Технологии "К единым мировым стандартам для электрических АЗС"


 

Александр РОЖКОВ

  На дорогах с каждым днем появляется все больше автомобилей, колеса которых приводятся в движение электрической энергией. Однако у всех электрических автомобилей имеется одна очень серьезная проблема – отсутствие стандартов зарядного оборудования, что создает трудности для их дальнейшего успешного развития и распространения по миру…


 Пока лидеры электрических концепций Nikola, Tesla, Volvo, Daimler, Navistar и другие производители продвигают на рынок свои модели электрогрузовиков, обладающих индивидуальными особенностями систем зарядки, отраслевой индустриальный альянс автопроизводителей северной Америки прилагает значительные усилия для разработки и создания единых мировых технических стандартов для электрических АЗС.


 Однако эта важнейшая цель, стандартизация зарядных систем электротранспорта, вызывает большой скептицизм у крупных торговых групп, таких как Американские ассоциации грузовых перевозок и Североамериканский совет по эффективности грузовых перевозок. Участники этих организаций считают, что электрический грузовой транспорт находится на начальном этапе своего развития, и по этой причине попросту не имеется достаточно исходных данных, по которым можно было бы выстроить путь к пониманию того, что из себя должна представлять наиболее эффективная и универсальная система зарядки.


 «Привязывать грузовики к существующим сегодня зарядным станциям для пассажирских транспортных средств не кажется правильным подходом», – говорит представитель Североамериканского совета по эффективности грузовых перевозок.


 Отраслевой международный альянс, именуемый CharIN, стремится разработать и ввести в жизнь стандарты быстрой зарядки для тяжелых грузовиков и грузовиков средней грузоподъемности, пытаясь развить и внедрить комбинированную зарядную систему (CCS) для основных модификаций электрических транспортных средств.


 CCS основана на открытых и универсальных стандартах для электромобилей. Она представляет из себя модульную комбинацию однофазной с быстрой трехфазной зарядкой переменным током с максимальной мощностью 43 киловатта, также зарядку постоянным током на максимуме 200 кВт, и в перспективе до 350 кВт. Все опции мощности доступны на одном зарядном модуле. С помощью модуля осуществляется связь заряжаемого электротранспорта с базовой АЗС, он способен обеспечить зарядкой все основные типы электрических транспортных средств.


 Соединительный коннектор оборудован контактной группой для всех существующих на сегодняшний день электрокаров. Уже работающие сейчас модули Тип 1 (для США) и Тип 2 (для Европы) для зарядки переменным током (в соответствии с IEC 62196-2) будут дополнены двумя дополнительными контактами для зарядки постоянным током высокой мощности.


 Комбинированная зарядная система CCS является AC/DC-стандартом, который широко распространен в США, Европе, Австралии и в некоторых странах Южной Америки. Группа CharIN заявляет, что 16 из 20 основных самых распространенных в автомобильной промышленности брендов используют систему CCS. Двенадцать из них, среди которых такие известные марки как Volkswagen, BMW, Audi, Ford и Kia, пользуются этой системой на эксклюзивных правах.


 Ассоциация европейских производителей автомобилей (АСЕА) выбрала комбинированную систему зарядки в качестве будущего стандартного интерфейса для всех электромобилей. Международная ассоциация автомобильных инженеров (SAE) также высказалась за комбинированную систему зарядки.


 Стандарт CCS глобально конкурирует с другим стандартом зарядки CHAdeMO, разработанным в Японии. Этот стандарт в настоящее время используется компаниями Nissan и Mitsubishi, а также компанией GB/T (Китай). Ассоциация CHAdeMO была образована Токийской электроэнергетической компанией, Nissan, Mitsubishi и Fuji Heavy Industries (производитель автомобилей Subaru). Позже в качестве пятого участника присоединилась Toyota. Большинство из них создали электромобили, которые используют разъем DC TEPCO для быстрой зарядки.


 CHAdeMO также старается продвинуть на международный рынок одноименный стандарт для зарядки электротранспорта постоянным током, который даст возможность заправочным станциям обеспечивать мощность до 150 кВт. Первые электрические модули АЗС CHAdeMO на 150 кВт появились в 2017 г. В этом году планируется запустить протокол для устройств мощностью 350 кВт. Данное нововведение поможет японцам в конкурентной борьбе со стандартом CCS.


 Стандарт CHAdeMO поддерживает электромобили и заряжаемые от сети гибриды японских автопроизводителей, корейские модели от Hyundai и KIA, а также французские Citroen и Peugeot. С помощью специального адаптера к электромодулям CHAdeMO можно заряжать и электрические Теслы.


 Данные о количестве станций весьма противоречивы, но по заявлению ассоциации по всему миру установлено около 20 тыс. зарядных модулей CHAdeMO, и больше половины из них находится в городах Японии. В Европе более 5 тыс., в США около 3 тыс. в России их число совсем невелико. У нас есть несколько модулей CCS. В России в основном популярны заправочные модули переменного тока, которые и в остальном мире являются самыми распространенными. Правда по скорости зарядки батарей (длительность от 3 до 5 часов до 100%) и мощности (менее 50 кВт) такие модули переменного тока уступают АЗС с постоянным током.


 Небезынтересным является тот факт, что собственная разработка Теслы, стандарт SuperCharger, представляет собой другой вариант на международном рынке, несмотря на то, что компания является участником группы CharIN с 2016 г. В Америке применяется несовместимый ни с каким другим стандартом разъем, и использование других зарядок, отличных от конструкции компании, возможно только со специальным адаптером. Собственные быстрые зарядки Tesla имеют максимальную мощность 150 кВт, но пока достаточно и мощности в 135 кВт, на которую они и настроены. Но для Теслы в ближайшем будущем вопрос о всеобщем стандарте станет весьма актуальным, так как компания пообещала скорый выход на международный рынок дальнемагистрального мощного электрического тягача.


 «Идея стандартизации зарядных устройств электромобилей заключается в том, чтобы сделать зарядку электромобиля такой же универсальной и беспроблемной во всем мире, как использование мобильного телефона в сетях разных операторов мобильной связи, – говорит Олег Логвинов, представитель североамериканского волонтера CharIN и исполнительный директор и соучредитель компании «iotecha», поставщика оборудования и программного обеспечения для зарядной инфраструктуры. – CharIN надеется, что это видение станет реальностью и для транспортных средств большой и средней грузоподъемности».


 Производители грузового транспорта и автобусов разрабатывают электрические силовые агрегаты, чтобы заменить бензиновые и дизельные двигатели при первой возможности, так как на них оказывается огромное политическое и экономическое давление в целях уменьшения загрязнения окружающей среды. Многие производители электрических грузовиков, сфокусированные на рынке местных перевозок, придерживаются того, что грузовики с коротким ежедневным пробегом лучше по всем параметрам и своему назначению подходят для электрификации. Аккумуляторы таких машин не нужно заряжать до тех пор, пока они не закончат рабочую смену (ночную или дневную). Их зарядка может осуществляться непосредственно в гаражных боксах перевозчиков без необходимости в дорогостоящих зарядных станциях. Поэтому не каждому потребителю нужен общий стандарт, многие обходятся тем, что на данный момент предлагает индустрия.


 О. Логвинов подчеркнул, что пока еще группа окончательно не определилась с тем, какой стандарт будет принят за основу. Участники будут принимать решение коллегиально на основе изучения потребностей рынка и целесообразности использования. «Успех этой работы во многом зависит от идеи, что… каждый должен привнести в мир свои идеи. Это очень важно, потому что, если вы хотите получить всеобщий массовый стандарт, вы должны иметь очень открытое окружение, готовое к совместным обсуждениям и работе».


 Несмотря на то, что группа CharIN объединяет 128 членов и последователей, некоторые стороны в индустрии все еще скептически настроены по отношению к целесообразности новой миссии.


 «Еще слишком рано выбирать и устанавливать стандарт зарядки для тяжелых электрических грузовиков, – говорит Роберт Брасвелл, исполнительный директор по технологиям и внедрению Американской ассоциации грузовых перевозок. – Мы только начали осмысливать это направление, дело мне кажется немного преждевременным, и мы просто должны подождать пока туман неопределенности не рассеется, чтобы понять, где мы находимся. Однако к моменту осенней встречи представителей альянса это может измениться, и нам будет уже более понятно, что выбирать».


 «На дорогах сейчас не так много тяжелых электрических грузовиков, данные о их количестве в разных странах только начали собирать, – сказал Рик Михелик, директор Центра по изучению технологий будущего. – По этой причине трудно предсказать, какая конструкция лучше всего подойдет для современных нужд».


 Михелик также подчеркнул, что «не очень хорошая идея базировать зарядную систему для грузовиков на конструкции, предназначенной для легковых автомобилей, потому что легковые автомобили и грузовики значительно отличаются по конструкции и целям использования. Оптимизация зарядки на основе одних может ограничить возможности для других. И наоборот, оптимизация сразу для обоих может обернуться обоюдными недостатками».


 Стоит сказать, что скорость выхода на рынок и экономические показатели также являются важными факторами для выбора массового стандарта. Потребовалось почти десятилетие для разработки системы CCS для легковых транспортных средств, поэтому использование его в качестве базы позволит значительно ускорить введение и разработку стандарта заправки для грузовиков.


 «В конечном счете, международный рынок сам решит, какая система зарядки станет основной для конечных пользователей», – подытожил Михелик.


 Так как работа CharIN над стандартом зарядки для грузовиков тяжелой и средней грузоподъемности началась, группа хочет наращивать партнерские связи. О. Логвинов заявил, что он ищет компании, готовые принять участие в разработках самых разных направлений – от поставщиков электросетевой инфраструктуры до производителей технологий.


 Несмотря на все трудности, группа все же планирует подготовить технические спецификации нового универсального стандарта зарядки электрических грузовиков для публикации уже к концу этого года.