一、全球电动汽车销量
全球新能源汽车销量和保有量在保持迅速地增长。结合相关数据,截至2022年底全球新能源汽车保有量超过2500万台。
印度、美国、中国等不同国家的国家政策、经济水平等因素的差异导致了新能源汽车发展的区别。目前新能源车辆保有量高的主要为中国、美国以及欧洲国家,印度等国家暂时对全球新能源汽车市场影响较小。
图 1 全球新能源汽车保有量占汽车比例
二、印度电动汽车市场
印度拥有全球第二大公路网,其公路运输占了全国货物运输总量的近64%,满足印度总客运量的约90%。据统计,印度已经超越中国成为了全球人口最多的国家。随着现在全球在积极推进的碳中和,印度的汽车电动化也会跟上大趋势,其发展的空间是非常巨大。印度政府对充电基础设施等的部署的补贴由2018年的100亿卢比(约合人民币10亿元)增加到现在的1000亿卢比。但是印度的电动车发展相比中国、欧洲和北美等国家和地区来说还是有些缓慢的。
印度化石燃料价格飙升预计也是预计推动电动化的主要因素之一,随着汽油和柴油的价格飙升,燃油车的运营成本也随之增高。并且现在的锂离子电池成本也在持续下降,正向影响了电动汽车的市场增长。印度市场对价格高度敏感,这一变化趋势将较大推动其电动汽车的发展。
三、 印度电动汽车充电技术
为了规范电动车辆的充电设施的建设和发展,早在2018年,印度能源部就制定发布了《电动车辆充电设施的指南和标准》,对电动车辆充电设施的建设,以及充电设施(充电接口及其形式、充电协议)和应满足的标准都做了详细的规定。印度《电动车辆充电设施的指南和标准》自2018年发布后,又做了几次修订。印度能源部于2022年1月发布更新版的《电动车辆充电设施的指南和标准》囊括了前面几年所做的修订。
在新版《电动车辆充电设施的指南和标准》中对充电桩的建设密度也做了明确的规定,如在3km X 3km的区间(或网格范围)内应至少有一个公共充电站,在道路(或高速公路)两边,每隔25km至少有一个公共充电站,每隔100km至少要有一个快速充电站。
新版《电动车辆充电设施的指南和标准》还有一个重要的内容就是对印度充电设施的技术要求做了明确规定(印度国家标准-IS标准)。下表展示各类充电桩所对应的标准等。
表1 BIS:印度标准电动汽车充电设施指南和标准(2021/11/1)
1、轻型电动汽车AC充电点
功率等级1 | 充电装置 | EV-EVSE 通信 | 充电桩插头/插座 | 车辆插孔/连接器 |
≤7kw | IS-17017-22-1 | 低功耗蓝牙技术 | IS-60309 | 根据电动汽 车制造商 |
2、轻型电动汽车DC充电点
功率等级1 | 充电装置 | EV-EVSE 通信 | 充电桩插头/插座 | 车辆插孔/连接器 |
Up to 7kw | IS-17017-25[CAN] | 正在开发的组合插座 | IS-17017-2-6 |
3、停车场AC充电桩
功率等级2 | 设备/协议 | EV-EVSE通信 | 基础设备插座 | 车辆连接器 |
一般功率:11kw/22kw | IS-17017-1 | IS-15118[PLC]: 智能充电 | IS-17017-2-2 | IS-17017-2-2 |
4、停车场DC充电桩
功率等级2 | 设备/协议 | EV-EVSE 通信 | 基础设备插座 | 车辆连接器 |
一般功率:11kw/22kw | IS-17017-23 | IS-17017-24[CAN] IS-15118[PLC] | IS-17017-22-2 | IS-17017-2-3 |
5、直流充电协议
功率等级2 | 充电装置 | EV-EVSE 通信 | 连接器 |
DC 50kw至250kw | IS-17017-23 | IS-17017-24[CAN] IS-15118[PLC] | IS-17017-2-3 |
6、eBus充电站(等级4:250kW至500kW)
功率等级3 | 充电装置 | EV-EVSE 通信 | 连接器 |
DC 大功率(250kw-500kw) | |||
双枪充电站 | IS-17017-23-2 | IS-17017-24[CAN] | IS-17017-2-3 |
自动充电站 | Is-17017-3-1 | IS-17017-3-2 |
但是就目前的调研来看,印度的政策是接受所有类型的充电协议,比如中国标准(GB/T)、美国标准(UL)、欧洲标准(IEC)等。在印度运营的充电桩厂家几乎使用了全球所有的主流充电标准。
在2017年以前印度使用的交流充电桩标准是基于中国标准(GB/T),唯一的区别只是在于电压等级和温度,交流的功率限制为10kw。印度标准局(BIS)成立的电工技术部(ETD)委员会主要负责编制EVCS的印度标准(IS)。而IS 17017系列标准是充电桩的主要标准,此标准是从IEC 61851系列标准衍生和改编的。
其中充电设施所对应的AIS 138-1、AIS 138-2标准就是改编自IEC 61851系列。而印度中央电力局在2019年发布的CEA法规中对于电压变化、V2G过程、充电设施安全等方面的要求都是根据IEEE 519-2014电能质量要求标准来制定的。
表2 充电桩等级分类
序号 | 充电桩 | 电压(V) | 功率(kw) | 兼容充电器的类型 |
1 | Level 1(AC) | 240 | ≤3.5 | Type 1, 印度AC-001 |
2 | Level 1(DC) | ≥48 | ≤15 | 印度 DC-001 |
3 | Level 2(AC) | 380-400 | ≤22 | Type 1, Type 2, GB/T, 印度 AC-001 |
4 | Level 3(AC) | 200-1000 | 22 to 43 | Type 2 |
5 | Level 3(DC) | 200-1000 | Up to 400 | Type 2, CHAdeMO, CCS1, CCS2 |
汽车工业标准(AIS)给出的用于AC传导充电的印度充电标准为AIS 138:Part 1,此标准明确提出了对于AC传导充电所有方面的要求,例如充电的一般要求、充电模式、电动汽车供电设备(EVSE)的安全性等。此外,印度标准局(BIS)还发布了IS 17017系列标准,提出了兼容性和互操作性等的要求。
AIS 138:Part 1是2017年发布的交流传导充电标准,适用于1000V供电电压,并且将充电模式分为了慢充模式(单相最大额定电流15A)和快充模式(三相最大电流63A),提出了对于介电强度、绝缘、间隙距离、泄漏、保护和接地的要求,并且需要满足在不同的环境、机械、机电测试中确保设备的正常运作。此标准关键内容如下表:
表 4 IS 13:Part 1关键内容
标准 | 标题 | 要点 | 参数 |
IS 13: Part 1 | 电动汽车导电交流充电系统 | 交流充电的一般系统要求、交流电动车辆供电设备的安全功能、充电电缆组件要求、电动车辆供电系统要求 | 0-1000V交流电,最大额定电流为15A(单相)和63A(三相) |
印度充电设施还有一个关键的标准是在2018年BIS推出的首个电动汽车充电标准IS 17017:Part 1(2018).该标准重点关注了导电EV充电系统的一般要求、特性、操作和EV与EVSE之间的通信连接,适用于电源电压1000VAC,输出电压为1000VAC的EV系统。其中详细规定了电缆组件、结构要求、过载和短路保护等要求,并且提供了测试方法。
印度标准跟中国、欧洲、美国等国家和地区的标准类似。如下图所示,罗列了从系统性能(System)、充电接口(Plug)、数字通信协议(Comm)和电磁兼容性(EMC)这四个方面跟GB/T、ISO、IEC相关标准的一一对应关系。
图 2 各国标准对比
四、总结
总的来说,印度充电桩主流厂家还是会选择IEC的标准来执行。而在充电设施中漏电流的检测以及保护尤为重要。MAGTRON公司的Type A+DC 6mA/Type B型漏电流传感器,使用自主研发的磁通门传感芯片,打破国外专利垄断。并完美符合中国、欧美等国家和地区的漏电流保护要求。MAGTRON作为全球领先的漏电流保护方案供应商,也可根据实际需求协助客户完成各个标准漏电的认证。
图 3 MAGTRON RCMU系列漏电流传感器
参考文献:
1.《IEC 61851-1 Electric vehicle conductive charging system》
2.《GB/T 18487.1-2015 电动汽车传导充电系统》
3.《印度电动汽车充电标准概况》-www.zhihu.com
4.《2023市场和产业链发展深入研究》-https://mp.weixin.qq.com/
5.《2023年印度新能源电动车及充电桩展EV INDIA》