Naujas EV įkrovimo stočių standartas EN ISO 15118-1 / 2

Nauji įkrovimo stotelių reikalavimai: standartas EN ISO 15118-1

Europos Komisija paskelbė sprendimą, kuris turės didelį poveikį visiems elektromobilių ir įkrovimo infrastruktūros gamintojams. Nuo kitų metų įkrovimo stotelės privalės atitikti ISO 15118 standartų seriją. VDE institutas teikė keletą adaptacijos bandymų paslaugų ir kuria daugiau bandymų procedūrų, kad užtikrintų atitiktį standartams.

Nuo 2026 m. sausio 8 d. visos viešosios įkrovimo stotelės privalės atitikti EN ISO 15118-1–5 standartų serijos reikalavimus. Nuo 2027 m. sausio 1 d. EN ISO 15118-20 standarto įgyvendinimas taps privalomas, įskaitant privačiai arba pusiau viešai valdomas įkrovimo stoteles. Šie standartai yra pagrindinis ateities funkcijų, tokių kaip „plug and play“, saugus ryšys tarp transporto priemonių ir įkrovimo stotelių bei dvikryptis įkrovimas (nuo transporto priemonės iki tinklo), pagrindas.

Ką reiškia standartas EN ISO 15118-1/2?

VDE bandymų ir sertifikavimo institutas anksti sureagavo į naujus reguliavimo reikalavimus ir šiuo metu kuria standartizuotas bandymų procedūras. Tikslas – nuo ​​pat pradžių teikti išsamias bandymų ir patikimas sertifikavimo paslaugas kintamosios ir nuolatinės srovės įkrovimo stotelių gamintojams, remiantis ISO 15118 standartu, siekiant užtikrinti, kad jų gaminiai atitiktų specifikacijas.

VDE instituto teikiamos paslaugos, susijusios su ISO 15118 standartu, apima įkrovimo infrastruktūros sąveikumo ir atitikties bandymus, standartizuotų bandymų ataskaitų ir atitikties sertifikatų rengimą bei naujų funkcijų, tokių kaip „plug-and-play“ ir V2G, integravimo vertinimą.

Europos įkrovimo polių reglamentuose, IEC 61851-24:2014/2023 C priede, jau seniai aiškiai nurodyta, kad aukšto lygio nuolatinės srovės įkrovimo polių ryšys turi atitikti DIN SPEC 70121:2014 arba ISO 15118-2:2014 standartus (gali būti palaikomas vienas arba abu).

Šis reikalavimas kelia iššūkį kai kurioms buitinėms įkrovimo polių įmonėms.

Fiziniai sąsajų skirtumai egzistuoja. Europos standartas naudoja CCS2 (kombinuotos įkrovimo sistemos 2) sąsają, kur kintamosios ir nuolatinės srovės įvesties lizdai yra vienoje sąsajoje; Kinijos standartas naudoja B sistemos sąsają, atskiriančią kintamosios ir nuolatinės srovės įvestis. Šį skirtumą galima išspręsti griežtai laikantis IEC 62196 standarto (kuriame aiškiai nurodyti fiziniai matmenys ir našumo reikalavimai), todėl techniškai tai gana paprasta.

Ryšio metodas skiriasi. Tai yra pagrindinė technologinė kliūtis. Kinijos standartinis įkrovimo antgalis turi atskiras CAN+ ir CAN- signalo linijas, o transporto priemonės įkrovimo stoties ryšys naudojamas CAN ryšiu; tuo tarpu Europos standartinis įkrovimo antgalis neturi CAN linijos, jis naudoja PLC (maitinimo linijos ryšį), sujungdamas aukšto dažnio signalą su 12 V, 1 kHz PWM žemo dažnio impulsų pločio moduliacijos signalu tarp CP ir PE linijų. Palyginti su CAN ryšiu, PLC ryšio protokolo kūrimas yra sudėtingesnis, o atvirojo kodo dokumentacijos trūksta. Todėl daugelis įkrovimo stočių įmonių įsigyja atskirus SECC (tiekimo įrangos ryšio valdiklio) modulius, pakuoja savo įkrovimo informaciją per CAN signalus ir siunčia ją SECC moduliui, kuris tada bendrauja su transporto priemonės EVCC (EV ryšio valdiklio) moduliu.

Tačiau savo SECC modulio įsigijimas arba sukūrimas yra tik pirmas žingsnis. Įrengus SECC modulį įkrovimo krūvoje, vis tiek reikia įrodyti, kad modulis, naudojamas su visa įkrovimo krūva, atitinka Europos standarto DIN SPEC 70121:2014 arba ISO 15118-2:2014 reikalavimus.

Siekdamos sutaupyti lėšų, daugelis įkrovimo polių gamintojų pasirenka laikytis tik DIN SPEC 70121 standarto, nes SECC modulių įsigijimas yra pigesnis ir lengviau testuojamas.

Kokie yra pagrindiniai DIN 70121 ir ISO 15118 serijų standartų skirtumai, taikomi nuolatinės srovės įkrovimo poliams?

Vien tik DIN 70121 atramos nebeužtenka, kad būtų įvykdyti naujausi ES reikalavimai.

2025 m. birželio mėn. ES paskelbė KOMISIJOS DELEGUOTĄJĮ REGLAMENTĄ (ES) 2025/656. Šis reglamentas yra REGLAMENTO (ES) 2023/1804 dėl belaidžio įkrovimo, elektrinių kelių sistemų ir vandenilio tiekimo kelių transporto priemonėms papildymas ir pakeitimas. 2023 m. išleistas REGLAMENTAS (ES) 2023/1804, geriau žinomas kaip Alternatyviųjų degalų infrastruktūros reglamentas (AFIR), yra pagrindinis Europos Sąjungos priimtas politikos reglamentas, kuriuo siekiama paspartinti perėjimą prie nulinės emisijos transporto ir spręsti alternatyviųjų degalų (elektros, vandenilio ir kt.) infrastruktūros trūkumo problemą. Jo tikslas – įpareigoti valstybes nares teisės aktais gerinti savo įkrovimo ir degalų papildymo infrastruktūros tinklus, mažinant vartotojų nerimą dėl nuvažiuojamo atstumo ir degalų papildymo bei remiant plataus masto elektromobilių (EVT), vandenilio kuro elementais varomų transporto priemonių (FCEV) ir sunkiųjų elektrinių sunkvežimių diegimą.

Trumpai tariant, ES išleido peržiūrėtą Alternatyviųjų degalų infrastruktūros reglamento (AFIR) versiją, kuri turi visišką teisinę galią, yra privaloma ir tiesiogiai taikoma visoms valstybėms narėms.

Svarbios pataisos: po 2026 m. sausio 8 d. visos viešai prieinamos ir naujai įrengtos arba atnaujintos įkrovimo stotelės, įskaitant kintamosios ir nuolatinės srovės įkrovimo stoteles, turi atitikti bent EN ISO 15118-2:2016 reikalavimus. Po 2027 m. sausio 1 d. visos viešojoje erdvėje esančios naujai įrengtos arba atnaujintos įkrovimo stotelės, įskaitant kintamosios ir nuolatinės srovės įkrovimo stulpus, turi atitikti bent EN ISO 15118-20:2022 standartą. Jei įkrovimo stotelė teikia automatinio autentifikavimo ir autorizacijos paslaugas, pvz., PNC (prijunk ir įkrauk), ji turi atitikti ir EN ISO 15118-2:2016, ir standartą EN ISO 15118-20:2022. Po 2027 m. sausio 1 d. visos naujai įrengtos arba atnaujintos įkrovimo stotelės privačiose įkrovimo stotelėse, skirtos 2 režimo kintamosios srovės įkrovimo stotims, turi atitikti EN IEC 61851-1:2019 standartą. 3 režimo kintamosios srovės įkrovimo stulpai ir 4 režimo nuolatinės srovės įkrovimo stulpai turi atitikti EN ISO 15118-20:2022 standartą. Apibendrinant, visos naujos arba atnaujintos viešosios nuolatinės srovės įkrovimo stotelės, įrengtos po 2026 m., turi atitikti EN ISO 15118-2:2016 standartą. Visos naujos arba atnaujintos nuolatinės srovės įkrovimo stotelės ir 3 režimo kintamosios srovės įkrovimo stotelės, įrengtos po 2027 m., taip pat turi atitikti EN ISO 15118-20:2022 standartą.

Įkrovimo stotelių šeimoje tik 2 režimo IC-CPD nepatenka į šios direktyvos taikymo sritį. Kinijoje šios nešiojamosios įkrovimo stotelės vadinamos „ant transporto priemonės montuojamais įkrovikliais“, o Europoje jų galia paprastai neviršija 3,7 kW. REGLAMENTE (ES) 2025/656 aiškinama, kad PWM (impulsų pločio moduliacijos) pakanka 2 režimo kintamosios srovės įkrovimo stotims, palaikančioms ISO 15118-2 arba 20 standartą, ir nesuteikia jokios papildomos vertės galutiniam vartotojui.

Vietinėms įkrovimo stočių įmonėms šis naujas reglamentas gali sukelti didelių technologinių kliūčių. Iš pradžių buvo reikalaujama laikytis DIN 70121 standarto, tačiau netrukus po to buvo nustatyta, kad reikia laikytis ISO 15118 standarto; taip pat reikėjo laikytis ISO 15118-2 ir ISO 15118-20 standartų. Kai kurios įkrovimo stočių įmonės, norinčios plėstis užsienyje, nebuvo susipažinusios su šiais standartais ir turėjo suprasti DIN SPEC 70121, ISO 15118-2 ir ISO 15118-20 standartų skirtumus bei jų palaikymo tikslą. Kodėl Europoje yra tiek daug transporto priemonių įkrovimo stočių ryšio standartų?

ISO 15118 serijos standartų evoliucija: nuo pereinamojo sprendimo iki pasaulinio etalono

2010 m. pradžioje jungtinė IEC 69-ojo techninio komiteto (TC69) ir ISO 22-ojo techninio komiteto (TC22) darbo grupė pradėjo bendradarbiauti rengdama ISO 15118 serijos standartus, tikėdamasi išspręsti vieningo ryšio tarp elektromobilių ir įkrovimo stotelių problemą. Kadangi darbo grupė svarstė platų problemų spektrą ir siekė sukurti didelę, suderinamą versiją, ISO 15118 serijos standartų parengimo laikas buvo per ilgas, todėl oficialus jų išleidimas buvo atidėtas.

Tačiau rinka negalėjo laukti. Ypač Vokietijos automobilių gamintojai nori, kad jų elektromobiliai kuo greičiau turėtų bendrą įkrovimo infrastruktūrą, kad įgytų rinkos pranašumą. Todėl Vokietijos pramonės suinteresuotosios šalys susivienijo ir, vadovaudamosi DIN sistema, iš diskusijų apie ISO 15118 išskyrė gana brandžius aspektus, kad sukurtų Vokietijos nacionalinį standartą, kurį būtų galima nedelsiant įgyvendinti. DIN SPEC 70121 buvo paskelbtas 2012 m.; atnaujintas 2014 m.; o jo bandymų specifikacijos standartas DIN SPEC 70122:2018 buvo paskelbtas 2018 m.

ISO 15118 standartas buvo išleistas vėlai, pirmoji oficiali versija buvo paskelbta 2013 m. Konkretūs taikomųjų programų lygmens standartai ir bandymų standartai buvo išleisti 2014 ir 2018 m. ISO 15118 yra didelė standartų serija, kuri sparčiai vystėsi. Pirmąją su laidžiuoju įkrovimu susijusių standartų kartą sudaro šie penki standartai: ISO 15118-1 (Bendrieji reikalavimai ir naudojimo atvejų apibrėžimai), ISO 15118-2 (Taikomųjų programų lygmens protokolų reikalavimai), ISO 15118-3 (Fizinių sluoksnių ir duomenų perdavimo sluoksnių reikalavimai), ISO 15118-4 (Taikomųjų programų lygmens bandymų specifikacijos) ir ISO 15118-5 (Fizinių sluoksnių bandymų specifikacijos). DIN SPEC 70121:2014 galima laikyti supaprastinta ISO 15118-2/3 versija. DIN SPEC 70121 palaiko tik nuolatinės srovės įkrovimą, o ISO 15118-1–5 standartai palaiko ir kintamosios, ir nuolatinės srovės įkrovimą vienu metu, taip pat palaiko TLS šifravimą, „plug-and-charge“ (PNC) funkciją ir išmanųjį įkrovimą.

2022 m. ISO 15118 serija išleido antros kartos įkrovimo standartą – aukščiau minėtą ISO 15118-20:2022. Palyginti su ISO 15118-2, jis taip pat palaiko TLS 1.3 šifravimą, V2G (transporto priemonės ir tinklo), WPT (belaidžio įkrovimo) ir ACD (automatinio prijungimo įrenginio) funkcijas ir turi atitinkamus bandymų standartus: 15118-21 „Bendrieji bandymai“, 15118-23 „Specifiniai nuolatinės srovės bandymai“, 15118-22 „Specifiniai kintamosios srovės bandymai“ (dar neišleisti), 15118-24 „Specifiniai ACD bandymai“ (dar neišleisti) ir 15118-25 „Specifiniai WPT bandymai“ (dar neišleisti). DIN SPEC 70121 iš pradžių buvo sukurtas kaip pereinamasis sprendimas, siekiant paremti sparčią elektromobilių rinkos plėtrą prieš išleidžiant ISO 15118 standartą. Tačiau, kalbant apie faktinius ryšio pasirinkimus tarp įkrovimo stotelių ir transporto priemonių, net jei ir transporto priemonė, ir įkrovimo stotelė palaiko ir DIN SPEC 70121, ir ISO 15118, daugeliu atvejų DIN SPEC 70121 vis dar dominuoja. Be pradininko pranašumo, svarbiausia priežastis yra aukšto lygio, sudėtingų naudojimo atvejų (TLS/PNC/V2G/WPT ir kt.) trūkumas.

Kodėl naujasis alternatyvaus kuro infrastruktūros reglamentas dabar reikalauja visapusiško ISO 15118-2 ir ISO 15118-20 palaikymo?

Pagrindinė ES privalomo ISO 15118 serijos standartų propagavimo logika

Europos Komisija turi pramonės politikos aspektų.

Alternatyviųjų degalų infrastruktūra (Direktyva 2014/94/ES dėl alternatyviųjų degalų infrastruktūros diegimo) pirmą kartą buvo paskelbta 2014 m., tačiau tuo metu tai nebuvo reglamentas, o tik direktyva.

Direktyvos nuo privalomųjų reglamentų skiriasi tuo, kad jose nurodomi tik pasiektini rezultatai, bet aiškiai neįvertinami reikalavimai, todėl valstybės narės gali savarankiškai kurti įgyvendinimo metodus.

Pavyzdžiui, 2014 m. alternatyvių degalų infrastruktūros direktyvoje taip pat buvo nustatyti reikalavimai įkrovimo stotims, vandenilio ir dujų degalinėms, tačiau buvo tik nurodyta, kad jos turėtų turėti „tinkamą aprėpties tankį“, nenurodant skaitinių tikslų, o tai lėmė infrastruktūros suskaidymą ir netolygų vystymąsi visoje ES. Šalys, turinčios gerai išvystytas ir plačiai paplitusias elektromobilių (ET) sistemas, natūraliai yra labiau linkusios investuoti, o tos, kuriose ET plėtra lėtesnė, progresuoja lėčiau. Pastaraisiais metais pasaulinė ET plėtra buvo sparti (ET paplitimas Kinijoje viršijo 50 %), tačiau Europoje silpna įkrovimo infrastruktūra ir sudėtingos operacijos lėmė prastą ET naudotojų patirtį, o tai trukdo pereiti prie nulinio anglies dioksido kiekio transporto.

DIN SPEC 70121, kaip pereinamojo laikotarpio susitarimas, nuolat naudojamas kaip pagrindinis įkrovimo standartas, o tai įrodo.

Europos Komisija pripažino poreikį paspartinti naujos energetikos infrastruktūros statybą; priešingu atveju būtų ne tik sunku pasiekti 2050 m. anglies dioksido išmetimo mažinimo tikslus, bet ir atsilikti konkurencinėje kovoje automobilių ir paskirstytosios energijos pramonės srityse. Siekdama pakeisti šią situaciją, ES 2023 m. atnaujino Direktyvą 2014/94/ES iki reglamento (REGLAMENTAS (ES) 2023/1804), aiškiai kiekybiškai įvertindama tikslą: iki 2025 m. kas 60 kilometrų turi būti įrengta įkrovimo stotelė, kurios bendra galia yra ne mažesnė kaip 400 kW. Šioje įkrovimo stotelėje turi būti bent vienas įkrovimo stulpas, kurio galia yra 150 kW ar didesnė. Iki 2027 m.: bendras įkrovimo stotelių galios poreikis 60 kilometrų atstumu padidės iki 600 kW ir jose turi būti bent viena įkrovimo stotelė, kurios galia yra 150 kW ar didesnė.

Europos Komisija yra numačiusi pramonės politikos aspektus.

Direktyva dėl alternatyviųjų degalų infrastruktūros diegimo (Direktyva 2014/94/ES) pirmą kartą buvo išleista 2014 m., iš pradžių kaip direktyva, o ne reglamentas.

Skirtingai nuo privalomų reglamentų reikalavimų, direktyvos nurodo norimus rezultatus aiškiai jų kiekybiškai neįvertindamos, leisdamos valstybėms narėms kurti savo įgyvendinimo metodus.

Pavyzdžiui, 2014 m. Alternatyviųjų degalų infrastruktūros direktyvoje taip pat buvo nustatyti įkrovimo stotelių, vandenilio ir SGD degalinių reikalavimai, tačiau buvo nurodytas tik „tinkamas aprėpties tankis“, nenurodant konkrečių skaičių. Tai lėmė infrastruktūros susiskaidymą ir nevienodą plėtrą visoje ES. Šalys, kuriose elektromobilių plėtra yra pažangi ir plačiai paplitusi, natūraliai yra labiau linkusios investuoti, o šalys, kuriose elektromobilių plėtra yra lėtesnė, daro pažangą lėčiau. Pastaraisiais metais pasaulinė elektromobilių (EV) rinka sparčiai vystėsi (EV paplitimas Kinijoje viršijo 50 %). Tačiau Europoje silpna įkrovimo infrastruktūra ir sudėtingos operacijos lėmė prastą elektromobilių naudotojų patirtį, o tai trukdo pereiti prie nulinio anglies dioksido kiekio transporto.

DIN SPEC 70121, kaip pereinamojo laikotarpio susitarimas, nuolat naudojamas kaip pagrindinis įkrovimo standartas, o tai įrodo.

Europos Komisija pripažino poreikį paspartinti naujos energetikos infrastruktūros statybą; priešingu atveju būtų ne tik sunku pasiekti 2050 m. anglies dioksido išmetimo mažinimo tikslus, bet ir atsilikti konkurencinėje kovoje su automobilių ir paskirstytosios energijos pramone. Siekdama pakeisti šią situaciją, ES 2023 m. atnaujino Direktyvą 2014/94/ES iki reglamento (REGLAMENTAS (ES) 2023/1804), kuriame aiškiai kiekybiškai apibrėžė šiuos tikslus: Iki 2025 m.: kas 60 kilometrų turi būti įrengta įkrovimo stotelė, kurios bendra galia ne mažesnė kaip 400 kW. Šioje įkrovimo stotelėje turi būti bent viena 150 kW ar didesnės galios įkrovimo stotis. Iki 2027 m.: bendras įkrovimo stotelių, esančių kas 60 kilometrų, galios poreikis padidės iki 600 kW ir jose turi būti bent viena 150 kW ar didesnės galios įkrovimo stotis.