur með afli upp á 150 kW eða meira. Fyrir árið 2027: Heildaraflsþörf hleðslustöðva á hverja 60 kílómetra mun aukast í 600 kW og verður að innihalda að minnsta kosti eina hleðslustöð með afköst upp á 150 kW eða meira.

Framkvæmdastjórn Evrópusambandsins hefur sjónarmið varðandi iðnaðarstefnu til staðar.

Tilskipunin um uppbyggingu innviða fyrir varaeldsneyti (tilskipun 2014/94/ESB) var fyrst gefin út árið 2014, upphaflega sem tilskipun frekar en reglugerð.

Ólíkt skyldubundnum kröfum reglugerða tilgreina tilskipanir æskileg áhrif án þess að magngreina þau skýrt, sem gerir aðildarríkjunum kleift að þróa sínar eigin framkvæmdaraðferðir.

Til dæmis setti tilskipunin frá 2014 um innviði fyrir annað eldsneyti einnig fram kröfur um hleðslustöðvar, vetnisstöðvar og jarðgasstöðvar, en tilgreindi aðeins „viðeigandi þéttleika þekju“ án þess að tilgreina nákvæmar tölur. Þetta leiddi til sundrunar og ójafnrar þróunar innviða innan ESB. Lönd með háþróaða og útbreidda þróun rafknúinna ökutækja eru eðlilega fúsari til að fjárfesta, en lönd með hægari þróun rafknúinna ökutækja eru hægar að þróast. Á undanförnum árum hefur alþjóðlegur markaður fyrir rafknúin ökutæki (EV) þróast hratt (útbreiðsla rafknúinna ökutækja í Kína hefur farið yfir 50%). Hins vegar hefur veikburða hleðsluinnviðir og flókin rekstur í Evrópu leitt til lélegrar notendaupplifunar fyrir notendur rafknúinna ökutækja, sem hindrar umskipti yfir í kolefnislausar samgöngur.

DIN SPEC 70121, sem bráðabirgðasamningur, hefur stöðugt verið meginreglulegur gjaldtökustaðall, sem er sönnun þess.

Framkvæmdastjórn Evrópusambandsins viðurkenndi þörfina á að flýta fyrir uppbyggingu nýrra orkuinnviða; annars yrði ekki aðeins erfitt að ná markmiðum um kolefnislosun fyrir árið 2050 heldur yrði einnig dregið úr samkeppni í bílaiðnaði og dreifðri orkuiðnaði. Til að snúa þessari stöðu við uppfærði ESB tilskipun 2014/94/ESB í reglugerð (REGLUGERÐ (ESB) 2023/1804) árið 2023 og magngreindi markmiðin skýrt: Árið 2025: verður að setja upp hleðslustöð með heildarafli að minnsta kosti 400 kW á 60 kílómetra fresti. Þessi hleðslustöð verður að innihalda að minnsta kosti einn hleðslustaur sem er 150 kW eða meira. Árið 2027: mun heildaraflsþörf hleðslustöðva á 60 kílómetra fresti aukast í 600 kW og verður að innihalda að minnsta kosti einn hleðslustaur sem er 150 kW eða meira.