中汽中心 劉桂彬：《電動汽車充換電標(biāo)準(zhǔn)體系及發(fā)展趨勢》

 

 

 

演 講 實 錄

 

 

中國汽車技術(shù)研究中心有限公司汽車標(biāo)準(zhǔn)化研究院總工程師、全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會電動車輛分技術(shù)委員會秘書長劉桂彬出席論壇并發(fā)表主題演講（線上）——《電動汽車充換電標(biāo)準(zhǔn)體系及發(fā)展趨勢》。

 

 

以下為演講實錄：  

 

尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)，各位專家，大家下午好，很高興有這樣的一個機會給大家匯報電動汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作，特別是給大家匯報一下充換電標(biāo)準(zhǔn)這樣一些工作。

 

我們中國的電動汽車標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該說是起步還是比較早的，在1997年，我們就成立了汽標(biāo)委電動車廠分標(biāo)委，我也作為其中的一員，參與了這項工作的籌備工作，并且一直把這項工作做到了今天。如今，我國的電動汽車產(chǎn)銷量已經(jīng)穩(wěn)居世界第一了，保有量1000多萬輛，今年我們國家新能源汽車的產(chǎn)銷量也預(yù)計突破了600萬輛，這些成績的取得應(yīng)該說與電動汽車標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)保障和支撐作用密不可分。

 

在此，我也想對所有參與到電動汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作的專家表示感謝，因為我們與會的很多專家都是參與到這個其中來了。我的老師（陳全是）陳教授當(dāng)時就是第二屆和第三屆電動車輛分標(biāo)委的副主任委員，應(yīng)該說為我們電動汽車的標(biāo)準(zhǔn)化工作做出了突出的貢獻(xiàn)，在此也向以陳老師為代表的老一代的電動汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作者表示敬意。

 

今天我給大家匯報三部分內(nèi)容：第一部分，電動汽車標(biāo)準(zhǔn)體系概況；第二部分，換電標(biāo)準(zhǔn)基本的情況；第三部分，講一下后續(xù)發(fā)展方向。

 

1.電動汽車標(biāo)準(zhǔn)體系概況

 

1.1 電動汽車標(biāo)準(zhǔn)體系

 

電動汽車為什么要單獨出標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)汽車的標(biāo)準(zhǔn)不好使嗎，它確確實實有很多不好使的地方，但大多數(shù)對電動汽車還是好使。電動汽車作為車輛，它應(yīng)該滿足通用性的傳統(tǒng)汽車制造標(biāo)準(zhǔn)，比如說制動、燈光、視野、碰撞等等這些標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該說電動汽車都是適用的。但是有一些標(biāo)準(zhǔn)它就不適用，我們還得單獨做，哪些標(biāo)準(zhǔn)不適用，跟電池有關(guān)的，跟電機有關(guān)的，跟控制器有關(guān)的，跟高壓電有關(guān)的，跟充電加注有關(guān)的，這些個內(nèi)容我們必須得單獨做標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)汽車?yán)系臉?biāo)準(zhǔn)解決不了這些問題，所以電動汽車的標(biāo)準(zhǔn)要針對這些內(nèi)容去展開，所以我們就要有有一套新的體系，這套體系就是要針對我們的儲能系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)，針對補能方式，以及針對越來越大的高壓電，去做這樣的一套標(biāo)準(zhǔn)。

 

目前我們現(xiàn)有的電動汽車標(biāo)準(zhǔn)還是比較龐大的，目前有108項標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)80項，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)28項，目前報批階段的標(biāo)準(zhǔn)共15項，在研的標(biāo)準(zhǔn)有34項，整個家底還是比較大的。這套標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)該說目前在全世界來講硬是最全的一套，我們無論是跟IEC或者跟SAE整個框架去對比，以及跟不同的單一國家的汽車標(biāo)準(zhǔn)體系去對比，我們永遠(yuǎn)都是最多的，因為我們的產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來，很多的經(jīng)驗我們是先行先試，所以我們電動汽車標(biāo)準(zhǔn)也是發(fā)展比較靠前的。這是我們這套標(biāo)準(zhǔn)體系一個基本的情況，108項標(biāo)準(zhǔn)，大家記住就可以了。

 

目前來講，我們這108項標(biāo)準(zhǔn)分到了五個籃子里裝起來，也就是五個子體系，整車基礎(chǔ)的子體系，燃料電池電動汽車的子體系，車載儲能裝置的子體系，電驅(qū)、高壓電的子體系，充換電的子體系，五個子體系來裝現(xiàn)有的跟電動汽車相關(guān)的所有標(biāo)準(zhǔn)的一個基本的體系，這是我們現(xiàn)有電動汽車標(biāo)準(zhǔn)的家底。后面我就重點跟大家說說充換電標(biāo)準(zhǔn)的基本情況，符合我們本次會議的主題。

 

1.2 充電標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展

 

充電標(biāo)準(zhǔn)早期是沒有換電的，我們當(dāng)時就叫補充能源，補充能量，傳統(tǒng)汽車補充能量非常簡單，我們有加油口就直接補充能量，這也沒什么標(biāo)準(zhǔn)不標(biāo)準(zhǔn)，也就是加油站有標(biāo)準(zhǔn)，汽車這塊也談不上是標(biāo)準(zhǔn)，因為這個不需要通信協(xié)議，也不需要導(dǎo)引電路，只要油槍和油嘴夠就可以了。

 

但是電動汽車這樣一種加注方式就不行了，早期的充電確實沒有考慮到接口，比如1997年成立標(biāo)委會的時候，我們布局了第一批的標(biāo)準(zhǔn)，包括GB/T 18487這個標(biāo)準(zhǔn)的時候，實際上這個標(biāo)準(zhǔn)最早它是講了些充電的概念，并沒有把接口放到里面去。那陣整體所有的標(biāo)準(zhǔn)還都是圍繞整車的性能，整車的安全性去做，那陣電動車能跑起來就不錯了，能有點續(xù)駛里程就不錯了，能相對安全就不錯了，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上奢望再規(guī)范一套充電接口，當(dāng)時是這么一個基本的情況，那陣應(yīng)該說充電基本都是非線充電。

 

后面到2006年，汽車和電力兩個產(chǎn)業(yè)有一點小小的發(fā)展，我們共同組織起來，給充電做電力了，這不光是汽車行業(yè)的事情，也是電力基礎(chǔ)設(shè)施的事情，所以我們要給充電做定義了，所以我們兩個行業(yè)組織起來，就形成了GB/T 20234的第一版的2006的標(biāo)準(zhǔn)，在這個標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，也就僅僅對充電的接口提出通用性的要求，還是沒有提出接口性的要求。

 

直到2011年，應(yīng)該說“十城千輛”以后，產(chǎn)業(yè)有點小規(guī)模，我們才開始統(tǒng)一接口，從2011年我們就統(tǒng)一了這樣一套直流充電接口和交流充電接口，一直延續(xù)至今。我們到2015年又修訂了一個版本，然后我們把通訊協(xié)議、導(dǎo)引電路都加到里面去了，所以就形成了一套比較完善的2015版的這套標(biāo)準(zhǔn)體系，應(yīng)該說一直支撐了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前來講，我們的產(chǎn)業(yè)發(fā)展到1000多萬輛的水平，跟我們這套充電體系標(biāo)準(zhǔn)的保障應(yīng)該說密不可分。

 

隨著新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，比如大家對大功率充電這樣一個需求，以及對其他預(yù)約充電的需求，我們面對新的發(fā)展，大家就對標(biāo)準(zhǔn)有新的要求，也就是大功率充電等等這方面的需求。

 

1.2 大功率充電標(biāo)準(zhǔn)研究

 

面對新能源汽車滲透量逐漸提高，和技術(shù)這種進(jìn)步，其實行業(yè)和用戶對充電標(biāo)準(zhǔn)他們提出一種新要求，我們電動車輛分標(biāo)委就開展了大量的調(diào)研工作，標(biāo)準(zhǔn)修訂工作。所以我們面對新的大功率的充電，或者是為了新的進(jìn)一步的預(yù)約充電，我們有三個基本的思路：

 

（1）保證兼容性。在物理接口、硬件電路、控制策略和軟件痛心傷要實現(xiàn)與現(xiàn)有充電標(biāo)準(zhǔn)的兼容。

 

（2）保障安全性?；诖笠?guī)模應(yīng)用經(jīng)驗，盡可能地解決已發(fā)現(xiàn)的安全問題，不引入新的安全風(fēng)險。

 

（3）面向未來需求。要實現(xiàn)大功率充電、硬線控制、預(yù)約充電等新的充電功能，為未來預(yù)留發(fā)展空間。

 

應(yīng)該說繼承和發(fā)展是我們面向未來的充電也好，換電也好，永遠(yuǎn)不變的基本思路。

 

1.2 充換電子體系

 

我們現(xiàn)在已經(jīng)梳理了一套相對比較完善的充換電標(biāo)準(zhǔn)體系了，目前現(xiàn)有已經(jīng)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)有15個，這15個標(biāo)準(zhǔn)在這里不一一說了，實際就分成幾個方面。一個是傳導(dǎo)充電這方面，充電安全；還有一個充電兼容性，就是以接口為主這樣一套標(biāo)準(zhǔn)；還有一套就是換電，換電目前標(biāo)準(zhǔn)還不多，后邊會給大家介紹，我們規(guī)劃了很多標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)報批了5個標(biāo)準(zhǔn)，后期我們還要繼續(xù)把這些換電的標(biāo)準(zhǔn)做好，以支撐我們后續(xù)換電產(chǎn)業(yè)不斷的發(fā)展。整個就是充換電現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的基本情況，在這里就不多給大家介紹了。

 

2.換電標(biāo)準(zhǔn)重點工作

 

接下來給大家說一說換電標(biāo)準(zhǔn)的布局，以及發(fā)展的基本現(xiàn)狀。

 

2.1 電動汽車換電標(biāo)準(zhǔn)

 

應(yīng)該說換電互換性標(biāo)準(zhǔn)是包括軟硬件兩個方面的統(tǒng)一，硬件包括電池、接口、換電機構(gòu)，軟件包括車輛與電池、車輛與換電站、電池與換電站之間的通信，就是軟件和硬件兩手抓，兩手都要硬。我們一方面要叫它物理接口硬的這些東西要配合，另外軟的東西，握手的這些東西，也都要符合相關(guān)的通信要求，最終實現(xiàn)車輛、電池與換電站三者之間互換的統(tǒng)一。

 

這張圖也是我們一張拓?fù)鋱D，把我們整個電動汽車換電標(biāo)準(zhǔn)整體的思路和想法都在這張拓?fù)鋱D里，給大家講清楚了，就是我們要解決這些問題，要解決車輛、電池與換電站之間三者互換聯(lián)動的這樣一套關(guān)系，我們這套標(biāo)準(zhǔn)是為這個去服務(wù)的。當(dāng)然了，后面的話題就來了，我們換電標(biāo)準(zhǔn)肯定分成乘用車和商用車換電，所以我們要分頭說一說。

 

2.1 電動汽車換電標(biāo)準(zhǔn)——項目規(guī)劃

 

這是我們整個規(guī)劃的，整個換電，包括乘用車，包括商用車的互換性等方面的這樣一套標(biāo)準(zhǔn)體系，這個已經(jīng)規(guī)劃了20個標(biāo)準(zhǔn)，后邊我再簡單展開一下。目前來講，我們只完成了以乘用車為主的電動汽車換電安全要求這個標(biāo)準(zhǔn)，這個標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 40032-2021，大家看里面代號021，當(dāng)時我們起步的時候是在疫情還沒有開始的時候，我們立項起步的這個標(biāo)準(zhǔn)，等我們再審查的時候是2020年的7月份，我們就完成了審查，應(yīng)該說是在疫情最困難的時候。我們完成《電動汽車換電安全要求》這個標(biāo)準(zhǔn)，這個標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)時是針對乘用車，最早期的汽車行業(yè)還是以乘用車的基本思路為主。沒想到這幾年的形勢急轉(zhuǎn)直下，商用車換電突然跑到乘用車的前邊，所以大家看到，后邊我們再做的工作，乘用車互換性的標(biāo)準(zhǔn)相對停滯，而商用車互換性的標(biāo)準(zhǔn)正在完成當(dāng)中。

 

2.2 電動汽車換電標(biāo)準(zhǔn)——電動商用車換電

 

先說說我們正在完成的一些標(biāo)準(zhǔn)，電動商用車換電。目前我們已經(jīng)完成了統(tǒng)一的電氣接口、冷卻接口、換電機構(gòu)、電池系統(tǒng)、車輛與電池的通信標(biāo)準(zhǔn)等等，這些個方案，我們極大推動了電動商用車換電模式這樣一個發(fā)展的情況。我們在三周以前，我們完成了純電動商用車換電互換性的五個標(biāo)準(zhǔn)，我們第一部分，換電電氣接口，第二部分，換電冷卻接口等等，五個標(biāo)準(zhǔn)完成了審查，年內(nèi)就要形成報批，應(yīng)該說明年這五個標(biāo)準(zhǔn)能夠支撐電動商用車產(chǎn)業(yè)互換性的基本發(fā)展需求，應(yīng)該說基本上滿足了現(xiàn)在如火如荼的商用車換電的大的需求。今天本次會議很多專家也都是圍繞著換電工作去展開各方面技術(shù)的探討。

 

2.2 電動汽車換電標(biāo)準(zhǔn)——電動乘用車換電

 

再說說電動乘用車換電，這個工作應(yīng)該說是我們起了個大早，不能叫趕了個晚集，也是被換電商用車稍微跨到了前面，因為乘用車確實難度還是比較大的，因為車輛太小，大家互相討論的余地也都比較小，我們各自的方案差距還是比較大，在這幾個情況下，我們要保證標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一或者基本的協(xié)調(diào)，存在著比較大的互換性的難度，我們正在做協(xié)調(diào)。

 

我覺得基于未來我們幾個發(fā)展，第一個是我們整個企業(yè)不斷高水平的開發(fā)，提出更適合未來發(fā)展方向的一套思路，也就是技術(shù)革命，壓縮我們的空間，使我們有一些余地。第二個就是企業(yè)要提高我們的站位和視角，從某種程度上來講，以自我犧牲的精神，來對待我們整個行業(yè)換電統(tǒng)一的需求。

 

只有這樣一個基本思路在不斷變化以后，我們才能形成這樣相對統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不然我們的方案過多，實際上即使出來標(biāo)準(zhǔn)，對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也是不利的。目前應(yīng)該說電動乘用車換電標(biāo)準(zhǔn)確實在互換性這塊，在統(tǒng)一上還存在著一定的難度，但是即使難度再大，我們也有決心，也有信心，在后續(xù)，在明年的工作當(dāng)中，我們把相應(yīng)的問題一項一項得到解決，我們非常希望所有的企業(yè)以更廣闊的胸懷，來對待電動乘用車這樣一個換電工作，共同來支撐換電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)在這里不多講。

 

3.后續(xù)方向

 

后續(xù)的換電，大功率充電我就不講了，后續(xù)的換電實際上就是乘用車換電安全標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)搞好了，但是商用車的換電安全的標(biāo)準(zhǔn)還正在計劃當(dāng)中，這是我們明年，剛才說了，除了乘用車互換性的標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)以外，我們還有一個重要的事，就是商用車的換電安全，這正好是互相補短板，這個標(biāo)準(zhǔn)我們還要繼續(xù)做做工作。

 

大家知道，我們電動商用車這么大規(guī)模的發(fā)展，換電安全非常重要，應(yīng)該說安全標(biāo)準(zhǔn)晚于互換性標(biāo)準(zhǔn)，我們也都比較擔(dān)心，希望很快的把換電標(biāo)準(zhǔn)這套思路搞出來。因為電動商用車復(fù)雜度還是比較大，使用場景也比較復(fù)雜，在這種情況下，確實換電安全的這塊工作是我們后續(xù)的重中之重，所以我們這兒有一個思維導(dǎo)圖，跟大家講一下我們通過用一些哪樣的實驗方法，哪樣的要求，哪樣的整車要求，哪樣的部件要求，我們統(tǒng)一的對換電工作進(jìn)行統(tǒng)一安全的部署，這個是我們后期換電標(biāo)準(zhǔn)綱領(lǐng)性的文件。

 

所以明年我們的工作重心應(yīng)該放在換電安全標(biāo)準(zhǔn)上，所以我們也非常希望各位專家能參與到換電安全標(biāo)準(zhǔn)研究過程當(dāng)中去，我們這個標(biāo)準(zhǔn)一定要把它搞成精品，搞成亮點，搞成推動未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展最好的一個支撐保障作用，只有我們的換電安全搞好了，我們的產(chǎn)業(yè)發(fā)展才有一個非常堅實的基礎(chǔ)。今天我就給各位專家匯報到這兒，不對的地方請大家批評指正，謝謝大家。