Serija ISO 15118 – Standard za vtičnice polnilnih postaj, ki ga ni več mogoče prezreti

V procesu načrtovanja in razvoja polnilnih pilotov v večini domačih industrij pilotov se upoštevajo stroški polnilnih pilotov, njihov videz, pa tudi struktura (požarna/IP/varnostna razdalja), zmogljivost (natančnost toka in napetosti), združljivost (prilagoditev večjim avtomobilskim podjetjem), zaščitne funkcije (zaustavitev v sili/zaustavitev ob napaki) itd. polnilnih pilotov. Vendar se le malo proizvajalcev osredotoča na komunikacijski proces med piloti in vozili, kaj šele na to, ali je skladen z ustreznimi komunikacijskimi standardi. Pomembno je le, da se lahko zaženejo in napolnijo, ostalo ni tako pomembno.

Če se izdelek prodaja samo na domačem trgu, ni razloga za skrb. V kitajskem sistemu 3C certifikat GB/T27930 (Protokol za digitalno komunikacijo med zunanjimi prevodnimi polnilniki in električnimi vozili) ni obvezen za pridobitev certifikata za polnilne postaje.

Evropski predpisi o polnilnih postajah IEC 61851-24 2014/2023, dodatek C, jasno določajo, da mora komunikacija višjega reda polnilnih postaj z enosmernim tokom izpolnjevati zahteve standarda DIN SPEC 70121:2014 ali ISO 15118-2:2014. Seveda je mogoče podpirati tudi oba.

Glava pištole v nacionalnem standardu ima ločeni signalni liniji CAN+ in CAN –, komunikacijska metoda, ki jo uporabljata vozilo in polnilni steber, pa je komunikacija CAN. Glava pištole po evropskem standardu nima linije CAN, komunikacija višjega reda med polnilno postajo po evropskem standardu in vozilom pa se doseže s povezovanjem visokofrekvenčnih signalov z linijama 12 V, 1 kHz CP in PE. Ta komunikacijska metoda se imenuje komunikacija Power Line Carrier (PLC).

Razvoj protokola za polnilno postajo evropskega standarda, ki temelji na PLC komunikaciji, je veliko večji kot pri CAN komunikaciji, na trgu pa ni veliko odprtokodnih gradiv, ki bi jih lahko uporabili kot referenco. Zato večina podjetij za pilote neposredno kupi ločene module SECC (Supply Equipment Communication Controller), svoje podatke o polnjenju zbere prek signalov CAN in jih pošlje modulu SECC, ki nato komunicira z modulom EVCC vozila.

Vendar pa je nakup ločenega modula SECC le prvi korak, dokazovanje, da ta modul izpolnjuje zahteve standarda DIN SPEC 70121:2014 ali ISO 15118-2:2014 v povezavi s celotnim kupom, pa predstavlja znaten strošek.

Ponudba za en sam preizkus protokola DIN 70121 ali 15118, ki jo opravi certifikacijski organ, običajno presega 100.000 juanov, s fiksnim časom preizkusa nekaj dni, za prekoračitev časovne omejitve pa se zaračunajo dodatne pristojbine. Delovna obremenitev za preizkus 15118 bo nekoliko večja kot pri preizkusu 70121, cena pa bo za približno deset tisoč višja. Če se izvedeta oba preizkusa, se bo cena podvojila.

Domača podjetja za pilote lahko samo preklinjajo certifikacijsko agencijo, ker je pri plačevanju brezvestna, in se strinjajo le z evropskim certifikatom CE. Večina podjetij za pilote se odloči za podporo le standardu DIN 70121 iz preprostega razloga: je cenejši od standarda 15118, težavnost testiranja pa je manjša, z večjo verjetnostjo zaključka v določenem številu dni.

Pravzaprav je certifikacijska agencija, ki je testirala ta protokol, prav tako neupravičeno ustvarila dobiček. Simulator za testiranje tega protokola – škatla velikosti predala, povezana z zgornjim računalnikom – stane več kot milijon juanov, kar se približuje ceni stanovanja v drugem nadstropju mesta, z visoko letno pristojbino za vzdrževanje in nadgradnjo programske opreme. Sporazum je sklenila Evropa in kupiti je mogoče le njihove načrte testiranja. Certifikacijski organ krivi proizvajalca simulatorja tudi za brezvestno plačevanje, saj sicer ne bi imel zmogljivosti testiranja za ta projekt.

Vsakdo nima izbire.

Vendar so dobri dnevi trajali le nekaj let.

Evropska unija je junija 2025 izdala DELEGIRANO UREDBO KOMISIJE (EU) 2025/656, ki dopolnjuje in spreminja UREDBO (EU) 2023/1804 o brezžičnem polnjenju, električnih cestnih sistemih in oskrbi cestnih prevoznih sredstev z vodikom. UREDBA (EU) 2023/1804, izdana leta 2023, je bolj znana kot Uredba o infrastrukturi za alternativna goriva (AFIR). Gre za ključno politiko, ki jo je uvedla Evropska unija za pospešitev prehoda na promet z ničelnimi emisijami in reševanje vprašanja nezadostne infrastrukture za alternativna goriva, kot sta elektrika in vodik. Njen glavni cilj je prisiliti države članice, da z zakonodajo izboljšajo svoja infrastrukturna omrežja za polnjenje, oskrbo z gorivom in druge storitve, odpravijo »tesnobo« uporabnikov glede dosega in obnavljanja energije ter podprejo obsežno popularizacijo električnih vozil (EV), vozil na vodikove gorivne celice (FCEV) in težkih električnih tovornjakov.

Preprosto povedano, vedeti morate le, da je EU izdala revidirano različico uredbe o infrastrukturi za alternativna goriva (AFIR), ki ima poln pravni učinek in je obvezna zahteva, ki se neposredno uporablja za vse države članice.

Skratka, javni piloti za enosmerni tok po letu 2026 morajo biti skladni z zahtevami standarda EN ISO 15118-2:2016, po letu 2027 pa morajo biti vsi piloti za enosmerni tok in piloti za izmenični tok načina 3 skladni z zahtevami standarda EN ISO 15118-20:2022.

V družini polnilnih stebrov je edini, ki je bil prizanesen, polnilni steber AC načina 2. Na Kitajskem se ta prenosni polnilni steber (IC-CPD) imenuje prenosno polnjenje in ima splošno moč 3,7 kW. Pojasnilo v UREDBI (EU) 2025/656 je, da stebri AC načina 2 uporabljajo PWM, kar zadostuje za podporo standarda ISO 15118-2 ali -20 in končnemu uporabniku ne bo prineslo nobene dodatne vrednosti.

Za domača podjetja, ki se ukvarjajo s piloti, ta predpis ni enostaven. Takoj po pridobitvi certifikata DIN 70121 je obvezno podpirati standard 15118, ki zahteva podporo tako za standarda 15118-2 kot za 15118-20. Mnoga podjetja se morda ne zavedajo razlik med standardi DIN 70121, ISO 15118-2 in ISO 15118-20, pa tudi namena njihovega podpiranja.

Zgodba se mora začeti od začetka.

V začetku leta 2010 je skupna delovna skupina tehničnega odbora IEC 69 ​​(TC69) in tehničnega odbora ISO 22 (TC22) začela sodelovati pri razvoju serije standardov ISO 15118, katerih cilj je obravnavati vprašanje standardizacije komunikacije med električnimi vozili in polnilnimi postajami.

Zaradi prevelikega premisleka delovne skupine in nizke delovne učinkovitosti Evropejcev so standardi serije 15118 še v pripravi in ​​še niso bili uradno objavljeni.

Toda trg ne more več čakati. Predvsem nemški avtomobilski velikani upajo, da bodo čim prej dosegli enotno polnjenje svojih električnih vozil in pridobili tržne prednosti. Zato so nemški industrijski velikani združili moči in v okviru standarda DIN izluščili nekaj relativno zrele vsebine, obravnavane v standardu ISO 15118, ter razvili nemški nacionalni standard, ki bi ga bilo mogoče takoj uvesti. DIN 70121 je bil izdan leta 2012 in posodobljen leta 2014. DIN 70122:2018 je preskusni standard, ki služi standardu DIN 70121:2014.

Vendar je standard 15118 prišel pozno in je svojo prvo različico uradno izdal šele leta 2013. Njegovi specifični standardi aplikacijske plasti in standardi testiranja so bili postopoma izdani v letih 2014 in 2018. V seriji ISO 15118 je skupno pet knjig, odnosi med petimi knjigami pa so naslednji:

Zato lahko standard DIN 70121:2014 razumemo kot poenostavljeno različico standarda ISO 15118. DIN 70121 podpira samo polnjenje z enosmernim tokom, medtem ko standardi ISO 15118-1-5 podpirajo tako polnjenje z izmeničnim kot enosmernim tokom, pa tudi šifriranje TLS, funkcionalnost Plug&Charge in inteligentno polnjenje.

Leta 2022 je standard ISO 15118 izdal drugo generacijo standardov za polnjenje, in sicer ISO 15118-20:2022, kot je bilo že omenjeno. V primerjavi s standardom 15118-2 podpira tudi šifriranje TLS1.3, funkcije VG (prenos energije v omrežje), WPT (brezžično polnjenje) in ACD (naprava za samodejno povezavo) na prvotni osnovi. Vsebuje tudi ustrezne standarde testiranja:

Nastanek standarda DIN SPEC 70121 je bil prvotno mišljen kot prehodna rešitev za zagotovitev normalnega delovanja trga pred izdajo standarda ISO 15118. Žal pa se v dejanskem postopku izbire komunikacije med pilotom in vozilom, tudi ko tako vozilo kot pilot podpirata standarda 70121 in 15118, 90 % scenarijev še vedno zanaša na standard DIN 70121.

Poleg prednosti prvega nameščanja po standardu DIN 70121 velika večina avtomobilov in pilotov ne potrebuje nobenih naprednih funkcij (TLS/PNC/VG/WPT itd.), temveč jih je treba le preprosto zaračunati.

Evropska komisija ima svoje pomisleke.

Direktiva 2014/94/EU o vzpostavitvi infrastrukture za alternativna goriva je bila prvič izdana leta 2014, ko še ni bila uredba, temveč direktiva.

Direktiva se razlikuje od obveznih zahtev predpisov, saj le določa rezultate, ki jih je treba doseči, način in obliko doseganja rezultatov pa prepušča presoji vlad držav članic. Direktiva ni neposredno veljavna in od držav članic zahteva, da vsebino direktive prenesejo v zakonodajo v določenem roku. Na primer, Direktiva EU o plastičnih izdelkih za enkratno uporabo/EU 2023/814 od držav članic zahteva, da regulirajo porabo nekaterih plastičnih izdelkov za enkratno uporabo, vendar je odločitev o tem, ali bodo uvedle davke, prepovedi ali druge ukrepe, prepuščena državam članicam.

Direktiva o infrastrukturi za nadomeščanje goriv iz leta 2014 je vključevala tudi zahteve za polnilne postaje, postaje za oskrbo z vodikom, bencinske črpalke itd., ki jih je treba izpolniti do leta 2020 in 2025, vendar so bile preveč nejasne, saj so navajale le, da mora obstajati »ustrezna gostota pokritosti« brez jasne ciljne vrednosti. Nedvomno je to evropskim državam članicam dalo veliko časa in svobode, vendar rezultati niso bili idealni. Pri oblikovanju nacionalnih političnih okvirov imajo države različne cilje in ukrepe, kar ima za posledico razdrobljen in neenakomeren razvoj infrastrukture znotraj EU. Države z dobrim razvojem in visoko priljubljenostjo električnih vozil so seveda pripravljene vlagati, medtem ko države s povprečnim razvojem električnih vozil zagotovo niso pripravljene graditi. Trošenje denarja davkoplačevalcev lastne države za izdelavo poročnih oblek za druge je resnično nepotrebno.

Poleg tega je bil v zadnjih letih razvoj električnih vozil na nove vire energije hiter, pri čemer je Kitajska prevzela vodilno vlogo. Stopnja penetracije električnih vozil (tramvajev, priključnih hibridnih tramvajev in tramvajev s podaljšanim dosegom) je presegla 50 %. Evropa očitno močno zaostaja, najbolj neposreden razlog pa so šibka infrastruktura, zastareli pogoji polnjenja in zapleteni postopki polnjenja, ki močno vplivajo na potovalno izkušnjo ljudi.

Dejstvo, da je DIN 70121 kot prej omenjeni prehodni protokol vedno veljal za glavni standard zaračunavanja, je jasen dokaz.

Zato se je Evropska komisija v tem kontekstu zavedla, da nove energetske infrastrukture ni več mogoče odlašati. Sicer ne bomo le dosegli cilja zmanjšanja ogljika do leta 2050, ampak bomo tudi močno zaostali za Kitajsko. Zato je bila leta 2023 direktiva 2014/94/EU posodobljena in nadgrajena v skladu z zahtevo Uredbe (EU) 2023/1804. Oznake so jasno navedene v 3. členu in v osrednjem omrežju TEN-T:

Skratka, glavne avtoceste v EU potrebujejo polnilne postaje, zlasti hitre polnilnice z veliko močjo.

Potem ko je Evropska komisija v uredbi iz leta 2023 določila število in moč podrobnih polnilnih postaj, je menila, da to ni dovolj. Električna vozila potrebujejo le visokozmogljive polnilne postaje, potrebne pa so tudi enostavne, enostavne za uporabo in pregledne polnilne postaje.

Predstavljajte si, da z veseljem vozite svoj najnovejši električni avtomobil po Evropi, ki ga v Franciji gladko polnite s priročnim plačilom s QR kodo, hitro hitrostjo polnjenja in jasnimi računi. Po obisku Grčije pa sem ugotovil, da je fizični vmesnik glave pištole star in ni združljiv z vašim najnovejšim avtomobilom. Sprehajal sem se po več polnilnih postajah, vendar nisem mogel najti ustrezne polnilne pištole. Torej ste se odpravili v Bolgarijo, sosednjo državo Grčije, kjer lahko vstavite pištolo, vendar morate za plačilo s kartico uporabiti POS terminal, ki ne podpira plačila s QR kodo. Bili ste obupani, ker s seboj niste imeli bančne kartice, preostala kilometrina baterije avtomobila pa je bila manjša od 20 kilometrov. Kakšna grozna izkušnja.

Za rešitev te situacije je treba poenotiti fizični vmesnik in komunikacijski protokol polnilne postaje.

V Uredbi (EU) 2025/656 o infrastrukturi za nadomeščanje goriv je poudarek na določitvi, da morajo fizični vmesniki novo nameščenih ali prenovljenih polnilnih postaj izpolnjevati zahteve standardov IEC 62196-2:2022 in IEC 62196-3:2022, ki jim sledijo zahteve standardov ISO 15118-2:2016 in ISO 15118-20:2022, kot je navedeno zgoraj.

Razloga za odločitev, da se DIN 70121 ne uporablja kot komunikacijski standard, ni težko uganiti.

DIN 70121 je preveč preprost, nima varnega šifriranja med komunikacijo in ne podpira funkcije PNC (plug and play), kar povečuje obremenitev končnih uporabnikov in ni zelo priročno. S funkcijo PNC pa lahko uporabniki upravljajo skoraj brez razmišljanja, priključijo pištolo in se ne obremenjujejo z ničemer – ni treba vleči kartice, ni treba skenirati kode, ni treba klikati na zaslon. Po polnjenju vam bo operater samodejno poslal podrobnosti računa.

Do leta 2027 bodo vsi stebri za izmenični in enosmerni tok podpirali 15118-20 (predvsem funkcijo VG), predvsem za celotno postavitev omrežja. Eno samo električno vozilo na novo energijo morda ne bo velika stvar, če pa je vozil 100.000 ali celo milijone, je shranjena energija precejšnja. Če se med največjo porabo električne energije del električne energije avtomobila vrne v omrežje, lahko to močno zmanjša obremenitev omrežja, ne da bi bilo treba namestiti toliko generatorjev. V električni dolini se lahko presežna energija iz električnega omrežja prenese v avtomobile, ne da bi pri tem zapravljali elektriko. Polnilne postaje z možnostjo priključitve na omrežje so še posebej pomembne v nekaterih oddaljenih območjih Evrope, kjer se glavne metode proizvodnje energije zanašajo na vetrno in sončno energijo. Ti viri energije so časovno občutljivi in ​​jih je treba shraniti, sicer bodo zapravljeni.

Skratka, iz revidiranih predpisov o infrastrukturi za nadomeščanje goriv, ​​objavljenih leta 2025, je jasno čutiti odločnost in nujnost Evrope pri novih energetskih objektih. Sicer pa njihova izvedba v začetku leta 2026, šest mesecev po objavi, ne bo obvezna.

Ker gre za regulativno zahtevo, to ni nekaj, kar bi vsakogar strašilo, temveč resnična zahteva. Na evropskem spletnem mestu za spremljanje infrastrukture za nadomeščanje goriv so navedeni podrobni podatki, ki vam omogočajo jasen in intuitiven pregled napredka gradnje v posamezni državi.

Po objavi predpisov so se evropske države članice začele aktivno odzivati. Francija je novembra 2025 napovedala, da bo zagotovila ekološke subvencije za nakup zasebnih električnih vozil; Nemčija je novembra 2025 objavila glavni načrt za polnilno infrastrukturo do leta 2030, ki je v celoti usklajen z Uredbo Evropske unije (AFIR) 2023/1804; v Italiji se bo tržni delež izključno električnih vozil s subvencijami v obliki kuponov leta 2025 povečal le za 12,2 %. Decembra 2025 se oddaljena majhna otoška država Ciper v Evropi pripravlja na dodelitev 4,5 milijona evrov za spodbujanje električne mobilnosti.

Tudi velika avtomobilska podjetja so začela uvajati modele, ki so skladni s standardom 15118-20. Model BMW iX3 starejše avtomobilske družbe za leto 2026 v celoti podpira funkcijo VG; Hyundai IONIQ, ki se na Kitajskem ne prodaja dobro, prav tako načrtuje sodelovanje in lansiranje modela 15118-20 leta 2026; načrtovana sta tudi serija EQS podjetja Mercedes Benz in Volkswagen ID.

Za domača podjetja za pilote, ki se ukvarjajo z izvozom, ne glede na to, ali ste pripravljeni ali ne, in ali imate sposobnost samostojnega razvoja modulov SECC, sta standarda ISO 15118-2 in 15118-20 standarda, ki ju ni mogoče zaobiti pri izvozu v Evropo.

Trenutno je po avtorjevem razumevanju na trgu le malo podjetij za pilote, ki podpirajo polnjenje »plug and play« po standardu ISO 15118-2 (način PNC), in skoraj ni dvosmerne funkcije polnjenja, ki bi podpirala standard ISO 15118-20.

Namesto čakanja in opazovanja je bolje, da se zgodaj odločite za nakup in izkoristite tržne priložnosti. Tako kot prej omenjeni DIN 70121 se je tudi ta pred nekaj leti pogosto uporabljal.