Jauns standarts EN ISO 15118-1 / 2 EV uzlādes stacijām

Jaunas prasības uzlādes stacijām: standarts EN ISO 15118-1

Eiropas Komisija ir publicējusi lēmumu, kam būs būtiska ietekme uz visiem elektrotransportlīdzekļu un uzlādes infrastruktūras ražotājiem. No nākamā gada uzlādes stacijām ir jāatbilst ISO 15118 standartu sērijai. VDE institūts ir sniedzis vairākus adaptācijas testēšanas pakalpojumus un izstrādā jaunas testēšanas procedūras, lai nodrošinātu atbilstību standartiem.

No 2026. gada 8. janvāra visiem publiskajiem uzlādes punktiem jāatbilst EN ISO 15118-1 līdz -5 standartu sērijas prasībām. No 2027. gada 1. janvāra EN ISO 15118-20 standarta ieviešana kļūs obligāta, tostarp privāti vai daļēji publiski pārvaldītām uzlādes stacijām. Šie standarti ir pamats nākotnes funkcijām, piemēram, “plug and play”, drošai saziņai starp transportlīdzekļiem un uzlādes punktiem, kā arī divvirzienu uzlādei (transportlīdzekļa un tīkla savienojums).

Ko nozīmē standarts EN ISO 15118-1/2?

VDE testēšanas un sertifikācijas institūts laikus reaģēja uz jaunajām normatīvajām prasībām un pašlaik izstrādā standartizētas testēšanas procedūras. Mērķis ir jau agrīnā stadijā sniegt visaptverošus testēšanas un uzticamus sertifikācijas pakalpojumus maiņstrāvas un līdzstrāvas uzlādes staciju ražotājiem, pamatojoties uz standartu ISO 15118, lai nodrošinātu, ka viņu produkti atbilst specifikācijām.

VDE institūta pakalpojumi saskaņā ar ISO 15118 ietver uzlādes infrastruktūras sadarbspējas un atbilstības testēšanu, standartizētu testēšanas ziņojumu un atbilstības sertifikātu sagatavošanu, kā arī jaunu funkciju, piemēram, “plug-and-play” un V2G, integrācijas novērtēšanu.

Eiropas uzlādes pāļu noteikumos, IEC 61851-24:2014/2023 C pielikumā, jau sen ir skaidri norādīts, ka augsta līmeņa komunikācijai līdzstrāvas uzlādes pāļiem ir jāatbilst DIN SPEC 70121:2014 vai ISO 15118-2:2014 standartam (var atbalstīt vienu vai abus).

Šī prasība rada izaicinājumu dažiem vietējiem uzlādes pāļu uzņēmumiem.

Pastāv atšķirības starp fiziskajām saskarnēm. Eiropas standarts izmanto CCS2 (Combined Charging System 2) saskarni, kur maiņstrāvas un līdzstrāvas ieejas ligzdas ir savienotas ar vienu saskarni; Ķīnas standarts izmanto System B saskarni, atdalot maiņstrāvas un līdzstrāvas ieejas. Šo atšķirību var atrisināt, stingri ievērojot IEC 62196 standartu (kas skaidri nosaka fiziskos izmērus un veiktspējas prasības), padarot to tehniski relatīvi vienkāršu.

Komunikācijas metode atšķiras. Šī ir galvenā tehnoloģiskā barjera. Ķīnas standarta uzlādes sprauslai ir atsevišķas CAN+ un CAN- signāla līnijas, un transportlīdzekļa uzlādes pāļa komunikācijai tiek izmantota CAN komunikācija; savukārt Eiropas standarta uzlādes sprauslai nav CAN līnijas, tā izmanto PLC (elektrolīnijas komunikāciju), savienojot augstfrekvences signālu ar 12 V, 1 kHz PWM zemfrekvences impulsa platuma modulācijas signālu starp CP un PE līnijām. Salīdzinot ar CAN komunikāciju, PLC komunikācijas protokola izstrāde ir sarežģītāka, un atvērtā pirmkoda dokumentācija ir ierobežota. Tāpēc daudzi uzlādes pāļu uzņēmumi iegādājas atsevišķus SECC (piegādes iekārtu komunikācijas kontrollera) moduļus, iesaiņojot uzlādes informāciju, izmantojot CAN signālus, un nosūtot to uz SECC moduli, kas pēc tam sazinās ar transportlīdzekļa EVCC (EV komunikācijas kontrollera) moduli.

Tomēr sava SECC moduļa iegāde vai izstrāde ir tikai pirmais solis. Pēc SECC moduļa uzstādīšanas iekraušanas pālī joprojām ir jāpierāda, ka modulis, lietojot to kopā ar visu iekraušanas pāli, atbilst Eiropas standarta DIN SPEC 70121:2014 vai ISO 15118-2:2014 prasībām.

Lai ietaupītu izmaksas, daudzi uzlādes pāļu ražotāji izvēlas atbalstīt tikai DIN SPEC 70121, jo SECC moduļu iegāde ir lētāka un vieglāk testējama.

Kādas ir galvenās atšķirības starp DIN 70121 un ISO 15118 sēriju standartiem attiecībā uz līdzstrāvas uzlādes pāļiem?

Vienkārša DIN 70121 atbalstīšana vairs nav pietiekama, lai izpildītu jaunākās ES prasības.

ES 2025. gada jūnijā publicēja KOMISIJAS DELEĢĒTO REGULU (ES) 2025/656. Šī regula ir papildinājums un grozījums REGULAI (ES) 2023/1804 par bezvadu uzlādi, elektriskām ceļu sistēmām un ūdeņraža piegādi autotransporta līdzekļiem. 2023. gadā izdotā REGULA (ES) 2023/1804, kas plašāk pazīstama kā Alternatīvo degvielu infrastruktūras regula (AFIR), ir svarīga politikas regula, ko Eiropas Savienība ieviesa, lai paātrinātu pāreju uz bezemisiju transportu un risinātu alternatīvo degvielu (elektrības, ūdeņraža utt.) infrastruktūras nepietiekamības problēmu. Tās mērķis ir uzdot dalībvalstīm uzlabot savus uzlādes un uzpildes infrastruktūras tīklus, izmantojot tiesību aktus, mazinot lietotāju bažas par nobraukumu un uzpildīšanu, kā arī atbalstot elektrotransportlīdzekļu (EV), ūdeņraža degvielas elementu transportlīdzekļu (FCEV) un smago elektrisko kravas automašīnu plašu ieviešanu.

Īsāk sakot, ES ir publicējusi pārskatītu Alternatīvo degvielu infrastruktūras regulas (AFIR) versiju, kurai ir pilns juridisks spēks, kas ir obligāta un tieši attiecas uz visām dalībvalstīm.

Svarīgākie grozījumi ietver: Pēc 2026. gada 8. janvāra visām publiski pieejamajām un jauninstalētajām vai atjaunotajām uzlādes stacijām, tostarp maiņstrāvas un līdzstrāvas uzlādes stacijām, ir jāatbilst vismaz standarta EN ISO 15118-2:2016 prasībām. Pēc 2027. gada 1. janvāra visām publiski pieejamajām jauninstalētajām vai atjaunotajām uzlādes stacijām, tostarp maiņstrāvas un līdzstrāvas uzlādes pāļiem, ir jāatbilst vismaz standartam EN ISO 15118-20:2022. Ja uzlādes stacija nodrošina automātiskās autentifikācijas un autorizācijas pakalpojumus, piemēram, PNC (plug-and-charge — pievieno un uzlādi), tai jāatbilst gan standartam EN ISO 15118-2:2016, gan standartam EN ISO 15118-20:2022. Pēc 2027. gada 1. janvāra visiem privāto uzlādes punktu jauninstalētajiem vai atjaunotajiem uzlādes punktiem 2. režīma maiņstrāvas uzlādes punktiem ir jāatbilst standartam EN IEC 61851-1:2019; 3. režīma maiņstrāvas uzlādes pāļiem un 4. režīma līdzstrāvas uzlādes pāļiem jāatbilst standartam EN ISO 15118-20:2022. Rezumējot, visām jaunajām vai atjaunotajām publiskajām līdzstrāvas uzlādes stacijām, kas uzstādītas pēc 2026. gada, jāatbilst standartam EN ISO 15118-2:2016. Visām jaunajām vai atjaunotajām līdzstrāvas uzlādes stacijām un 3. režīma maiņstrāvas uzlādes stacijām, kas uzstādītas pēc 2027. gada, jāatbilst arī standartam EN ISO 15118-20:2022.

Uzlādes staciju saimē tikai 2. režīma IC-CPD ir ārpus šīs direktīvas darbības jomas. Ķīnā šīs pārnēsājamās uzlādes stacijas sauc par “transportlīdzekļa lādētājiem”, un Eiropā to jauda parasti nepārsniedz 3,7 kW. REGULA (ES) 2025/656 skaidro, ka PWM (impulsa platuma modulācija) ir pietiekama 2. režīma maiņstrāvas uzlādes stacijām, kas atbalsta ISO 15118-2 vai 20, un nesniedz nekādu papildu vērtību gala lietotājam.

Vietējiem uzlādes staciju uzņēmumiem šī jaunā regula var radīt ievērojamus tehnoloģiskus šķēršļus. Sākotnēji bija jāievēro DIN 70121 standarts, bet drīz pēc tam tika noteikts obligāts atbalsts standartam ISO 15118; bija nepieciešams arī atbalsts gan ISO 15118-2, gan ISO 15118-20. Daži uzlādes pāļu uzņēmumi, kas vēlas paplašināties ārzemēs, nebija pazīstami ar šiem standartiem un tiem bija jāsaprot atšķirības starp DIN SPEC 70121, ISO 15118-2 un ISO 15118-20, kā arī to atbalsta mērķis. Kāpēc Eiropā ir tik daudz standartu transportlīdzekļu uzlādes pāļu komunikācijai?

ISO 15118 sērijas standartu evolūcija: no pārejas risinājuma līdz globālam etalonam

2010. gada sākumā IEC Tehniskās komitejas 69 (TC69) un ISO Tehniskās komitejas 22 (TC22) kopīgā darba grupa sāka sadarboties ISO 15118 sērijas standartu izstrādē, cerot atrisināt vienotas komunikācijas problēmu starp elektrotransportlīdzekļiem un uzlādes stacijām. Tā kā darba grupa izskatīja plašu jautājumu loku un centās izstrādāt plašu, saderīgu versiju, ISO 15118 sērijas standartu sagatavošanas laiks bija pārāk ilgs, un to oficiālā publicēšana tika aizkavēta.

Taču tirgus nevarēja gaidīt. Īpaši Vācijas autoražotāji vēlas, lai viņu elektrotransportlīdzekļi pēc iespējas ātrāk iegūtu kopīgu uzlādes infrastruktūru, lai iegūtu tirgus priekšrocības. Tāpēc Vācijas nozares ieinteresētās personas apvienojās un DIN ietvaros no diskusijām par ISO 15118 izņēma relatīvi nobriedušus aspektus, lai izstrādātu Vācijas nacionālo standartu, ko varētu nekavējoties ieviest. DIN SPEC 70121 tika publicēts 2012. gadā; atjaunināts 2014. gadā; un tā testēšanas specifikācijas standarts DIN SPEC 70122:2018 tika publicēts 2018. gadā.

Standarts ISO 15118 tika izlaists vēlu, un pirmā versija tika oficiāli publicēta 2013. gadā. Konkrēti lietojumprogrammu slāņa standarti un testēšanas standarti vēlāk tika izlaisti 2014. un 2018. gadā. ISO 15118 ir plaša standartu sērija, kas ir strauji attīstījusies. Pirmās paaudzes standarti, kas saistīti ar vadošu uzlādi, ietver šādus piecus standartus: ISO 15118-1 (Vispārīgās prasības un lietošanas gadījumu definīcijas), ISO 15118-2 (Lietojumprogrammu slāņa protokolu prasības), ISO 15118-3 (Fiziskā slāņa un datu saites slāņa prasības), ISO 15118-4 (Lietojumprogrammu slāņa testēšanas specifikācijas) un ISO 15118-5 (Fiziskā slāņa testēšanas specifikācijas). DIN SPEC 70121:2014 var uzskatīt par ISO 15118-2/3 vienkāršotu versiju. DIN SPEC 70121 atbalsta tikai līdzstrāvas uzlādi, savukārt ISO 15118-1 līdz 5 standarti atbalsta gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas uzlādi vienlaikus, kā arī atbalsta TLS šifrēšanu, “plug-and-charge” (PNC) funkcionalitāti un viedo uzlādi.

2022. gadā ISO 15118 sērija izlaida otrās paaudzes uzlādes standartu, proti, iepriekš minēto ISO 15118-20:2022. Salīdzinot ar ISO 15118-2, tā atbalsta arī TLS 1.3 šifrēšanu, V2G (transportlīdzekļa un tīkla savienojuma), WPT (bezvadu uzlādes) un ACD (automātiskās savienojuma ierīces) funkcijas, un tai ir atbilstoši testēšanas standarti: 15118-21 “Kopējie testi”, 15118-23 “Līdzstrāvas specifiskie testi”, 15118-22 “Maiņstrāvas specifiskie testi” (vēl nav izlaisti), 15118-24 “AC specifiskie testi” (vēl nav izlaisti) un 15118-25 “WPT specifiskie testi” (vēl nav izlaisti). DIN SPEC 70121 sākotnēji tika izveidots kā pārejas risinājums, lai atbalstītu elektrotransportlīdzekļu tirgus straujo attīstību pirms ISO 15118 izlaišanas. Tomēr faktiskajās komunikācijas izvēlēs starp uzlādes stacijām un transportlīdzekļiem, pat ja gan transportlīdzeklis, gan uzlādes stacija atbalsta gan DIN SPEC 70121, gan ISO 15118, DIN SPEC 70121 joprojām dominē lielākajā daļā scenāriju. Papildus DIN SPEC 70121 kā pionieram, vissvarīgākais iemesls ir augsta līmeņa, sarežģītu lietošanas gadījumu (TLS/PNC/V2G/WPT utt.) trūkums.

Kāpēc jaunajai degvielas alternatīvās infrastruktūras regulai tagad ir nepieciešams pilnīgs atbalsts ISO 15118-2 un ISO 15118-20 standartiem?

ES obligātās ISO 15118 sērijas standartu popularizēšanas pamatloģika

Eiropas Komisijai ir rūpniecības politikas apsvērumi.

Alternatīvo degvielu infrastruktūra (Direktīva 2014/94/ES par alternatīvo degvielu infrastruktūras ieviešanu) pirmo reizi tika publicēta 2014. gadā, taču tolaik tā nebija regula, bet gan tikai direktīva.

Direktīvas atšķiras no obligātajiem noteikumiem ar to, ka tajās ir norādīti tikai sasniedzamie rezultāti, bet nav skaidri kvantificētas prasības, ļaujot dalībvalstīm patstāvīgi izstrādāt ieviešanas metodes.

Piemēram, 2014. gada degvielas alternatīvās infrastruktūras direktīvā bija iekļautas arī prasības uzlādes punktiem, ūdeņraža uzpildes stacijām un degvielas uzpildes stacijām, taču tajā bija tikai norādīts, ka tām jābūt “atbilstošam pārklājuma blīvumam”, nenorādot skaitliskus mērķus, kas noved pie infrastruktūras sadrumstalotības un nevienmērīgas attīstības visā ES. Valstis ar labi attīstītām un plaši izplatītām elektrotransportlīdzekļu (ET) sistēmām, protams, ir vairāk gatavas investēt, savukārt tās, kurās ETL attīstība ir lēnāka, progresē lēnāk. Pēdējos gados globālā ETL attīstība ir bijusi strauja (ET izplatība Ķīnā ir pārsniegusi 50 %), taču Eiropā vāja uzlādes infrastruktūra un sarežģītas darbības ir novedušas pie sliktas lietotāja pieredzes ETL lietotājiem, kavējot pāreju uz bezoglekļa transportu.

DIN SPEC 70121 kā pārejas nolīgums vienmēr ir kalpojis par galveno uzlādes standartu, kas to pierāda.

Eiropas Komisija atzina nepieciešamību paātrināt jaunas enerģētikas infrastruktūras būvniecību; pretējā gadījumā būtu ne tikai grūti sasniegt 2050. gada oglekļa emisiju samazināšanas mērķus, bet arī atpalikt konkurencē autobūves un decentralizētās enerģijas nozarēs. Lai mainītu šo situāciju, ES 2023. gadā atjaunināja Direktīvu 2014/94/ES par regulu (REGULA (ES) 2023/1804), skaidri kvantificējot mērķi: līdz 2025. gadam ik pēc 60 kilometriem jāuzstāda uzlādes stacija ar kopējo jaudu vismaz 400 kW. Šajā uzlādes stacijā jāiekļauj vismaz viens uzlādes pālis ar jaudu 150 kW vai vairāk. Līdz 2027. gadam: kopējā jaudas nepieciešamība uzlādes stacijām uz 60 kilometriem palielināsies līdz 600 kW, un tajās jāiekļauj vismaz viena uzlādes stacija ar jaudu 150 kW vai vairāk.

Eiropas Komisija ir ieviesusi rūpniecības politikas apsvērumus.

Direktīva par alternatīvo degvielu infrastruktūras ieviešanu (Direktīva 2014/94/ES) pirmo reizi tika izdota 2014. gadā, sākotnēji kā direktīva, nevis regula.

Atšķirībā no obligātajām regulu prasībām, direktīvas nosaka vēlamos rezultātus, tos skaidri nenorādot skaitļos, ļaujot dalībvalstīm izstrādāt savas īstenošanas metodes.

Piemēram, 2014. gada Direktīvā par alternatīvo degvielu infrastruktūru arī tika noteiktas prasības uzlādes punktiem, ūdeņraža uzpildes stacijām un CNG uzpildes stacijām, taču tika norādīts tikai “atbilstošs pārklājuma blīvums”, nenorādot konkrētus skaitļus. Tas noveda pie infrastruktūras sadrumstalotības un nevienmērīgas attīstības visā ES. Valstis ar progresīvu un plaši izplatītu elektrotransportlīdzekļu attīstību, protams, ir vairāk gatavas investēt, savukārt valstis ar lēnāku elektrotransportlīdzekļu attīstību progresē lēnāk. Pēdējos gados globālais elektrotransportlīdzekļu (ET) tirgus ir strauji attīstījies (ET izplatība Ķīnā ir pārsniegusi 50 %). Tomēr Eiropā vāja uzlādes infrastruktūra un sarežģītas darbības ir novedušas pie sliktas lietotāju pieredzes ETL lietotājiem, kavējot pāreju uz bezoglekļa transportu.

DIN SPEC 70121 kā pārejas nolīgums vienmēr ir kalpojis par galveno uzlādes standartu, kas to pierāda.

Eiropas Komisija atzina nepieciešamību paātrināt jaunas enerģētikas infrastruktūras būvniecību; pretējā gadījumā būtu ne tikai grūti sasniegt 2050. gada oglekļa emisiju samazināšanas mērķus, bet arī atpalikt konkurencē autobūves un decentralizētās enerģijas nozarēs. Lai mainītu šo situāciju, ES 2023. gadā atjaunināja Direktīvu 2014/94/ES par regulu (REGULA (ES) 2023/1804), skaidri kvantificējot mērķus: Līdz 2025. gadam: ik pēc 60 kilometriem jāuzstāda uzlādes stacija ar kopējo jaudu vismaz 400 kW. Šai uzlādes stacijai jāietver vismaz viens uzlādes pāļi ar jaudu 150 kW vai vairāk. Līdz 2027. gadam: kopējā jaudas nepieciešamība uzlādes stacijām ik pēc 60 kilometriem palielināsies līdz 600 kW, un tajās jāietver vismaz viens uzlādes pāļi ar jaudu 150 kW vai vairāk.