Nowa norma EN ISO 15118-1/2 dotycząca stacji ładowania pojazdów elektrycznych

Nowe wymagania dla stacji ładowania: Norma EN ISO 15118-1

Komisja Europejska wydała decyzję, która będzie miała ogromny wpływ na wszystkich producentów pojazdów elektrycznych i infrastruktury ładowania. Od przyszłego roku stacje ładowania będą musiały spełniać wymogi serii norm ISO 15118. Instytut VDE zapewnił szereg usług w zakresie testów adaptacyjnych i opracowuje kolejne procedury testowe, aby zapewnić zgodność z normami.

Od 8 stycznia 2026 roku wszystkie publiczne punkty ładowania muszą spełniać wymagania serii norm EN ISO 15118-1 do -5. Od 1 stycznia 2027 roku wdrożenie normy EN ISO 15118-20 stanie się obowiązkowe, również w przypadku stacji ładowania prywatnych lub półpublicznych. Normy te stanowią fundament dla przyszłościowych rozwiązań, takich jak „plug and play”, bezpieczna komunikacja między pojazdami a punktami ładowania oraz ładowanie dwukierunkowe (pojazd-sieć).

Co oznacza norma EN ISO 15118-1/2?

Instytut Badań i Certyfikacji VDE szybko zareagował na nowe wymogi regulacyjne i obecnie opracowuje ujednolicone procedury testowe. Celem jest zapewnienie kompleksowych usług testowania i certyfikacji producentom stacji ładowania AC i DC już na wczesnym etapie, w oparciu o normę ISO 15118, aby zagwarantować zgodność ich produktów ze specyfikacjami.

Usługi Instytutu VDE w zakresie normy ISO 15118 obejmują testowanie interoperacyjności i zgodności infrastruktury ładowania, przygotowywanie standardowych raportów z testów i certyfikatów zgodności oraz ocenę integracji nowych funkcji, takich jak plug-and-play i V2G.

Przepisy europejskie dotyczące stosów ładowania, IEC 61851-24:2014/2023 Załącznik C, od dawna wyraźnie stanowią, że komunikacja wysokiego poziomu dla stosów ładowania prądem stałym musi być zgodna z normą DIN SPEC 70121:2014 lub ISO 15118-2:2014 (można obsługiwać jedną lub obie).

Wymagania te stanowią wyzwanie dla niektórych krajowych firm zajmujących się ładowaniem słupów.

Istnieją różnice w interfejsach fizycznych. Norma europejska wykorzystuje interfejs CCS2 (Combined Charging System 2), w którym gniazda wejściowe AC i DC współdzielą jeden interfejs; norma chińska wykorzystuje interfejs System B, oddzielając wejścia AC i DC. Różnicę tę można rozwiązać, ściśle przestrzegając normy IEC 62196 (która jasno określa wymiary fizyczne i wymagania dotyczące wydajności), co czyni ją stosunkowo prostą technicznie.

Metoda komunikacji jest inna. Stanowi to zasadniczą barierę technologiczną. Standardowa chińska ładowarka ma oddzielne linie sygnałowe CAN+ i CAN-, a komunikacja między stacjami ładowania pojazdów wykorzystuje komunikację CAN. Natomiast europejska ładowarka nie posiada linii CAN, lecz wykorzystuje PLC (Power Line Communication), łącząc sygnał wysokiej częstotliwości z sygnałem modulacji szerokości impulsu PWM o niskiej częstotliwości 12 V i częstotliwości 1 kHz pomiędzy liniami CP i PE. W porównaniu z komunikacją CAN, opracowanie protokołu komunikacyjnego PLC jest trudniejsze, a dokumentacja open source jest skąpa. Dlatego wiele firm produkujących stacje ładowania kupuje oddzielne moduły SECC (Supply Equipment Communication Controller), przesyłając informacje o ładowaniu za pośrednictwem sygnałów CAN do modułu SECC, który następnie komunikuje się z modułem EVCC (EV Communication Controller) pojazdu.

Zakup lub opracowanie własnego modułu SECC to jednak dopiero pierwszy krok. Po zainstalowaniu modułu SECC w stosie ładowania, należy jeszcze udowodnić, że moduł, używany z całym stosem ładowania, spełnia wymogi europejskiej normy DIN SPEC 70121:2014 lub ISO 15118-2:2014.

Aby obniżyć koszty, wiele firm zajmujących się słupami ładującymi decyduje się na obsługę wyłącznie normy DIN SPEC 70121, ponieważ zakup modułów SECC jest tańszy i łatwiejszy do przetestowania.

Jakie są najważniejsze różnice pomiędzy normami DIN 70121 i ISO 15118 dotyczącymi stosów ładowania prądem stałym?

Samo stosowanie się do normy DIN 70121 nie jest już wystarczające, aby spełnić najnowsze wymogi UE.

UE opublikowała ROZPORZĄDZENIE DELEGOWANE KOMISJI (UE) 2025/656 w czerwcu 2025 r. Rozporządzenie to stanowi uzupełnienie i zmianę ROZPORZĄDZENIA (UE) 2023/1804 dotyczącego ładowania bezprzewodowego, elektrycznych systemów drogowych oraz zaopatrzenia w wodór pojazdów transportu drogowego. Wydane w 2023 r. ROZPORZĄDZENIE (UE) 2023/1804, szerzej znane jako Rozporządzenie w sprawie infrastruktury paliw alternatywnych (AFIR), jest kluczowym rozporządzeniem politycznym wprowadzonym przez Unię Europejską w celu przyspieszenia przejścia na transport bezemisyjny i rozwiązania problemu niedostatku infrastruktury paliw alternatywnych (energii elektrycznej, wodoru itp.). Jego celem jest nałożenie na państwa członkowskie obowiązku poprawy sieci infrastruktury ładowania i tankowania poprzez przepisy, co złagodzi obawy użytkowników dotyczące zasięgu i tankowania oraz wesprze masową adopcję pojazdów elektrycznych (EV), pojazdów napędzanych wodorowymi ogniwami paliwowymi (FCEV) i ciężkich elektrycznych ciężarówek.

Krótko mówiąc, UE wydała zmienioną wersję rozporządzenia w sprawie infrastruktury paliw alternatywnych (AFIR), które ma pełną moc prawną, jest obowiązkowe i obowiązuje bezpośrednio wszystkie państwa członkowskie.

Ważne zmiany obejmują: Po 8 stycznia 2026 r. wszystkie stacje ładowania, które są publicznie dostępne i są nowo instalowane lub odnawiane, w tym stacje ładowania AC i DC, muszą spełniać co najmniej wymagania normy EN ISO 15118-2:2016. Po 1 stycznia 2027 r. wszystkie stacje ładowania w domenie publicznej, które są nowo instalowane lub odnawiane, w tym stacje ładowania AC i DC, muszą spełniać co najmniej wymagania normy EN ISO 15118-20:2022. Jeśli stacja ładowania zapewnia usługi automatycznego uwierzytelniania i autoryzacji, takie jak PNC (podłącz i ładuj), musi spełniać zarówno normę EN ISO 15118-2:2016, jak i normę EN ISO 15118-20:2022. Po 1 stycznia 2027 r. wszystkie punkty ładowania w prywatnych punktach ładowania, które są nowo instalowane lub odnawiane, w przypadku punktów ładowania AC Mode 2, muszą być zgodne z normą EN IEC 61851-1:2019; w przypadku punktów ładowania AC Mode 3 i punktów ładowania DC Mode 4, muszą być zgodne z normą EN ISO 15118-20:2022. Podsumowując, wszystkie nowe lub odnowione publiczne stacje ładowania DC zainstalowane po 2026 r. muszą być zgodne z normą EN ISO 15118-2:2016. Wszystkie nowe lub odnowione stacje ładowania DC i stacje ładowania AC Mode 3 zainstalowane po 2027 r. również muszą być zgodne z normą EN ISO 15118-20:2022.

W rodzinie stacji ładowania jedynie stacje ładowania IC-CPD trybu 2 nie podlegają tej dyrektywie. W Chinach te przenośne stacje ładowania nazywane są „ładowarkami montowanymi w pojazdach”, a w Europie ich moc zazwyczaj nie przekracza 3,7 kW. ROZPORZĄDZENIE (UE) 2025/656 wyjaśnia, że ​​modulacja szerokości impulsu (PWM) jest wystarczająca dla stacji ładowania AC trybu 2, zgodnych z normą ISO 15118-2 lub 20, i nie przynosi żadnych dodatkowych korzyści użytkownikowi końcowemu.

Dla krajowych firm obsługujących stacje ładowania nowe przepisy mogą stworzyć istotne bariery technologiczne. Początkowo wymagana była zgodność z normą DIN 70121, ale wkrótce potem wprowadzono obowiązek obsługi normy ISO 15118; wymagane było również wsparcie zarówno dla norm ISO 15118-2, jak i ISO 15118-20. Niektóre firmy zajmujące się stacjami ładowania, które planowały ekspansję zagraniczną, nie znały tych norm i musiały zrozumieć różnice między normami DIN SPEC 70121, ISO 15118-2 i ISO 15118-20 oraz cel ich obsługi. Dlaczego w Europie istnieje tak wiele norm dotyczących komunikacji ze stacjami ładowania pojazdów?

Ewolucja norm serii ISO 15118: od rozwiązania przejściowego do globalnego punktu odniesienia

Na początku 2010 roku wspólna grupa robocza Komitetu Technicznego IEC 69 ​​(TC69) i Komitetu Technicznego ISO 22 (TC22) rozpoczęła współpracę nad normami serii ISO 15118, mając nadzieję na rozwiązanie problemu ujednoliconej komunikacji między pojazdami elektrycznymi a stacjami ładowania. Ponieważ grupa robocza rozpatrywała szeroki zakres zagadnień i dążyła do stworzenia obszernej, kompatybilnej wersji, czas przygotowania norm serii ISO 15118 był zbyt długi, a ich oficjalne wydanie uległo opóźnieniu.

Rynek jednak nie mógł czekać. Zwłaszcza niemieccy producenci samochodów pragną, aby ich pojazdy elektryczne jak najszybciej uzyskały wspólną infrastrukturę ładowania, co pozwoliłoby im zyskać przewagę rynkową. Dlatego też niemieccy przedstawiciele branży zjednoczyli się i, w ramach DIN, wyekstrahowali stosunkowo dojrzałe aspekty dyskusji nad normą ISO 15118, aby opracować niemiecką normę krajową, która mogłaby zostać natychmiast wdrożona. Norma DIN SPEC 70121 została opublikowana w 2012 roku, zaktualizowana w 2014 roku, a jej specyfikacja testowa, DIN SPEC 70122:2018, została opublikowana w 2018 roku.

Norma ISO 15118 została wydana późno, a jej pierwsza wersja została oficjalnie opublikowana w 2013 roku. Szczegółowe normy dotyczące warstwy aplikacji i normy testowe zostały następnie opublikowane w latach 2014 i 2018. ISO 15118 to obszerna seria norm, która rozwijała się dynamicznie. Pierwsza generacja norm dotyczących ładowania przewodzącego obejmuje pięć następujących norm: ISO 15118-1 (Wymagania ogólne i definicje przypadków użycia), ISO 15118-2 (Wymagania dotyczące protokołu warstwy aplikacji), ISO 15118-3 (Wymagania dotyczące warstwy fizycznej i warstwy łącza danych), ISO 15118-4 (Specyfikacje testów warstwy aplikacji) oraz ISO 15118-5 (Specyfikacje testów warstwy fizycznej). Normę DIN SPEC 70121:2014 można traktować jako uproszczoną wersję normy ISO 15118-2/3. Norma DIN SPEC 70121 obsługuje wyłącznie ładowanie prądem stałym, natomiast normy ISO 15118-1 do 5 obsługują jednoczesne ładowanie prądem przemiennym i stałym, a ponadto obsługują szyfrowanie TLS, funkcję podłączania i ładowania (PNC) oraz inteligentne ładowanie.

W 2022 roku seria ISO 15118 wydała standard ładowania drugiej generacji, a mianowicie ISO 15118-20:2022, o którym mowa powyżej. W porównaniu z ISO 15118-2, obsługuje on również szyfrowanie TLS 1.3, funkcje V2G (pojazd-sieć), WPT (ładowanie bezprzewodowe) oraz ACD (urządzenie do automatycznego łączenia), a także posiada odpowiadające mu standardy testowe: 15118-21 Testy wspólne, 15118-23 Testy specyficzne dla prądu stałego, 15118-22 Testy specyficzne dla prądu przemiennego (nieopublikowane), 15118-24 Testy specyficzne dla ACD (nieopublikowane) i 15118-25 Testy specyficzne dla WPT (nieopublikowane). Norma DIN SPEC 70121 została pierwotnie opracowana jako rozwiązanie przejściowe, mające na celu wsparcie szybkiego rozwoju rynku pojazdów elektrycznych przed wprowadzeniem normy ISO 15118. Jednak w rzeczywistych wyborach komunikacyjnych między stacjami ładowania a pojazdami, nawet jeśli zarówno pojazd, jak i stacja ładowania obsługują zarówno normę DIN SPEC 70121, jak i ISO 15118, norma DIN SPEC 70121 nadal dominuje w większości scenariuszy. Oprócz przewagi pioniera, jaką daje norma DIN SPEC 70121, najważniejszym powodem jest brak zaawansowanych, złożonych przypadków użycia (TLS/PNC/V2G/WPT itp.).

Dlaczego nowe przepisy dotyczące infrastruktury paliw alternatywnych wymagają teraz pełnego wsparcia dla norm ISO 15118-2 i ISO 15118-20?

Podstawowa logika obowiązkowego promowania przez UE norm serii ISO 15118

Komisja Europejska bierze pod uwagę kwestie polityki przemysłowej.

Dyrektywa 2014/94/UE w sprawie wdrażania infrastruktury paliw alternatywnych została opublikowana po raz pierwszy w 2014 r., lecz wówczas nie była rozporządzeniem, a jedynie dyrektywą.

Dyrektywy różnią się od rozporządzeń obligatoryjnych tym, że określają jedynie rezultaty, które mają zostać osiągnięte, ale nie określają jasno wymogów ilościowych, co pozwala państwom członkowskim na samodzielne opracowanie metod wdrażania.

Na przykład dyrektywa w sprawie infrastruktury paliw alternatywnych z 2014 roku również zawierała wymogi dotyczące punktów ładowania, stacji tankowania wodoru i stacji tankowania gazu, ale stwierdzała jedynie, że powinny one charakteryzować się „odpowiednią gęstością zasięgu”, nie określając celów liczbowych, co prowadziło do fragmentacji i nierównomiernego rozwoju infrastruktury w całej UE. Kraje z dobrze rozwiniętymi i rozpowszechnionymi systemami pojazdów elektrycznych (EV) są naturalnie bardziej skłonne do inwestowania, podczas gdy te o wolniejszym rozwoju EV postępują wolniej. W ostatnich latach globalny rozwój EV był szybki (penetracja EV w Chinach przekroczyła 50%), ale w Europie słaba infrastruktura ładowania i skomplikowane operacje doprowadziły do ​​​​niekorzystnego doświadczenia użytkowników EV, utrudniając przejście na transport zeroemisyjny.

Norma DIN SPEC 70121, jako umowa przejściowa, niezmiennie pełni funkcję głównego standardu ładowania, co jest tego dowodem.

Komisja Europejska uznała potrzebę przyspieszenia budowy nowej infrastruktury energetycznej; w przeciwnym razie nie tylko trudno będzie osiągnąć cele redukcji emisji dwutlenku węgla na rok 2050, ale także pozostaniemy w tyle pod względem konkurencji w przemyśle motoryzacyjnym i rozproszonej energetyce. Aby odwrócić tę sytuację, UE zaktualizowała dyrektywę 2014/94/UE do rozporządzenia (ROZPORZĄDZENIE (UE) 2023/1804) w 2023 r., jasno określając cel: do 2025 r. co 60 kilometrów musi być instalowana stacja ładowania o łącznej mocy co najmniej 400 kW. Taka stacja ładowania musi zawierać co najmniej jeden słup ładowania o mocy 150 kW lub większej. Do 2027 r.: Całkowite zapotrzebowanie na moc dla stacji ładowania na 60 kilometrów wzrośnie do 600 kW, a co najmniej jedna stacja ładowania musi mieć moc wyjściową 150 kW lub większą.

Komisja Europejska ma opracowane względy polityki przemysłowej.

Dyrektywa w sprawie wdrażania infrastruktury paliw alternatywnych (dyrektywa 2014/94/UE) została wydana po raz pierwszy w 2014 r. początkowo w formie dyrektywy, a nie rozporządzenia.

W odróżnieniu od obowiązkowych wymogów zawartych w rozporządzeniach dyrektywy określają pożądane rezultaty, nie określając ich jednoznacznie ilościowo, co pozwala państwom członkowskim na opracowanie własnych metod wdrażania.

Na przykład dyrektywa w sprawie infrastruktury paliw alternatywnych z 2014 roku również określiła wymagania dotyczące punktów ładowania, stacji tankowania wodoru i stacji tankowania CNG, ale określiła jedynie „odpowiednią gęstość zasięgu”, nie podając konkretnych danych liczbowych. Doprowadziło to do fragmentacji i nierównomiernego rozwoju infrastruktury w całej UE. Kraje o zaawansowanym i powszechnym rozwoju pojazdów elektrycznych są naturalnie bardziej skłonne do inwestowania, podczas gdy kraje o wolniejszym rozwoju pojazdów elektrycznych postępują wolniej. W ostatnich latach globalny rynek pojazdów elektrycznych (EV) rozwijał się dynamicznie (penetracja pojazdów elektrycznych w Chinach przekroczyła 50%). Jednak w Europie słaba infrastruktura ładowania i skomplikowane operacje doprowadziły do ​​​​niekorzystnego doświadczenia użytkowników pojazdów elektrycznych, utrudniając przejście na transport zeroemisyjny.

Norma DIN SPEC 70121, jako umowa przejściowa, niezmiennie pełni funkcję głównego standardu ładowania, co jest tego dowodem.

Komisja Europejska dostrzegła potrzebę przyspieszenia budowy nowej infrastruktury energetycznej; w przeciwnym razie trudno byłoby nie tylko osiągnąć cele redukcji emisji dwutlenku węgla na rok 2050, ale także pozostać w tyle pod względem konkurencji w branży motoryzacyjnej i rozproszonej energii. Aby odwrócić tę sytuację, UE zaktualizowała w 2023 roku dyrektywę 2014/94/UE do rozporządzenia (ROZPORZĄDZENIE (UE) 2023/1804), jasno określając cele: Do 2025 roku: co 60 kilometrów musi być instalowana stacja ładowania o łącznej mocy co najmniej 400 kW. Stacja ta musi zawierać co najmniej jeden stos ładowania o mocy 150 kW lub większej. Do 2027 roku: całkowite zapotrzebowanie na moc dla stacji ładowania co 60 kilometrów wzrośnie do 600 kW i musi zawierać co najmniej jeden stos ładowania o mocy 150 kW lub większej.