Серія ISO 15118 – стандарт для розеток зарядних станцій, який більше не можна ігнорувати

У процесі проектування та розробки зарядних паль у більшості вітчизняних галузей промисловості враховуються вартість зарядних паль, зовнішній вигляд, а також структура (пожежний/IP/безпечна відстань), продуктивність (точність струму та напруги), сумісність (адаптація до основних автомобільних компаній), захисні функції (аварійна зупинка/зупинка при несправності) тощо. Однак мало хто з виробників зосереджується на процесі зв'язку між палями та транспортними засобами, не кажучи вже про те, чи відповідає він відповідним стандартам зв'язку. Важливо лише мати можливість запускати та заряджати, решта не так важлива.

Якщо продукт продається лише на внутрішньому ринку, немає причин для хвилювання. У Китаї сертифікація 3C не вимагає від зарядних станцій отримання сертифіката GB/T27930 (Протокол цифрового зв'язку між позабортовими струмопровідними зарядними пристроями та електромобілями).

У європейських правилах зарядних станцій IEC 61851-24 2014/2023 Додаток C чітко зазначено, що високопорядковий зв'язок зарядних станцій постійного струму повинен відповідати вимогам DIN SPEC 70121:2014 або ISO 15118-2:2014. Звичайно, обидва також можуть підтримуватися.

Головка пістолета, що відповідає національному стандарту, має окремі сигнальні лінії CAN+ та CAN-, а метод зв'язку, що використовується транспортним засобом та зарядною станцією, - це CAN-зв'язок. Головка пістолета, що відповідає європейському стандарту, не має лінії CAN, а високопорядковий зв'язок між зарядною станцією, що відповідає європейському стандарту, та транспортним засобом досягається шляхом подання високочастотних сигналів на лінії CP та PE 12 В, 1 кГц. Цей метод зв'язку називається зв'язком Power Line Carrier (PLC).

Складність розробки протоколу для європейської стандартної зарядної станції на основі PLC-комунікації набагато більша, ніж для CAN-комунікації, і на ринку не так багато матеріалів з відкритим кодом для довідки. Тому більшість компаній, що виробляють пальові установки, безпосередньо купують окремі модулі SECC (контролер комунікації обладнання живлення), пакетують власну інформацію про зарядку через сигнали CAN та надсилають її до модуля SECC, який потім зв'язується з модулем EVCC автомобіля.

Однак придбання окремого модуля SECC – це лише перший крок, і підтвердження того, що цей модуль відповідає вимогам DIN SPEC 70121:2014 або ISO 15118-2:2014 разом з усією палею, є значними витратами.

Вартість одного випробування протоколу DIN 70121 або 15118 органом сертифікації зазвичай перевищує 100 000 юанів, з фіксованим часом випробування кілька днів, а за перевищення терміну стягується додаткова плата. Робоче навантаження для випробування 15118 буде трохи більшим, ніж для 70121, а ціна буде приблизно на десятки тисяч вищою. Якщо проводити обидва випробування, ціна подвоїться.

Вітчизняні компанії з будівництва паль можуть лише проклинати сертифікаційне агентство за недобросовісну оплату та погоджуватися лише на європейський сертифікат CE. Більшість компаній з будівництва паль підтримують лише DIN 70121 з простої причини: він дешевший за 15118, а складність випробувань нижча, а ймовірність завершення протягом зазначеної кількості днів вища.

Фактично, сертифікаційний орган, який тестував цей протокол, також отримав несправедливий прибуток. Симулятор для тестування цього протоколу – коробка розміром з шухляду в поєднанні з верхнім комп’ютером – коштує понад мільйон юанів, що наближається до вартості міської квартири другого рівня, з величезною щорічною платою за обслуговування та оновлення програмного забезпечення. Угоду було укладено Європою, і можна придбати лише їхні плани тестування. Сертифікаційний орган також звинувачує виробника симулятора в недобросовісній оплаті, інакше у нього не було б можливості тестування для цього проекту.

У кожного немає вибору.

Однак, гарні часи тривали лише кілька років.

У червні 2025 року Європейський Союз видав ДЕЛЕГОВАНИЙ РЕГЛАМЕНТ КОМІСІЇ (ЄС) 2025/656, який доповнює та переглядає РЕГЛАМЕНТ (ЄС) 2023/1804 щодо бездротової зарядки, електричних дорожніх систем та постачання водню для дорожніх транспортних засобів. РЕГЛАМЕНТ (ЄС) 2023/1804, опублікований у 2023 році, більш відомий як Регламент про інфраструктуру альтернативного палива (AFIR). Це ключова політика, запроваджена Європейським Союзом для прискорення переходу до транспорту з нульовим рівнем викидів та вирішення проблеми недостатньої інфраструктури для альтернативних видів палива, таких як електроенергія та водень. Його основна мета — змусити держави-члени покращити свої інфраструктурні мережі для заряджання, заправки та інших послуг за допомогою законодавства, усунути «тривогу» користувачів щодо запасу ходу та поповнення енергії, а також підтримати широкомасштабну популяризацію електромобілів (EV), транспортних засобів на водневих паливних елементах (FCEV) та важких електричних вантажівок.

Простіше кажучи, вам потрібно лише знати, що ЄС опублікував переглянуту версію Регламенту про інфраструктуру альтернативного палива (AFIR), який має повну юридичну силу та є обов’язковою вимогою, що безпосередньо застосовується до всіх держав-членів.

Таким чином, палі постійного струму загального користування після 2026 року повинні відповідати вимогам EN ISO 15118-2:2016, а після 2027 року всі палі постійного струму та палі змінного струму режиму 3 повинні відповідати EN ISO 15118-20:2022.

У сімействі зарядних паль єдиною, яка залишилася поза увагою, є зарядна батарея змінного струму режиму 2. У Китаї така портативна зарядна батарея (IC-CPD) називається портативною зарядкою, її загальна потужність становить 3,7 кВт. Пояснення, наведене в РЕГЛАМЕНТІ (ЄС) 2025/656, полягає в тому, що батареї змінного струму режиму 2 використовують ШІМ, чого достатньо для підтримки ISO 15118-2 або -20, і не принесуть жодної додаткової цінності кінцевому користувачеві.

Для вітчизняних компаній, що займаються виготовленням паль, це регулювання є непростим. Відразу після отримання сертифікації DIN 70121 обов'язковою є підтримка стандарту 15118, який вимагає підтримки як стандартів 15118-2, так і 15118-20. Багато компаній можуть не знати про відмінності між стандартами DIN 70121, ISO 15118-2 та ISO 15118-20, а також про мету їх підтримки.

Історію потрібно починати з самого початку.

На початку 2010 року спільна робоча група Технічного комітету IEC 69 ​​(TC69) та Технічного комітету ISO 22 (TC22) розпочала співпрацю з метою розробки серії стандартів ISO 15118, спрямованих на вирішення питання стандартизації зв'язку між електромобілями та зарядними станціями.

Через надмірну увагу робочої групи та низьку ефективність праці європейських громадян, стандарти серії 15118 перебувають на стадії підготовки та ще не були офіційно опубліковані.

Але ринок більше не може чекати. Особливо німецькі автомобільні гіганти сподіваються якомога швидше досягти спільної зарядки для своїх електромобілів та отримати ринкові переваги. Тож німецькі промислові гіганти об'єднали зусилля та в рамках DIN вилучили частину відносно зрілого змісту, обговореного в ISO 15118, та розробили німецький національний стандарт, який можна було б негайно впровадити. DIN 70121 був випущений у 2012 році та оновлений у 2014 році. DIN 70122:2018 – це стандарт тестування, який обслуговує DIN 70121:2014.

Однак стандарт 15118 з'явився пізно, і офіційно перша версія була випущена лише у 2013 році. Його конкретні стандарти прикладного рівня та стандарти тестування були поступово випущені у 2014 та 2018 роках. Серія ISO 15118 містить загалом п'ять книг, а зв'язки між п'ятьма книгами такі:

Таким чином, DIN 70121:2014 можна розглядати як спрощену версію стандарту ISO 15118. DIN 70121 підтримує лише зарядку постійним струмом, тоді як стандарти ISO 15118-1-5 можуть підтримувати зарядку як змінним, так і постійним струмом, а також шифрування TLS, функцію Plug&Charge та інтелектуальну зарядку.

У 2022 році стандарт ISO 15118 випустив друге покоління стандартів заряджання, а саме ISO 15118-20:2022, як згадувалося раніше. Порівняно з 15118-2, він також на початковій основі підтримує функції шифрування TLS1.3, передачі енергії в мережу (VG), бездротової зарядки (WPT) та ACD (пристрою автоматичного підключення). Він також має відповідні стандарти тестування:

Спочатку DIN SPEC 70121 задумувався як перехідне рішення для забезпечення нормальної роботи ринку до виходу ISO 15118. На жаль, у процесі вибору способу зв'язку між палею та транспортним засобом, навіть коли і транспортний засіб, і паля підтримують 70121 та 15118, 90% сценаріїв все ще спираються на DIN 70121.

Окрім переваги першопрохідця згідно з DIN 70121, для переважної більшості вагонів та паль не потрібні жодні розширені функції (TLS/PNC/VG/WPT тощо), їх потрібно лише просто заряджати.

У Європейської комісії є свої міркування.

Директива 2014/94/ЄС про розгортання інфраструктури альтернативного палива була вперше видана у 2014 році, коли вона ще не була регламентом, а радше директивою.

Директива відрізняється від обов'язкових вимог нормативних актів тим, що вона лише визначає результати, яких необхідно досягти, але залишає спосіб і форму досягнення результатів на розсуд урядів держав-членів. Директива не має прямої чинності та вимагає від держав-членів інтерпретувати зміст директиви в законодавство протягом визначеного терміну. ​​Наприклад, Директива ЄС про одноразові пластикові вироби/ЄС 2023/814 вимагає від держав-членів регулювати споживання певних одноразових пластикових виробів, але чи запроваджувати податки, заборони чи інші заходи, вирішують держави-члени.

Директива 2014 року щодо інфраструктури заміни палива також містила вимоги до пунктів зарядки, станцій заправки воднем, автозаправних станцій тощо, які мали бути виконані до 2020 та 2025 років, але вони були надто розпливчастими, лише зазначаючи, що має бути «відповідна щільність покриття» без чіткого цільового значення. Безсумнівно, це дало державам-членам Європи багато буферного часу та свободи, але результати були не ідеальними. Під час формулювання національних політичних рамок країни мають різні цілі та заходи, що призводить до фрагментованого та нерівномірного розвитку інфраструктури в межах ЄС. Країни з хорошим розвитком та високою популярністю електромобілів, природно, готові інвестувати, тоді як країни із середнім розвитком електромобілів точно не бажають будувати. Витрачати гроші платників податків власної країни на пошиття весільних суконь для інших справді непотрібно.

Більше того, в останні роки розвиток електромобілів на нових джерелах енергії відбувається стрімкими темпами, причому Китай займає лідируючі позиції. Рівень проникнення електромобілів (трамваїв, гібридних трамваїв із підзарядкою від мережі та трамваїв із подовженим запасом ходу) перевищив 50%. Європа явно значно відстає, і найпрямішою причиною є слабка інфраструктура, застарілі умови заряджання та складні операції заряджання, що значною мірою впливає на враження людей від подорожей.

Той факт, що DIN 70121, як перехідний протокол, згаданий раніше, завжди вважався основним у сфері заряджання, є яскравим доказом цього.

Таким чином, у цьому контексті Європейська Комісія усвідомила, що будівництво нової енергетичної інфраструктури більше не можна відкладати. В іншому випадку ми не тільки не досягнемо цілі щодо скорочення викидів вуглецю до 2050 року, але й значно відстанемо від Китаю. Тому у 2023 році директиву 2014/94/ЄС було оновлено та підвищено до вимог Регламенту (ЄС) 2023/1804. Теги чітко зазначені у статті 3 та в основній мережі TEN-T:

Коротше кажучи, головні автомагістралі ЄС потребують зарядних станцій, особливо потужних швидкісних зарядних станцій.

Після визначення кількості та потужності детальних зарядних станцій у регламенті 2023 року Європейська комісія вирішила, що цього недостатньо. Електромобілям потрібні лише потужні зарядні станції, а також є потреба в простих у використанні, зручних у використанні та прозорих зарядних станціях.

Уявіть, що ви із задоволенням керуєте своїм останнім електромобілем Європою, плавно заряджаєте його у Франції завдяки зручній оплаті за допомогою QR-коду, швидкій зарядці та прозорим рахункам... Але після поїздки до Греції я виявив, що фізичний інтерфейс зарядної головки пістолета був старим і несумісним з вашим останнім автомобілем. Я обійшов кілька зарядних станцій, але не зміг знайти підходящого зарядного пістолета. Отже, ви поїхали до Болгарії, сусідньої країни з Грецією, де можна вставити пістолет, але для проведення картки потрібно використовувати POS-термінал, і він не підтримує оплату за допомогою QR-коду. Ви були у відчаї, бо не мали з собою банківської картки, а залишок пробігу акумулятора автомобіля становив менше 20 кілометрів. Який жахливий досвід.

Щоб вирішити цю ситуацію, необхідно уніфікувати фізичний інтерфейс та протокол зв'язку зарядної станції.

У Регламенті (ЄС) 2025/656 щодо інфраструктури заміщення палива основна увага приділяється визначенню того, що фізичні інтерфейси нещодавно встановлених або модернізованих зарядних станцій повинні відповідати вимогам IEC 62196-2:2022 та IEC 62196-3:2022, а також вимогам ISO 15118-2:2016 та ISO 15118-20:2022, як зазначено вище.

Причину, чому не використовували DIN 70121 як стандарт зв'язку, неважко здогадатися.

DIN 70121 занадто простий, йому бракує безпечного шифрування під час зв'язку та він не підтримує функцію PNC (plug and play), що збільшує навантаження на кінцевих користувачів і не дуже зручно. А завдяки функції PNC користувачі можуть працювати майже не замислюючись, підключати пістолет і ні про що не турбуватися – не потрібно проводити карткою, не потрібно сканувати код, не потрібно натискати на екран. Після оплати оператор автоматично надішле вам деталі рахунку.

А до 2027 року всі батареї змінного та постійного струму підтримуватимуть 15118-20 (переважно функцію VG), головним чином для загальної схеми мережі. Один новий електромобіль на енергії може не бути великою проблемою, але якщо є 100 000 або навіть мільйони автомобілів, накопичена енергія є значною. Якщо під час пікового споживання електроенергії частина електроенергії автомобіля подається назад у мережу, це може значно зменшити навантаження на мережу без необхідності розгортати таку велику кількість генераторів. В електричній долині надлишок енергії з електромережі можна передати автомобілям, не витрачаючи її втрачено. Зарядні станції з можливістю підключення до мережі особливо важливі в деяких віддалених районах Європи, де основні методи виробництва електроенергії залежать від вітрової та сонячної енергії. Ці джерела енергії чутливі до часу та повинні зберігатися, інакше вони будуть витрачені даремно.

Коротше кажучи, з переглянутих правил щодо інфраструктури заміщення палива, опублікованих у 2025 році, чітко відчувається рішучість та терміновість Європи щодо нових енергетичних об'єктів. В іншому випадку їх впровадження на початку 2026 року, через шість місяців після їх опублікування, не буде обов'язковим.

Оскільки це нормативна вимога, вона не лякає всіх, а є справжньою потребою. На європейському веб-сайті моніторингу інфраструктури заміщення палива наведено детальні дані, що дозволяє чітко та інтуїтивно бачити прогрес будівництва в кожній країні.

Після оприлюднення цих правил держави-члени ЄС почали активно реагувати. Франція оголосила у листопаді 2025 року, що надаватиме екологічні субсидії на придбання приватних електромобілів; у листопаді 2025 року Німеччина опублікувала генеральний план розвитку зарядної інфраструктури до 2030 року, який повністю відповідає Регламенту Європейського Союзу (AFIR) 2023/1804; в Італії, завдяки купонним субсидіям, частка ринку повністю електричних транспортних засобів зросте лише на 12,2% у 2025 році. У грудні 2025 року віддалена невелика острівна держава Кіпр у Європі готується виділити 4,5 мільйона євро на просування електромобільності.

Великі автомобільні компанії також почали випускати моделі, що відповідають стандарту 15118-20. Модель 2026 року від старої автомобільної компанії BMW iX3 повністю підтримує функцію VG; Hyundai IONIQ, який не дуже добре продається в Китаї, також планує співпрацювати та запустити модель 15118-20 у 2026 році; також планується випуск серії EQS від Mercedes Benz та ID від Volkswagen.

Для вітчизняних підприємств з виробництва паль, що займаються експортним бізнесом, незалежно від того, чи бажаєте ви цього, і чи маєте ви можливість самостійно розробляти модулі SECC, ISO 15118-2 та 15118-20 є стандартами, які не можна обійти для експорту до Європи.

Наразі, згідно з розумінням автора, на ринку є небагато підприємств з виробництва паль, які підтримують зарядку "підключи та працюй" за стандартом ISO 15118-2 (режим PNC), і майже немає функції двонаправленої зарядки, яка б підтримувала ISO 15118-20.

Замість того, щоб чекати та спостерігати, краще розпочати ринкові ринки заздалегідь та скористатися ринковими можливостями. Як і згаданий раніше DIN 70121, він широко використовувався кілька років тому.