Tiêu chuẩn mới EN ISO 15118-1 / 2 cho các trạm sạc EV

Các yêu cầu mới đối với trạm sạc: Tiêu chuẩn EN ISO 15118-1

Ủy ban châu Âu vừa ban hành một quyết định sẽ có tác động sâu sắc đến tất cả các nhà sản xuất xe điện và cơ sở hạ tầng sạc điện. Từ năm sau, các trạm sạc phải tuân thủ bộ tiêu chuẩn ISO 15118. Viện VDE đã cung cấp một số dịch vụ thử nghiệm thích ứng và đang phát triển thêm các quy trình thử nghiệm để đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn này.

Từ ngày 8 tháng 1 năm 2026, tất cả các điểm sạc công cộng phải đáp ứng các yêu cầu của bộ tiêu chuẩn EN ISO 15118-1 đến -5. Từ ngày 1 tháng 1 năm 2027, việc thực hiện tiêu chuẩn EN ISO 15118-20 sẽ trở thành bắt buộc, bao gồm cả các trạm sạc do tư nhân hoặc bán công vận hành. Các tiêu chuẩn này là nền tảng cốt lõi cho các tính năng hướng tới tương lai như “cắm và chạy”, giao tiếp an toàn giữa xe và điểm sạc, và sạc hai chiều (xe-lưới điện).

Tiêu chuẩn EN ISO 15118-1/2 có nghĩa là gì?

Viện Kiểm định và Chứng nhận VDE đã sớm đáp ứng các yêu cầu quy định mới và hiện đang phát triển các quy trình kiểm định tiêu chuẩn hóa. Mục tiêu là cung cấp dịch vụ kiểm định toàn diện và chứng nhận đáng tin cậy cho các nhà sản xuất trạm sạc AC và DC ngay từ giai đoạn đầu, dựa trên tiêu chuẩn ISO 15118, để đảm bảo sản phẩm của họ đáp ứng các thông số kỹ thuật.

Các dịch vụ của Viện VDE dành cho tiêu chuẩn ISO 15118 bao gồm kiểm tra khả năng tương tác và sự phù hợp của cơ sở hạ tầng sạc, lập báo cáo thử nghiệm tiêu chuẩn và chứng nhận sự phù hợp, cũng như đánh giá việc tích hợp các tính năng mới như cắm và chạy (plug-and-play) và V2G.

Các quy định của châu Âu về trạm sạc, IEC 61851-24:2014/2023 Phụ lục C, từ lâu đã nêu rõ rằng giao tiếp cấp cao cho các trạm sạc DC phải tuân thủ DIN SPEC 70121:2014 hoặc ISO 15118-2:2014 (có thể hỗ trợ một trong hai hoặc cả hai).

Yêu cầu này đặt ra thách thức cho một số công ty xây dựng trạm sạc điện trong nước.

Tồn tại sự khác biệt về giao diện vật lý. Tiêu chuẩn châu Âu sử dụng giao diện CCS2 (Hệ thống sạc kết hợp 2), trong đó các ổ cắm đầu vào AC và DC dùng chung một giao diện; tiêu chuẩn Trung Quốc sử dụng giao diện Hệ thống B, tách biệt đầu vào AC và DC. Sự khác biệt này có thể được giải quyết bằng cách tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn IEC 62196 (quy định rõ ràng về kích thước vật lý và yêu cầu hiệu suất), về mặt kỹ thuật thì tương đối đơn giản.

Phương thức giao tiếp khác nhau. Đây là một rào cản công nghệ cốt lõi. Vòi sạc tiêu chuẩn của Trung Quốc có các đường tín hiệu CAN+ và CAN- riêng biệt, và việc giao tiếp giữa xe và trạm sạc sử dụng giao tiếp CAN; trong khi vòi sạc tiêu chuẩn của châu Âu không có đường CAN, mà sử dụng PLC (Giao tiếp qua đường dây điện), ghép nối tín hiệu tần số cao với tín hiệu điều chế độ rộng xung PWM tần số thấp 12V, 1kHz giữa các đường CP và PE. So với giao tiếp CAN, việc phát triển giao thức giao tiếp PLC khó khăn hơn, và tài liệu mã nguồn mở rất khan hiếm. Do đó, nhiều công ty sản xuất trạm sạc mua các mô-đun SECC (Bộ điều khiển giao tiếp thiết bị cung cấp) riêng biệt, đóng gói thông tin sạc của họ thông qua tín hiệu CAN và gửi đến mô-đun SECC, sau đó mô-đun này giao tiếp với mô-đun EVCC (Bộ điều khiển giao tiếp xe điện) của xe.

Tuy nhiên, việc mua hoặc tự phát triển mô-đun SECC chỉ là bước đầu tiên. Sau khi mô-đun SECC được lắp đặt trong trạm sạc, vẫn cần phải chứng minh rằng mô-đun này, khi được sử dụng cùng với toàn bộ trạm sạc, đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn châu Âu DIN SPEC 70121:2014 hoặc ISO 15118-2:2014.

Để tiết kiệm chi phí, nhiều công ty sản xuất trạm sạc chỉ hỗ trợ tiêu chuẩn DIN SPEC 70121 vì việc mua mô-đun SECC rẻ hơn và dễ kiểm tra hơn.

Những điểm khác biệt chính giữa tiêu chuẩn DIN 70121 và tiêu chuẩn ISO 15118 dành cho các trạm sạc DC là gì?

Việc chỉ hỗ trợ tiêu chuẩn DIN 70121 không còn đủ để đáp ứng các yêu cầu mới nhất của EU.

Liên minh châu Âu đã ban hành Quy định được Ủy ban ủy quyền (EU) 2025/656 vào tháng 6 năm 2025. Quy định này là phần bổ sung và sửa đổi Quy định (EU) 2023/1804 liên quan đến sạc không dây, hệ thống đường điện và cung cấp hydro cho phương tiện giao thông đường bộ. Được ban hành năm 2023, Quy định (EU) 2023/1804, thường được biết đến với tên gọi Quy định về Cơ sở hạ tầng nhiên liệu thay thế (AFIR), là một quy định chính sách quan trọng do Liên minh châu Âu đưa ra nhằm đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang giao thông vận tải không phát thải và giải quyết sự thiếu hụt cơ sở hạ tầng nhiên liệu thay thế (điện, hydro, v.v.). Mục tiêu của quy định này là yêu cầu các quốc gia thành viên cải thiện mạng lưới cơ sở hạ tầng sạc và tiếp nhiên liệu thông qua luật pháp, giảm bớt lo lắng của người dùng về phạm vi hoạt động và việc tiếp nhiên liệu, đồng thời hỗ trợ việc áp dụng rộng rãi xe điện (EV), xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro (FCEV) và xe tải điện hạng nặng.

Tóm lại, EU đã ban hành phiên bản sửa đổi của Quy định về cơ sở hạ tầng nhiên liệu thay thế (AFIR), có hiệu lực pháp lý đầy đủ, mang tính bắt buộc và áp dụng trực tiếp cho tất cả các quốc gia thành viên.

Các sửa đổi quan trọng bao gồm: Sau ngày 8 tháng 1 năm 2026, tất cả các trạm sạc công cộng được lắp đặt mới hoặc tân trang, bao gồm cả trạm sạc AC và DC, phải đáp ứng tối thiểu các yêu cầu của tiêu chuẩn EN ISO 15118-2:2016. Sau ngày 1 tháng 1 năm 2027, tất cả các trạm sạc công cộng được lắp đặt mới hoặc tân trang, bao gồm cả các trụ sạc AC và DC, phải đáp ứng tối thiểu tiêu chuẩn EN ISO 15118-20:2022. Nếu trạm sạc cung cấp các dịch vụ xác thực và ủy quyền tự động, chẳng hạn như PNC (cắm và sạc), thì trạm đó phải tuân thủ cả tiêu chuẩn EN ISO 15118-2:2016 và tiêu chuẩn EN ISO 15118-20:2022. Sau ngày 1 tháng 1 năm 2027, tất cả các điểm sạc tại các điểm sạc riêng tư được lắp đặt mới hoặc tân trang, đối với các điểm sạc AC Chế độ 2, phải tuân thủ tiêu chuẩn EN IEC 61851-1:2019; Đối với các trạm sạc AC Chế độ 3 và trạm sạc DC Chế độ 4, chúng phải tuân thủ tiêu chuẩn EN ISO 15118-20:2022. Tóm lại, tất cả các trạm sạc DC công cộng mới hoặc được tân trang lắp đặt sau năm 2026 phải tuân thủ tiêu chuẩn EN ISO 15118-2:2016. Tất cả các trạm sạc DC mới hoặc được tân trang và các trạm sạc AC Chế độ 3 lắp đặt sau năm 2027 cũng phải tuân thủ tiêu chuẩn EN ISO 15118-20:2022.

Trong nhóm các trạm sạc, chỉ có các thiết bị sạc di động IC-CPD chế độ 2 là nằm ngoài phạm vi của chỉ thị này. Tại Trung Quốc, các trạm sạc di động này được gọi là "bộ sạc gắn trên xe", và ở châu Âu, công suất của chúng thường không vượt quá 3,7kW. Quy định (EU) 2025/656 giải thích rằng PWM (Điều chế độ rộng xung) là đủ cho các trạm sạc AC chế độ 2, hỗ trợ ISO 15118-2 hoặc 20, và không mang lại bất kỳ giá trị bổ sung nào cho người dùng cuối.

Đối với các công ty trạm sạc trong nước, quy định mới này có thể tạo ra những rào cản công nghệ đáng kể. Ban đầu, việc tuân thủ tiêu chuẩn DIN 70121 là bắt buộc, nhưng ngay sau đó, việc hỗ trợ tiêu chuẩn ISO 15118 đã được quy định; đồng thời, việc hỗ trợ cả ISO 15118-2 và ISO 15118-20 cũng được yêu cầu. Một số công ty cung cấp trạm sạc muốn mở rộng ra nước ngoài chưa quen thuộc với các tiêu chuẩn này và cần hiểu rõ sự khác biệt giữa DIN SPEC 70121, ISO 15118-2 và ISO 15118-20, cũng như mục đích của việc hỗ trợ chúng. Tại sao lại có quá nhiều tiêu chuẩn về giao tiếp giữa trạm sạc xe điện và xe hơi ở châu Âu?

Sự phát triển của bộ tiêu chuẩn ISO 15118: Từ giải pháp chuyển tiếp đến chuẩn mực toàn cầu.

Đầu năm 2010, nhóm làm việc chung của Ủy ban Kỹ thuật IEC 69 ​​(TC69) và Ủy ban Kỹ thuật ISO 22 (TC22) bắt đầu hợp tác xây dựng bộ tiêu chuẩn ISO 15118, với hy vọng giải quyết vấn đề giao tiếp thống nhất giữa xe điện và trạm sạc. Do nhóm làm việc đã xem xét một phạm vi vấn đề toàn diện và hướng tới một phiên bản lớn, tương thích, nên thời gian chuẩn bị cho bộ tiêu chuẩn ISO 15118 kéo dài quá lâu, dẫn đến việc phát hành chính thức bị trì hoãn.

Nhưng thị trường không thể chờ đợi. Đặc biệt, các nhà sản xuất ô tô Đức rất mong muốn xe điện của họ sớm có được cơ sở hạ tầng sạc chung để giành lợi thế cạnh tranh trên thị trường. Do đó, các bên liên quan trong ngành công nghiệp Đức đã hợp nhất và, trong khuôn khổ DIN, đã chắt lọc những khía cạnh tương đối hoàn thiện từ các cuộc thảo luận về ISO 15118 để phát triển một tiêu chuẩn quốc gia của Đức có thể được thực hiện ngay lập tức. Tiêu chuẩn DIN SPEC 70121 được ban hành năm 2012; cập nhật năm 2014; và tiêu chuẩn quy cách thử nghiệm của nó, DIN SPEC 70122:2018, được ban hành năm 2018.

Tiêu chuẩn ISO 15118 được ban hành khá muộn, với phiên bản đầu tiên được công bố chính thức vào năm 2013. Các tiêu chuẩn lớp ứng dụng và tiêu chuẩn thử nghiệm cụ thể sau đó được ban hành vào năm 2014 và 2018. ISO 15118 là một loạt các tiêu chuẩn lớn đã phát triển nhanh chóng. Thế hệ tiêu chuẩn đầu tiên liên quan đến sạc dẫn bao gồm năm tiêu chuẩn sau: ISO 15118-1 (Yêu cầu chung và Định nghĩa trường hợp sử dụng), ISO 15118-2 (Yêu cầu giao thức lớp ứng dụng), ISO 15118-3 (Yêu cầu lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu), ISO 15118-4 (Thông số kỹ thuật thử nghiệm lớp ứng dụng) và ISO 15118-5 (Thông số kỹ thuật thử nghiệm lớp vật lý). Tiêu chuẩn DIN SPEC 70121:2014 có thể được xem như một phiên bản đơn giản hóa của ISO 15118-2/3. Tiêu chuẩn DIN SPEC 70121 chỉ hỗ trợ sạc DC, trong khi các tiêu chuẩn ISO 15118-1 đến 5 hỗ trợ cả sạc AC và DC đồng thời, cũng như hỗ trợ mã hóa TLS, chức năng cắm và sạc (PNC) và sạc thông minh.

Năm 2022, bộ tiêu chuẩn ISO 15118 đã phát hành tiêu chuẩn sạc thế hệ thứ hai, cụ thể là ISO 15118-20:2022, như đã đề cập ở trên. So với ISO 15118-2, tiêu chuẩn này cũng hỗ trợ mã hóa TLS 1.3, V2G (kết nối xe với lưới điện), WPT (sạc không dây) và ACD (thiết bị kết nối tự động), đồng thời có các tiêu chuẩn thử nghiệm tương ứng: 15118-21 Thử nghiệm chung, 15118-23 Thử nghiệm DC chuyên biệt, 15118-22 Thử nghiệm AC chuyên biệt (chưa được phát hành), 15118-24 Thử nghiệm ACD chuyên biệt (chưa được phát hành) và 15118-25 Thử nghiệm WPT chuyên biệt (chưa được phát hành). Tiêu chuẩn DIN SPEC 70121 ban đầu được tạo ra như một giải pháp chuyển tiếp để hỗ trợ sự phát triển nhanh chóng của thị trường xe điện trước khi tiêu chuẩn ISO 15118 được ban hành. Tuy nhiên, trong các lựa chọn giao tiếp thực tế giữa trạm sạc và xe, ngay cả khi cả xe và trạm sạc đều hỗ trợ cả DIN SPEC 70121 và ISO 15118, DIN SPEC 70121 vẫn chiếm ưu thế trong hầu hết các trường hợp. Bên cạnh lợi thế tiên phong của DIN SPEC 70121, việc thiếu các trường hợp sử dụng phức tạp, cấp cao (TLS/PNC/V2G/WPT, v.v.) là lý do quan trọng nhất.

Tại sao quy định mới về cơ sở hạ tầng nhiên liệu thay thế lại yêu cầu hỗ trợ đầy đủ cho tiêu chuẩn ISO 15118-2 và ISO 15118-20?

Lý lẽ cơ bản đằng sau việc EU bắt buộc áp dụng bộ tiêu chuẩn ISO 15118 là gì?

Ủy ban châu Âu có những cân nhắc về chính sách công nghiệp.

Chỉ thị 2014/94/EU về triển khai cơ sở hạ tầng nhiên liệu thay thế (Chỉ thị 2014/94/EU) được ban hành lần đầu vào năm 2014, nhưng tại thời điểm đó nó chỉ là một chỉ thị chứ chưa phải là một quy định.

Chỉ thị khác với quy định bắt buộc ở chỗ chúng chỉ nêu rõ kết quả cần đạt được, nhưng không định lượng rõ ràng các yêu cầu, cho phép các quốc gia thành viên tự xây dựng phương pháp thực hiện.

Ví dụ, chỉ thị về cơ sở hạ tầng nhiên liệu thay thế năm 2014 cũng bao gồm các yêu cầu đối với điểm sạc, trạm tiếp nhiên liệu hydro và trạm tiếp nhiên liệu khí đốt, nhưng chỉ nêu rằng chúng cần có “mật độ phủ sóng phù hợp”, mà không chỉ định các mục tiêu số lượng cụ thể, dẫn đến sự phân mảnh và phát triển không đồng đều của cơ sở hạ tầng trên khắp EU. Các quốc gia có hệ thống xe điện (EV) phát triển tốt và phổ biến rộng rãi đương nhiên sẽ sẵn sàng đầu tư hơn, trong khi những quốc gia có tốc độ phát triển EV chậm hơn thì tiến bộ chậm hơn. Trong những năm gần đây, sự phát triển EV toàn cầu diễn ra nhanh chóng (tỷ lệ thâm nhập EV ở Trung Quốc đã vượt quá 50%), nhưng ở châu Âu, cơ sở hạ tầng sạc yếu và hoạt động phức tạp đã dẫn đến trải nghiệm người dùng kém cho người sử dụng EV, cản trở quá trình chuyển đổi sang giao thông không phát thải carbon.

Tiêu chuẩn DIN SPEC 70121, với tư cách là một thỏa thuận chuyển tiếp, đã luôn được sử dụng làm tiêu chuẩn sạc chính thống, điều này chứng minh cho điều đó.

Ủy ban châu Âu đã nhận thấy sự cần thiết phải đẩy nhanh việc xây dựng cơ sở hạ tầng năng lượng mới; nếu không, sẽ không chỉ khó đạt được các mục tiêu giảm phát thải carbon vào năm 2050 mà còn tụt hậu trong cạnh tranh ở ngành công nghiệp ô tô và năng lượng phân tán. Để khắc phục tình trạng này, EU đã nâng cấp Chỉ thị 2014/94/EU thành quy định (QUY ĐỊNH (EU) 2023/1804) vào năm 2023, định lượng rõ ràng mục tiêu: đến năm 2025, phải lắp đặt một trạm sạc có tổng công suất ít nhất 400kW cứ mỗi 60 km. Trạm sạc này phải bao gồm ít nhất một trụ sạc có công suất từ ​​150kW trở lên. Đến năm 2027: Tổng công suất yêu cầu cho các trạm sạc trên mỗi 60 km sẽ tăng lên 600kW, và phải bao gồm ít nhất một trạm sạc có công suất đầu ra từ 150kW trở lên.

Ủy ban châu Âu có những cân nhắc về chính sách công nghiệp.

Chỉ thị về việc triển khai cơ sở hạ tầng nhiên liệu thay thế (Chỉ thị 2014/94/EU) được ban hành lần đầu vào năm 2014, ban đầu là một chỉ thị chứ không phải một quy định.

Khác với các yêu cầu bắt buộc của quy định, chỉ thị nêu rõ kết quả mong muốn mà không định lượng cụ thể, cho phép các quốc gia thành viên phát triển phương pháp thực hiện riêng của mình.

Ví dụ, Chỉ thị năm 2014 về Cơ sở hạ tầng nhiên liệu thay thế cũng nêu ra các yêu cầu đối với điểm sạc, trạm tiếp nhiên liệu hydro và trạm tiếp nhiên liệu CNG, nhưng chỉ đề cập đến “mật độ phủ sóng phù hợp” mà không chỉ định con số cụ thể. Điều này dẫn đến sự phân mảnh và phát triển không đồng đều của cơ sở hạ tầng trên khắp EU. Các quốc gia có sự phát triển xe điện tiên tiến và rộng khắp đương nhiên sẵn sàng đầu tư hơn, trong khi các quốc gia có sự phát triển xe điện chậm hơn đang tiến bộ chậm hơn. Trong những năm gần đây, thị trường xe điện (EV) toàn cầu đã phát triển nhanh chóng (tỷ lệ thâm nhập EV tại Trung Quốc đã vượt quá 50%). Tuy nhiên, tại châu Âu, cơ sở hạ tầng sạc yếu kém và hoạt động phức tạp đã dẫn đến trải nghiệm người dùng kém đối với người sử dụng EV, cản trở quá trình chuyển đổi sang giao thông không phát thải carbon.

Tiêu chuẩn DIN SPEC 70121, với tư cách là một thỏa thuận chuyển tiếp, đã luôn được sử dụng làm tiêu chuẩn sạc chính thống, điều này chứng minh cho điều đó.

Ủy ban châu Âu đã nhận thấy sự cần thiết phải đẩy nhanh tiến độ xây dựng cơ sở hạ tầng năng lượng mới; nếu không, sẽ không chỉ khó đạt được các mục tiêu giảm phát thải carbon vào năm 2050 mà còn tụt hậu trong cạnh tranh ở ngành công nghiệp ô tô và năng lượng phân tán. Để khắc phục tình trạng này, EU đã nâng cấp Chỉ thị 2014/94/EU thành quy định (QUY ĐỊNH (EU) 2023/1804) vào năm 2023, định lượng rõ ràng các mục tiêu: Đến năm 2025: phải lắp đặt một trạm sạc với tổng công suất ít nhất 400kW cứ mỗi 60 km. Trạm sạc này phải bao gồm ít nhất một trụ sạc có công suất 150kW trở lên. Đến năm 2027: yêu cầu tổng công suất cho các trạm sạc cứ mỗi 60 km sẽ tăng lên 600kW, và phải bao gồm ít nhất một trụ sạc có công suất 150kW trở lên.