前言

全球對環境保護和可持續發展的關注日益增長，新能源汽車逐漸成為未來出行的主流選擇。電動汽車和混合動力車等新型交通工具正以其零排放和低能耗的特性，成為減少空氣污染和應對氣候變化的有效途徑。然而，這些新能源汽車的普及和推廣面臨著一個重要挑戰：充電基礎設施的建設和規范。

新能源汽車的發展和普及需要配套的充電設施支持，而新能源汽車充電標準的制定與推廣則顯得尤為關鍵。充電標準的科學性、統一性和互操作性，不僅關系著用戶的便捷體驗，更關系著整個行業的可持續發展。在這樣的背景下，國際和國內的標準組織積極參與標準的研究與制定，以確保新能源汽車充電技術的安全、高效和普及。

新能源汽車種類很多，而在本文中主要討論的是較為主流的電力新能源汽車本的充電標準，希望能讓讀者朋友了解這項為綠色出行保駕護航的重要技術標準，并共同期待未來更加便捷、高效、環保的出行方式。

概述

基礎知識

在了解新能源汽車充電標準之前我們需要先了解一些有關新能源汽車充電的基礎知識。

新能源汽車的種類

新能源汽車是指采用非傳統燃料或能源作為動力源的汽車，其特點是零排放或低排放、節能環保。我們這里根據主要動力源和驅動方式的不同，可以將新能源汽車分為以下幾種主要種類：

純電動車

純電動車（Battery Electric Vehicle，BEV）使用電池組作為唯一的能量來源，驅動電動機運行，完全不產生尾氣排放。純電動車的典型代表是特斯拉的電動汽車系列，以及比亞迪宋、元等。

插電式混合動力車

插電式混合動力車（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV）配備了電池組和內燃機，可以通過電源充電，也可以通過內燃機驅動。它可以純電動驅動一段距離，也可以在電池耗盡后轉為使用內燃機繼續行駛。典型的插電式混合動力車有本田CR-V等。

混合動力車

混合動力車（Hybrid Electric Vehicle，HEV）同時搭載內燃機和電動機，內燃機主要驅動車輛，電動機在啟動、加速和低速行駛時提供輔助動力。這些車輛不能直接通過插電方式充電，電池主要由內燃機通過回收能量進行充電。典型的混合動力車有比亞迪唐DM-i、Honda Insight等。

燃料電池車

燃料電池車（Fuel Cell Electric Vehicle，FCEV）使用氫氣與氧氣反應產生電能，驅動電動機運行，其排放物只有水蒸汽。雖然這種技術環保，但目前在全球范圍內推廣仍面臨挑戰。代表車型有豐田 Mirai、Honda Clarity Fuel Cell等。

充電功率及充電時間

對于新能源汽車的種類我們有了基本了解，接下來我們需要明白影響汽車充電的兩個重要指標：充電功率及充電時間。

充電功率級別

充電功率是指充電設備向電動汽車傳輸電能的速率，通常以千瓦（kW）為單位。充電功率越大，充電速度越快。在不同的充電樁和充電設備上，常見的充電功率等級包括慢充（低功率）、快充（中功率）和超快充（高功率）。

慢充：通常為家用充電樁提供的充電功率，一般在3kW到7kW左右。慢充適用于在家或辦公場所過夜充電，適合日常通勤和城市駕駛。

快充：快充功率一般在20kW到50kW之間，適用于商業區、購物中心等公共充電樁。快充速度較快，可以在較短時間內為電動汽車充電。

超快充：超快充功率通常在100kW以上，甚至能達到350kW或更高。超快充樁適用于長途旅行充電，可以在短時間內實現大容量電池的充電。

充電時間計算與影響因素

充電時間取決于電池容量、充電功率以及電池的充電狀態。充電時間可以通過簡單的公式來估算，但實際情況還受到充電設備的限制和電池管理系統的控制影響。

充電時間（小時）= 電池容量（千瓦時，kWh）/ 充電功率（千瓦，kW）

例如，如果一個電動汽車的電池容量為50kWh，使用一個快充樁（功率為50kW）進行充電，那么充電時間約為1小時。

需要注意的是，充電時間可能因為充電過程中電池的SOC（State of Charge，電池的充電狀態）和充電策略的不同而有所變化。一般來說，充電過程的前期速度較快，而當電池SOC接近滿時，充電速度會逐漸減慢以保護電池的壽命。

充電基本原理

了解了以上基本知識，我們接下來看看新能源汽車（電車）充電的基本原理

動力系統構成

新能源汽車通常搭載電動驅動系統，主要由電池組、電動機和控制器組成。電池組負責將化學能轉化為電能，電動機將電能轉化為機械能，控制器負責控制電能的輸出和驅動電動機運轉。

充電方式

新能源汽車充電的基本原理主要是電能的傳輸與轉化，包括直流充電和交流充電兩種方式。下面讓我們詳細了解這些原理：

直流充電（DC充電）原理：

直流充電是將直流電源連接到電動汽車的電池組，直接將電能傳遞到電池中進行充電。直流充電在高功率充電和長途旅行充電中更為常見，因為其充電速度較快。以下是直流充電的基本原理：

直流充電設備（直流充電樁）將交流電源轉換為直流電源，通常使用整流器或者變流器來實現。直流充電樁配備了特殊的充電連接器，可以與電動汽車上的充電接口進行連接。在充電過程中，充電設備會通過控制器向電動汽車發送充電命令，以確保電池組能夠穩定地接受電能。然后直流電能直接輸入到電動汽車的電池組中，通過電池管理系統（BMS）進行電池的充電和管理。

交流充電（AC充電）原理：

交流充電是將交流電源連接到電動汽車，由車載充電器將交流電能轉化為直流電能再進行充電。交流充電常用于家用充電和辦公場所充電，充電功率相對較低。以下是交流充電的基本原理：

交流充電設備（交流充電樁）通常直接使用室內或室外的交流電源，不需要將其轉換為直流電源。交流充電樁配備了家用插頭或特殊的充電連接器，可以與電動汽車上的充電接口進行連接。

電動汽車內部搭載車載充電器（OBC），交流電由車載充電器進行整流轉換，然后再輸入到電動汽車的電池組中，通過電池管理系統（BMS）進行電池的充電和管理。

充電設備類型

新能源汽車的主要充電設備就是充電樁，類比燃油車時代加油站中的加油機，充電樁是用來給電動汽車補能的設備裝置。充電樁按照不同劃分方式可以分為不同類型：

如上圖所示，根據不同分類維度，可以將充電樁分為公共、私人、專用；直流、交流；落地式、掛壁式；室內、室外；一樁一充、一樁多充等多種類型。

我們這里結合上個部分講述的充電方式簡單聊聊直流和交流充電樁的區別，新能源汽車剛推出時，交流充電的技術已十分成熟，所以市場上主要以交流充電樁為主。然而，交流充電方式由于電壓的限制，限制了充電功率的上限，新能源汽車的充電功率是提升用車體驗重要指標。

在此基礎上，直流充電由于更高的電壓上限，能極大提升新能源汽車的充電效率，有效將充電時長縮短至1h，除此之外，直流充電樁不用額外在車內安裝車載充電機（OBC）。于是直流充電樁得到了廣泛發展。根據中國城市規劃設計研究院發布的《2022年度中國主要城市充電基礎設施監測報告》中統計，32座城市中心城區的直流公用樁占比均值約57.3%，23座城市的直流公用樁占比超過50%

我們通過直流充電樁和交流充電樁的對比圖。可以詳細了解兩者的優劣。

國際充電標準

了解完新能源汽車充電相關的基礎知識。接下來，我們進入本期的主題，目前國際上的新能源汽車充電標準到底有哪些呢？新能源汽車充電標準涉及多個國際標準組織的參與和制定。以下是一些重要的國際充電標準：

CHAdeMO標準

CHAdeMO（Charge de Move）是來自日本的一種快速直流充電標準，旨在為電動汽車提供高功率的快速充電服務。

該標準最初由日本電力公司、東京電力公司、日產汽車等企業共同開發，并得到廣泛的國際認可。在CHAdeMO標準下，充電樁和電動汽車之間使用特殊的插頭和連接器進行快速直流充電。

CCS標準

CCS（Combined Charging System）是一種整合型充電系統，結合了歐洲使用的Mennekes交流充電和美國使用的SAE J1772直流充電標準。它采用與Mennekes Type 2交流插頭相同的插頭，并在其下方增加兩個直流電極。這樣，CCS兼容了交流充電和直流充電，可以滿足不同地區和不同車型的充電需求。

GB/T標準（國家標準）

GB/T標準是中國國家標準，由中國國家標準化管理委員會（SAC）負責制定。GB/T標準涵蓋了國內新能源汽車充電的各個方面，包括交流充電和直流充電的技術要求、接口規范、充電設施的安裝和使用等內容。GB/T標準已在中國境內廣泛應用，是中國新能源汽車充電的主要標準。

IEC標準

IEC（International Electrotechnical Commission）是一個國際標準化組織，負責制定涵蓋各種電氣、電子和相關技術領域的國際標準。在新能源汽車充電領域，IEC也參與了充電接口標準的制定，例如IEC 61851系列標準，規定了交流充電和直流充電的接口要求。

Tesla Supercharger標準

特斯拉（Tesla）作為一家全球知名的電動汽車制造商，推出了其獨有的快速直流充電標準，即Tesla Supercharger標準。這種標準適用于特斯拉的電動汽車，在特斯拉超級充電站可以實現高功率快速充電，為特斯拉車主提供便捷的長途旅行充電服務。

ISO標準

ISO（International Organization for Standardization）也參與了新能源汽車充電標準的制定工作，通過其制定的一系列標準，推動了充電技術的國際標準化和互操作性。例如ISO 15118標準涉及電動汽車和充電設施之間的通信協議，提高了電動汽車的智能化和網絡互聯性。

這些國際充電標準在全球范圍內推動了新能源汽車充電技術的發展和普及。充電標準的統一性和互操作性對于新能源汽車行業的發展和用戶的便捷體驗至關重要。

接口類型

新能源汽車充電接口標準的外觀類型也有很多，我們按照不同地區的通行接口標準（外觀），可以將接口類型分為直流快充和交流慢充兩種類型：

北美

北美的充電標準主要使用地區為美國和加拿大，其交流最大電壓為240V AC，電流最大80A AC；直流最大電壓為1000V DC，電流最大400A DC。

歐洲

歐洲的電壓范圍跟中國差不多，充電接口CCS2與美標的CCS1一脈相承，但還是有一些變化。主要區別在于歐洲的標準家用電力為230伏，幾乎是北美所用電壓的兩倍，因此，歐洲沒有 1 級充電。歐標交流最大電壓為480V AC，電流最大63A；直流最大電壓1000V DC，最大電流200A DC。

日本

日本的充電標準比較特殊，交流采用美標J1772的標準，而直流則采用CHAdeMO標準。J1772前面已經說過了，下面主要來說說CHAdeMO標準。

CHAdeMO是由五家日本汽車制造商聯合開發的直流插頭，并試圖從2010年開始將其推廣為全球標準，但并未被廣泛采用。盡管如此，目前采用CHAdeMO接口的國家或地區也不少，除了日本外，其中大部分安裝在歐洲（北歐居多）、美國和韓國。 CHAdeMO標準有兩個版本，第一版支持最高62.5 kW充電，充電電流最大125 A ；而修訂后的CHAdeMO 2.0規范允許最高可達400 kW。同時CHAdeMO協會也正在與中國合作開發一種能夠充電高達900 kW的超快速連接器，也就是chaoji充電接口，目前進展并不如預期。

國內充電標準發展與應用

國內新能源汽車充電標準的發展與應用經歷了多個階段，隨著電動汽車產業的不斷發展和普及，充電標準也逐步完善和推廣。以下是國內充電標準發展與應用的主要階段和特點：

2006年：GB/T 20234-2006

中國發布了首個新能源汽車充電標準GB/T 20234-2006，主要涵蓋了直流充電樁的技術要求和安全規范。

在此階段，中國仍處于新能源汽車產業的初期階段，充電設施相對較少。因此，充電標準的應用范圍有限，主要應用于少數試點項目和研究機構。

2015年：GB/T 18487.1-2015、GB/T 27930-2015

為推動新能源汽車充電基礎設施建設，中國發布了新的新能源汽車充電標準GB/T 18487.1-2015，包括了交流充電樁和直流充電樁的技術規范，充電連接器的設計和使用，以及充電設施的安裝和維護等內容。

與GB/T 18487.1-2015同時發布的是新能源汽車充電設施電能計量和支付系統標準GB/T 27930-2015，規定了充電設施的電能計量和支付方式，促進了充電設施的使用和管理。

2015年后：充電設施共建共享計劃

中國國家電網與中國聯通、中國移動等電信運營商共同推出了充電樁共建共享計劃，加速了充電設施的建設和普及。隨著標準的更新和完善，充電設施的建設逐漸加速。

例如，2015年，上海推出了國內首個充電樁共建共享計劃，由上海國際汽車城推動，實現了多家運營商共享充電樁資源

2017年：國家標準化管理委員會發布一批新能源汽車充電標準

這些標準包括了充電設施的技術規范、充電接口和通信協議的統一標準，進一步推動了充電技術的標準化和互聯互通。2017年，北汽新能源與特斯拉達成合作，北汽新能源為特斯拉提供了一批直流充電樁，擴大了特斯拉在中國的充電網絡。2017年后，中國加大對快充技術的推廣力度，不斷提升充電功率，提高充電速度，以滿足用戶對快速充電的需求。

2018年：發展智能充電技術

中國加快推動智能充電技術的應用，包括充電設備的互聯網遠程監控、預約充電服務等，提高用戶充電體驗。2018年，廣州南沙特斯拉超級充電站啟用，該充電站集成了特斯拉V3超級充電技術，允許特斯拉車主在較短時間內充滿電池。

2020年后：國家推動充電設施互聯互通

中國開始推動不同充電設施的互聯互通，實現不同廠商生產的電動汽車能夠在任何充電設施充電，提高用戶的便捷性。

2020年，國家電網聯合多家電信運營商推出了“五統一”標準，即充電設施的規格、接口、電能計量、支付方式、運營服務等統一標準，促進了充電服務的互聯互通。

此外，中國與其他國家和地區積極開展國際合作。例如，與國際充電標準組織IEC、ISO保持聯系，推動充電接口標準的統一。同時，逐步推動充電服務互聯互通，讓用戶可以在全國范圍內便捷地充電。

充電頭網總結

技術與標準在事物發展的過程中始終互相影響，且辯證統一。新技術發展到一定程度為了規范發展就出現了標準，而標準在規范技術的同時，也會隨著新需求進行變化，從而影響技術的發展。

當我們以辨證發展的視角去看待新能源汽車充電技術和標準時，就會發現。當前正處于技術發展推動標準完善的節點，世界各地區為了適應新能源汽車時代的到來，都紛紛出臺了自己的標準和規范，在這些標準下，使得新能源汽車充電技術變得多樣且開放，但同時也帶來一些壁壘和阻礙，然而待到成熟統一的充電技術出現后，必然會推動國際統一標準的制定。

我們期待新能源汽車的充電標準與技術，能在發展中日趨成熟，帶給世界人民更便捷、更綠色的出行方式，讓智能化、安全性的交通場景早日到來。

相關閱讀

芯片材料

標準

3、科普：什么是 Thunderbolt雷電技術

4、科普什么是DP

5、科普：Qi2是什么

6、科普：什么是USB-C