下面是会议记录:
严辉:尊敬的各位领导,各位专家,下午好,本来今天汇报是由中国电力企业联合会刘文(音)主任汇报的,因为他今天有特殊的安排不能来,所以委托我来给大家做汇报,我今天给大家汇报的题目是“中国电动汽车充换电设施标准情况的介绍”,我的汇报分为三个部分,首先是介绍我国充换电设施标准的体系,其实从2010年左右开始的时候,国家非常重视整个充换电设施标准体系的建设,从国务院包括各部委都非常关注,国标委、工信部和能源局、科技部还成立了充换电设施及标准的推荐组,在2010年6月份的时候,由国家能源局批准,第一届能源行业电动汽车充换电设施标准化技术委员会成立了,并且到现在为止已经召开了五次会议,今年将进行换届,关于充换电设施标准体系,其实主要与两个标委会相关,第一个就是刚才讲的能源行业的充换电设施标委会,还有就是由汽研中心负责的电动汽车分技术委员会,所有相关电动汽车充换电设施的标准主要就由这两个标委会负责,所以充换电设施标准体系主要是由中国电力不企业联合会,还有汽研中心一起来牵头对这个进行设计,还有一些电网企业,汽车企业,充换电设施企业,电池企业以及一些科研机构一起参与,目前在我国主要由几种充电式,第一是充电站,换电站,还有不同车型的,满足不同车型的充电站,或者换电站,还有就是面向私人乘用车的城际的快充站,还有私人的直接控制交流充电桩等等,还有公共的充电桩,还有一些充电塔,面向不同场景,不同车型,不同领域的充电设施,所以整个体系在设计的时候,要考虑不同的需求,目前我国充换电设施的标准体系由八个部分构成,目前整个体系大概由58项标准,这58项标准是在前期设计的时候,先把这些标准列出来,目前这些标准还没有全部制订完,这58项标准有些标准是放在国标的这一块,还有一些像是设备的具体细节的放在能源标准里去了,考虑到未来电动汽车还可以作为储能的单元,向电网送电,所以标委会还组织专家进行了讨论,对未来的充放电设施标准体系做了一个初步的设计,目前关于放电这一块,是分五个部分,总共大概有20个标准,目前有一些标准已经有一两个标准涉及到充放电装置的,就是行业这一块已经出了,另外还有一部分内容,我们也参与到国际IEC标准里,都是涉及到放电的这些标准。
下面我对目前整个充电设施标准进展给大家做一个汇报。在过去的五年当中,整个标准体系涉及的58项标准已经发布了27项,这27项当中主要是急需的标准,都已经完成了,基本上是促进了整个充电设施行业的发展,包括整个产业的发展,我现在列的这些,主要是核心的标准,大部分是国标,其中18487,20234,还有27930这几个标准应该是汽车领域,咱们的企业也是非常关注的,后面还有充电设施企业,比如说关于交流计量的,直流计量还有电动质量的,这些都涉及到最后运营的一些规范,还有一些建设的规范,比如说充电站和放电站的,还有住房建设部还出了一个标准,关于充换电设施设计的规范,那个已经公布了,是国标五打头的一个标准,最后一个是充电设施的检测标准,这个应该是去年的2013年的立项的,去年发布的,这个是把关于交流充电桩和分式的充电机的检测都做了一个要求,这里面其中有个18487这个是很早发布了,2011年的时候是一个国标,这个标准主要是等同于当时的IEC681这个标准已经比较老了,而且681现在已经到了3.0的版本,所以这个标准也需要修订了,现在都不满足也不适应现在的要求了,所以总体来说,就是充电设施与质量接口的相关标准,目前已经有了,但是可能会不完善,毕竟总体来说,充电设施这个领域是实践性非常强的一个领域,就是需要不断的实践探索,然后再拿到行业的标准里面来。在制订整个标准的过程当中,中国相关的一些比如中电联包括汽研中心组织相关单位还参加到一些国际标准的运行当中,比如说IEC /TC69这是涉及到电动汽车的一些标准,还有TC23主要是一些充电接口,包括电缆的一些标准,TC22是通信协议的一些标准,并且还成为了IEC电动汽车战略组的成员。第二是与一些国家开展标准化工作的交流,这个主要是德国,应该是在二月份的时候,也是刚刚举行的一次中德双方的交流,主要是在充电系统,电动汽车与供电系统间的通讯,车辆安全与智能电网互动等四个观点,这个每年有一次,我认为从我个人来讲,收获还是挺大的,因为在德方这一块,既有德方的政府部门,也有德方的企业,比如像知名的一些车企,还有电器方面的企业,中德双方碰到的一些问题,包括产品化发展的方向都会做一些交流,可能对双方都有好处,因为毕竟德国企业也想把他的产品的一些标准推放到国内这边来,国内的这些企业同时也想面向出口,包括国外的企业,在某些技术的实现方面是怎么考虑的,包括在互操作,包括标准化这方面是怎么考虑的,这个双方做一些交流,我认为是非常好的。还有就是我国标准的一些国际化,咱们都讲叫技术专利化,专利标准化,标准国际化,所以现在有些标准,比如说像直流充电标准,我们中国的方案也已经纳入到IEC的标准里面去了,也作为整个标准的一个重要的一部分,还有换电标准,换电标准主要是由国网公司具体来承担,这块目前已经起草了两个标准了,最近一阵应该在美国开会,又要对这个标准进行讨论,这周在美国。
前面讲了,虽然发布了27个标准,但是因为早期发布的一些技术的标准,发布的比较早,而且从2010年,2011年到现在有很多实践,实践当中也发现了一些问题,有些标准可能在可操纵性上有一些不足,或者规定不明确,导致了在应用当中大家意见不一样,就导致这些问题,比如说车里充电设施之间不能有效的匹配,会导致一些问题,所以目前来说,中电联包括汽研中心牵头对这五个标准进行重点的修订,这应该是18487,这个标准非常重要,可以说是传导式充电系统里面最基础的一个标准,也就是说,除了无线充电以外,像这种传导式充电这是最基础的,它会规定很多安全包括一些用户的基本性的要求,后续其他像社会的,或者系统的一些标准,依据这些标准才会有一些修订。再就是20234系列的,关于充电接口的标准,也做了修订,第五个是关于通信协议的,这几个标准我认为对充电设施的生产制造企业,包括运营企业,还有就是车企影响都是比较大的,所以下面我是针对这几个标准做一些重点的介绍,把我们现在正在修订的一些工作给大家做一个汇报。
18487其实在2013年就开始我们的修订工作了,到今年的1月19号第二次整理意见,这个标准我印象最深的就是在11月20号的时候,第一次征求完之后的开了一次会,当时整个反馈的意见大概有400多条,大概有60多页很多企业都参与了,特别是国外的企业,他们反馈的意见非常详细,而且有很多数据,包括一些应用的经验来做以佐证,给特斯拉、宝马、大众这些都参与的非常深,所以这个标准引起了很多关注,这个标准里面对一些原来早期2001年的时候那个版本做了一些完善,那个版本里面在2001年的版本里面,也对四种充电模式做了规定,但是里面基本上是原文翻译过来的,可能有些条款还不是很清晰,所以在这里面,关于这四种模式有了比较清晰的定义,比如说充电模式一的时候,用的插座就要国标GB2099.1和GB1002的要求,这个做的还是比较详细的,这几个模式,包括连接方式都是其他的一些设备,或者说系统标准最基础的一些要求,所以这一块,大家应该多关注一下。还有一些具体的修改,比如说在这个里面,先对这几个模式做了更清晰的定义,比如说模式一的应用做了一些要求,特别是在公共场合,不建议使用模式一进行充电,因为还是考虑到安全,还有就是针对模式二,也对应用当中比如说虽然加了控制导引盒,但是考虑到保护的还是不够,所以对它的电流的大小做了约束,这也是考虑到安全,还有就是虽然说现在20234标准对现在的电压,充电电压,电流等一些推荐性的要求,但是对充电设施这一块,包括车辆的没有明确的要求,所以在这里面,考虑到充电设施的服务企业,或者说设备制造企业,或者说车厂要求,我们有一个推荐,比如说关于交流充电,原来早期的时候,主要是推荐220伏,现在也放开,有三项,电流扩展到63,也就是说,交流这种最大可以是380伏,大概是43千瓦左右,这基本上和欧洲标准接轨了,但是欧洲最大是80,比国内还大,但是考虑到中国原有的电器原因的参数要求,把它约束到63,还有就是电压,因为现在很多充电设施,车辆不同厂家的充电电压要求都不一样,比如说有的从200到300多,有的是200到500多,比如公交车可能从300到700多,都不一样的,考虑到设备运行效率,所以在建设的时候,可能针对车型,每一个服务车型设备,比如说效率,还有输出的稳定性,电压设备进行限制,所以现在我们推荐,比如说成本制造可能在200-450,甚至500,建议在这个范围会比较好,这样的话充电设施应用的时候会效率更高,更节能,更绿色,关于这种大型的商用车,我们建议350-700之间,会比较好一些,另外原来234标准里面,有一个辅助电源,这个辅助电源有的车厂用,有的车厂不用,但是原来是小车,也就是说乘用车,一般是12伏,然后商用车24伏,在这个标准里面,这次全部都统一到12伏了,这可能是对车企,特别是大型商用车可能后期需要做一些改动,也就是自己需要变一下,把12变成自己需要的24伏,或者多少伏,自己需要变一下,这次是把它统一了,因为以前不同设施里面,我可能备两个电源,小车用的12伏,大车用的24伏,这个非常麻烦,也是一种浪费。还有在充电接口增加了温度监测这个功能,因为现在在具体应用当中,首先是充电接口厂家用的比较多,是两个,一个是插座,一个是插头,不同厂家生产多多少少会有一些误差,这样就会导致在应用当中随着插拔次数的增加,而且应用环境比较复杂,比如说有的地方比较潮湿,也有烟雾,可能内部接触的地方会有一些腐蚀,可能时间久了会导致接触不良,进而导致发热量,充电过程中发热量比较大,可能会导致着火,这个我们在应用当中,北京都出现过类似的问题,都是因为充电接口之间匹配不好导致的,所以在这个标准里面,我们加了一个建议,就是在充电插头和插座这个地方增加温度传感器,到一定温度之后自动切断充电的电源来保证整个充电过程的安全,还有就是电子锁,电子锁这个交流充电采用连接方式,就是充电模式三和连接方式B或C的话,一般就是在插座,插座那个地方专门安装电子锁,这个还是非常明确的,其实现在已经基本实现了,争议比较大是直流充电,直流充电这一块,因为充电电流比较大,如果在充电过程中进行拔插的话会导致拉伏,一个是损害车辆的设备,还有对人身产生安全的危害,所以在这次的18487里面,就是要求充电设施的插头和车辆的插座上全部都要安装电子锁,这是明确要求的,还有一个就是我们前些年的使用当中也出现这种,可能我之前没有电子锁,可能也没有这些锁,这个时候如果我是处于半连接状态,就是似插好没插好的状态,也能充电,但是充电过程当中是因为连接不是特别良好,可能会导致过热,进而导致充电的安全事故,所以在这个标准里面,对如何检测半连状态做了一些要求,增加了一个S3来检测半连接的状态,来保证充电安全,而S3是与机械锁,就是直流的机械锁,那个锁是紧密相关的,还有一种就是考虑到国内有很多微型车,整个技术并不是很高,考虑到给它的充电接口,包括充电安全,我们考虑如果你的车辆控制器不是特别智能的话,也可以充电,因为现在我们的交流充电,好多时候如果你没有配它那种,它是不会充电的,车辆充电现在有的车已经实现了,可能一些微型车充电的话,我们在这儿也加了一个要求,还有就是P+N,早期的时候,其实在IEC的变化目标里面,其实是有相关要求的,当时在上一版,就是20034这些都没有纳进去,所以在这次修订过程中,把P+N这块的要求纳进去,这样的话就可以充电设施和车辆之间可以有一个匹配,就是我车辆可以知道你这个充电设施有多少充电能力,我充电设施可以通过P+N来对车辆的充电功率进行动态的调整,这样的话就可以参与到有些对智能电网的互动当中去了,就是我可以根据当前电网的负荷情况和电线的情况,我来动态调整充电功率,这次做了一些明确要求。还有就是对整个充电持续都有完善,特别是加了绝缘检测和行程监控,因为在早期的时候基本上没有绝缘检测这个过程。我插上去之后,只要(控制道)连通了,(高节)通讯,就是看你的通讯OK了我就可以充。但是可能有的时候因为你的设备长期使用,难免会有一些磨损,甚至有一些绝缘不好的情况下,如果一充的话可能会对人员产生一些危害。所以,目前国网新建的一些设备全部都增加了这项工作。也就是说,在控制道连接的过程当中,我要先检测才会进行下一步工作。如果绝缘检测不过的话,我是不会允许充电的,这样能保证,比如无人值守的情况下,整个充电的人,或者设备人员安全。
下面介绍20234这个国标的修订情况,这个也是在2014年的时候,其实2014年已经开始了,汽研中心牵头来做的。三部分都涉及到了修改。目前已经开始征求意见了。其实在这四个里,除了一些机械部分,接口的机械结构部分,其很重要的一点。第一,新增了一个电压的额定值。它这个不是额定值,我认为应该叫最大工作电压,增加了电压1000伏。因为随着现在车辆所配置的动力电池的储能能力增加了,电流越来越大,这就意味着充电的时候可能需要电流也越来越大。现在的话,我们在应用当中250安的电瓦就非常好,不管是普通用户还是专业人员用起来非常方便。所以现在我们现在想的是,可能随着车辆的发展,把电压提高上去,把这个电缆变细一点,这样的话用户充电的时候就比较好一些。还有一个增加了10安,10安主要是考虑到刚才讲的模式一跟模式二的那种充电需求,增加了接口的要求。还有结合早期的,前期的20234里边只是明确了L1的要求,基本上是单向充电的。在这次里面结合IEC,包括一些企业的要求,另外L2、L3也明确规定了,比如说现在如果这个标准发布之后,关于接口方面是明确支持三向充电的,最大是380伏63安。还有就是触头的布置,主要是在电子锁这个地方做了些修改。前面想的就是,直流的充电插头和插座都要安装电子锁。所以为了考虑这个,因为电子锁它实现的技术面也不一样。可能安装需求对这一块又做了一些修订。这是插头的,这是插座的。这些都会影响,现在如果是在销售新车的时候就要考虑到,可能下半年,甚至明年车辆升级。
下面介绍一下27930。27930主要是BMS和非车载充电机,这个是非常关键的,特别针对直流充电。因为如果这些不通的话是没法儿充电的。在我们自己实验当中,特别是这种山路车,不匹配的情况太常见了。包括我们在去年年底的时候国网搞的京沪行。之前我们其实找了一些相关车型做了测试。包括在去年7月份的时候,我们组织了充电设施企业和不同的车场车型之间,做了设备和车辆的互通的实验。这个当中其实就有很多不匹配的。但是目前我们基本上以国内七大车场,基本上做了匹配。所以目前主流的充电设施企业和七大车场车型基本上都是匹配的。这次的修订主要是对原来的一些,比如说报文发送的时间周期,发送的格式原来不明确的,或者要求不高的做了一些调整。因为早期商用版本里边其实规定了,BMS与车之间通讯协议可以是50、150、250都可以,推荐是250。但是50-250之间怎么兼容这个很重要,所以这次针对不同速率的兼容性做了一些明确的要求,如何实现这个。在充电通讯交互的过程当中,可能会有一些事故的报文,这个报文是如何区分。比如说,对设备如何处理这个故障做一些明确的要求。也分类,原来不是特别清晰,这次更加清晰了。
前半部分我是给大家汇报了一下,关键的几个标准目前修订的一些情况。下面做一些展望。
从我们现在标准修订工作来看,第一,加快了制定步伐。早期虽然发布了一些,但是现在发现很多标准,早期可能考虑不太周全,在操作性上、实践性上都很不足,所以需要尽快的完善。特别是充电接口和协议,因为这件事影响是否能够充电根本的一些协议。另外,还有制定充电系统及通信方面的一些检测。我前面讲的,不同车场和充电设施的设备,就是多个设备和多个车之间是否匹配,目前没有一个权威的说法。你开车到一个车场,你心里是忐忑的,你不知道怎么充,所以大家一致认为后续应该有这么一个标准。比如说你的设备和你的车是否经过一致性的检测。如果经过一致性的检测了,那它的接口性能一定是好的。还有就是充电设备安全的性能检测标准。现在虽然能源行业NB33001、33002,是关于交流充电桩和直流充电设备的一些具体要求。但是在这一块关于安全不是特别明确。所以在18487这几个方面,虽然提了一些,但是具体到检测怎么操作,怎么来验你这个东西,还没有这个标准。而且现在随着物联网和互联网的发展,可能很多新生的企业提出一些新的设备,它有一些新的特征。但这里面除了考虑它的智能化之外,我认为可能很重要的一点就是注意安全。无论这个设备是多简单,价格多便宜,还是多智能,首先应该是一个安全的设备。毕竟很多时候充电是人操作,而且最后是无人值守的。如果这个安全,第一是人有损害;第二,可能对车的损害,这个都是很麻烦的。
第二就是完善标准体系,主要是弥补充换电站建设标准的需求,充电安全,消防等环节的标准欠缺。特别是消防方面的,不管是单个充电设备的布置,还是说充电站多个设备集中的布置,目前在消防这一块都是欠缺的。因为早期我们这些标准,要么就是汽车行业的,要么就是电力行业的,没有消防进入。因为目前消防主要是由公安部、消防局这边统一来做,这一块后续通过科技部、国标委一起把这块再补充一下。
另外,还有就是充电前沿技术及标准的研制还需要加强。包括下午也有专家讲无线充电,还有电动汽车与智能电网互动,交流大功率充电、电动汽车消防安全技术等方面研究。除了规范之外,还需要实践反馈。除了这些之外,在座的各个单位,包括企业积极参与这些标准的制定,比如18487、2034,特别是18487,可能参与的电力行业企业比较多,或者说设备企业,也希望车企能够积极参与。特别是国内的企业,因为很多国外的企业对这个非常积极,不管是日本的、欧洲的,还是说美国的。这样的话,才能让咱们这个标准更具备兼容性、可操作性和可推广性。谢谢大家!
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