電動(dòng)汽車充電為什么要有新國標(biāo)？

        12月28日，質(zhì)檢總局、國家標(biāo)準(zhǔn)委聯(lián)合國家能源局、工信部、科技部等部門，在京發(fā)布新修訂的電動(dòng)汽車充電接口及通信協(xié)議5項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，新標(biāo)準(zhǔn)將于明年1月1日起實(shí)施。
    國家標(biāo)準(zhǔn)委主田世宏說，新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)充電接口和通信協(xié)議進(jìn)行了全面系統(tǒng)的規(guī)范，為充電設(shè)施質(zhì)量保證體系提供了技術(shù)保障，確保了電動(dòng)汽車與充電設(shè)施的互聯(lián)互通，避免了市場的無序發(fā)展和充電“孤島”，有利于降低因不兼容而造成的社會(huì)資源浪費(fèi)，對(duì)促進(jìn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)政策落地，增強(qiáng)購買使用電動(dòng)汽車消費(fèi)信心將起到積極的促進(jìn)作用。
    充電國標(biāo)并不是一個(gè)新東西，而是發(fā)布了數(shù)年的標(biāo)準(zhǔn)，為何到了2015年末會(huì)發(fā)布一個(gè)新國標(biāo)，這個(gè)新國標(biāo)的意義在哪里呢？讓我們做一個(gè)解讀。
    一、 電動(dòng)汽車是怎么充電的
    普通人以為，電動(dòng)汽車充電就像手機(jī)充電，能插上就行，但實(shí)際上電動(dòng)汽車的充電過程比平常的家用電器充電要復(fù)雜得多。
    首先是物理接口，這個(gè)物理接口并不能隨隨便便定下。電動(dòng)汽車的的充電功率比較大，而且有通訊的要求，所以電動(dòng)汽車充電的接口就要比普通插座復(fù)雜的多：不僅僅有傳輸電流的通路，還得留出來通訊用的通路。另外因?yàn)槌潆姽β蚀?，在大電流傳輸中很容易出問題而造成過熱和起火，所以，對(duì)這個(gè)接口就得有標(biāo)準(zhǔn)。
    接口的具體尺寸是有規(guī)范的，一般不會(huì)存在插不上的情況，但是能插上未必代表能正常使用。接口要正常使用，需要四大類性能：
    1.一是通用性，看公差是否滿足標(biāo)準(zhǔn)，不同品牌的東西是否能插的上；
    2.二是機(jī)械結(jié)構(gòu)；
    3.三是接口本身的材料的特性，比如防腐蝕性，以及耐火耐熱；
    4.四是接電后的電機(jī)測試。世界各國電動(dòng)汽車充電接口
    接口能接上，還得保證高溫時(shí)候不變形；在日常使用中，跌落或者碰撞不會(huì)影響使用后者造成安全隱患；在用戶的經(jīng)常插拔中，不會(huì)有壽命問題；在通過車輛碾壓以后不會(huì)發(fā)生損壞；防水防塵也要做好，以免到了惡劣環(huán)境不能使用；在充電過程中，溫度不能升得太高，如果升得太高即使接口不起火，引發(fā)其他東西起火也是很危險(xiǎn)的。
    所以，僅僅是一個(gè)物理插頭，也必須制定出來多種標(biāo)準(zhǔn)才能滿足正常使用的需求。
    而在連接上之后，電動(dòng)汽車與充電樁之間也不是直接就開始充電。在物理接口連接好之后，電動(dòng)汽車與充電樁之間必須先有一個(gè)握手協(xié)議。
    這個(gè)和我們做網(wǎng)絡(luò)連接是一樣的，在物理層上面，得先規(guī)定好雙方的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，雙方完成通信了，電動(dòng)汽車與充電樁之間才能開始充電。
    在這個(gè)通訊協(xié)議中，必須要事先規(guī)定好報(bào)文的格式，哪一位信息代表什么，這樣充電樁與電動(dòng)汽車才能互相識(shí)別，開始充電。
    通信本身是個(gè)很復(fù)雜的東西，傳輸?shù)男盘?hào)不僅僅要正確，還得按照合適的速率傳輸，這次新規(guī)定就是增加了速率的規(guī)定，保證不同車型與充電樁之間能正常握手。
    握上手了，可以開始傳輸了，但是傳輸過程也不簡單。因?yàn)殡妱?dòng)汽車?yán)锩娴碾姵啬艹沙惺艿碾娏鲝?qiáng)度是有限的，這還需要電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)與充電樁之間有通訊。兩者需要協(xié)調(diào)出來一個(gè)合適的電流強(qiáng)度，進(jìn)行充電。這個(gè)過程也需要標(biāo)準(zhǔn)，否則電流過大，不僅僅是充壞電池的問題，還有可能引發(fā)安全問題。
在充電過程中，可能出現(xiàn)各種問題，譬如電池出現(xiàn)問題，溫度過高了；電網(wǎng)出現(xiàn)問題，突然來了一陣?yán)擞?；充電樁或者電?dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)出問題，某個(gè)信號(hào)不響應(yīng)。這些問題都可能導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)，這就需要有針對(duì)各種意外故障的應(yīng)急措施，這些措施也需要有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
    最后，當(dāng)充電完成之后，及時(shí)斷電，避免過充造成電池?fù)p害或者危險(xiǎn)，也需要有規(guī)定的通訊來發(fā)出終止的信號(hào)，而且也要對(duì)可能的故障進(jìn)行應(yīng)對(duì)。
    所以，電動(dòng)汽車充電的全過程從接口物理連接開始到充電完成是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程，在這個(gè)過程中，不僅會(huì)出現(xiàn)充不上電的問題，還會(huì)出現(xiàn)安全問題。
    因?yàn)殡妱?dòng)汽車充電電流很大，很容易就會(huì)過熱引起火災(zāi)。而電動(dòng)汽車的電池組能量也很大，一旦出現(xiàn)問題后果不堪設(shè)想。
    所以，無論是從兼容性考慮還是從安全考慮，必須有詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電動(dòng)汽車充電做出規(guī)范，這樣才能保證正常安全的使用。
    二、 為什么要搞一個(gè)新國標(biāo)
    舊國標(biāo)《電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置》是2011年發(fā)布的，從2012年3月開始執(zhí)行，包括通用要求、交流充電接口、直流充電接口三個(gè)部分。這其實(shí)已經(jīng)是一個(gè)比較詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)了，對(duì)使用標(biāo)識(shí)、溫度、結(jié)構(gòu)要求、插拔力、機(jī)械強(qiáng)度、車輛碾壓都進(jìn)行了較為詳盡的規(guī)定，直流與交流充電接口和信號(hào)邏輯也有說明。
    這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)自2011年底發(fā)布以來，對(duì)于規(guī)范和引導(dǎo)電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)生產(chǎn)、充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運(yùn)營起到了重要作用。
    但是，由于充電接口標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定的時(shí)候，市面上的電動(dòng)汽車還不多，并沒有太多的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，所以對(duì)于充電接口和通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的部分條款和技術(shù)細(xì)節(jié)規(guī)定不夠細(xì)致，對(duì)于一些關(guān)鍵性的參數(shù)常常給出幾個(gè)選擇，并且標(biāo)準(zhǔn)并沒有對(duì)其進(jìn)行限定，而是給出了推薦值。于是，電動(dòng)汽車廠商和充電樁廠商在細(xì)節(jié)部分往往自行其是。
    結(jié)果就是在應(yīng)用過程中出現(xiàn)了不同車輛和充電設(shè)施之間還存在不能完全兼容的問題。大家的產(chǎn)品都符合充電接口標(biāo)準(zhǔn)，插頭和接口看起來也是一樣的，但是偏偏不能兼容，一個(gè)品牌的充電樁只能給自家的車充電，其他品牌的車拿過來，能插上充不了電。
    標(biāo)準(zhǔn)不標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果就是標(biāo)準(zhǔn)無意義，如同我們拿著220V的設(shè)備去國外用不了110V的電路一樣，明明能插上，就是用不了。這給充電樁的生產(chǎn)廠商帶來困惑，也減少了實(shí)際充電樁的數(shù)量。明明一個(gè)街區(qū)有3個(gè)充電樁，結(jié)果江淮的電動(dòng)車只有一個(gè)能用。對(duì)江淮的車來說，就等于一個(gè)街區(qū)只有一個(gè)，充電資源就大大減少了，而剩余的充電樁也是一種浪費(fèi)。
    所以，2014年國家標(biāo)準(zhǔn)委正式下達(dá)標(biāo)準(zhǔn)修訂計(jì)劃，汽車行業(yè)和電力行業(yè)共同協(xié)作，進(jìn)行了多次討論和試驗(yàn)驗(yàn)證，要把兼容性問題解決掉。
    新標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)于舊標(biāo)準(zhǔn)有很多改進(jìn)的地方，包括提高了電壓和電流等級(jí)，從而提高了充電功率，縮短了充電的時(shí)間，并且調(diào)整了信號(hào)針和機(jī)械鎖的部分尺寸，優(yōu)化了連接時(shí)序，明確了電子鎖的有關(guān)要求，提高充電安全性……
    但是最重要的改動(dòng)是在通訊上的，舊標(biāo)準(zhǔn)只是規(guī)定了不同信號(hào)的定義，而新標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了定義，還規(guī)定了各種狀態(tài)下的傳輸速率、報(bào)文超時(shí)的判定、最大電流輸出的判定，對(duì)故障和報(bào)文發(fā)送終止也做了規(guī)定。
    而新標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定(電機(jī)與BMS之間的通信速率采用50 kbit/s及250 kbit/s)。而舊標(biāo)準(zhǔn)只是推薦了一個(gè)速率，未做強(qiáng)制。
    我們尚還不能確認(rèn)，是不是電動(dòng)汽車與充電樁握手時(shí)傳輸速率不統(tǒng)一，造成各個(gè)廠商的充電口不兼容，充電失敗。但是可以確認(rèn)的是新標(biāo)準(zhǔn)在信號(hào)方面的規(guī)定更加細(xì)化了。
    所以，新國標(biāo)的出臺(tái)除了一些小升級(jí)之外，最大的意義是通過進(jìn)一步細(xì)化規(guī)定解決了兼容問題，按照新國標(biāo)做的充電樁和車，可以不分品牌的互聯(lián)互通了，以后電動(dòng)汽車在充電樁上充電就像手機(jī)一樣方便了。
    三、充電新標(biāo)準(zhǔn)的意義
    目前，中國的新能源汽車市場正在放量，對(duì)充電樁市場是一個(gè)刺激。
    按照能源局《電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，到2020年國內(nèi)充換電站數(shù)量達(dá)到1.2萬個(gè)，充電樁達(dá)到450萬個(gè)；電動(dòng)汽車與充電設(shè)施的比例接近標(biāo)配的1:1；以充電樁均價(jià)2萬元/個(gè)，充電站300萬元/座計(jì)，未來六年國內(nèi)新能源汽車充電樁(站)的直接市場規(guī)模有望達(dá)到1240億元。
    在充電標(biāo)準(zhǔn)不明確的時(shí)候，這個(gè)潛在的市場無所適從，充電樁的產(chǎn)生企業(yè)不知道針對(duì)哪個(gè)品牌的標(biāo)準(zhǔn)來生產(chǎn)，充電產(chǎn)業(yè)要依賴于電動(dòng)汽車廠商。而在新標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)后，充電樁企業(yè)可以放心大膽的按照標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品，無論是特斯拉，還是寶馬、奔馳、奧迪、豐田、本田，只要在中國跑統(tǒng)統(tǒng)都按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來，這樣充電樁廠商就敢于做長期投資的規(guī)劃，一個(gè)充電樁可以在幾十年的壽命中一直盈利，一直有車可充，而產(chǎn)業(yè)鏈的配套公司也就會(huì)建立起來。所以，新標(biāo)準(zhǔn)的確定對(duì)于充電樁行業(yè)是非常重要的。
    四、新能源汽車的發(fā)展還得看車
    在新標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)之后，有一些評(píng)論認(rèn)為新標(biāo)準(zhǔn)將對(duì)新能源汽車發(fā)展起決定作用云云。
    不過，我個(gè)人認(rèn)為新能源汽車的發(fā)展重點(diǎn)還是在車本身，充電標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一是一個(gè)利好，但是還起不到?jīng)Q定性的作用。
    從目前的情況看，新能源汽車充電大多還是在家或者在固定車位充電，車主自然會(huì)在經(jīng)常充電的地方選擇適合自己車型的充電樁，因?yàn)殡妱?dòng)車充電需要比較長的時(shí)間，即使到處可以充電，車主也不會(huì)等到電力枯竭的時(shí)候才選擇一個(gè)就近的充電樁。
    所以，新的充電標(biāo)準(zhǔn)確立，對(duì)新能源車主來說是個(gè)好消息，能起到推動(dòng)作用，但不能對(duì)新能源汽車的發(fā)展起決定性作用。
    目前，新能源汽車發(fā)展迅速，但是現(xiàn)在的銷量是補(bǔ)貼和優(yōu)惠政策維持的“虛火”，新能源汽車真正能進(jìn)入市場競爭，還得等動(dòng)力電池價(jià)格的進(jìn)一步下降、充電時(shí)間大幅加快才行，而這還需要幾年甚至十幾年的時(shí)間。
    從目前的態(tài)勢看，使用動(dòng)力電池較少的插電混合動(dòng)力汽車會(huì)是最先普及的新能源汽車，只要?jiǎng)恿﹄姵貎r(jià)格再降低一些，扣除稅費(fèi)、電價(jià)與油價(jià)的差距，在性價(jià)比上，插電混合動(dòng)力汽車就可以趕超普通燃油車。而更多的充電樁將降低這些車的使用成本，可以用電的時(shí)候盡量用電，總體使用成本下來了，車自然就好賣了。