Сертификация SAE NACS готова, и она одним махом решит все проблемы зарядки электромобилей

SAE выполнила свой план завершить сертификацию NACS к концу года, и стандарт NACS теперь готов к работе. А новый стандарт обещает решить множество проблем с зарядкой одним махом.

Tesla опубликовала спецификации своего зарядного разъема в ноябре 2022 года. Она назвала его «Североамериканским стандартом зарядки» (North American Charging Standard), что в то время было несколько абсурдным названием, учитывая, что Tesla была единственной компанией, использующей его.

Однако, поскольку Tesla занимает большую часть американского рынка электромобилей, Tesla утверждала, что большинство автомобилей и большинство станций быстрой зарядки в Америке уже использовали разъем Tesla, поэтому его следует считать де-факто стандартом.

В течение нескольких месяцев мало кто относился к этому серьезно. Однако Ford встряхнул индустрию, объявив, что будет использовать разъем NACS на будущих автомобилях. Вскоре после этого GM сделала то же самое, и теперь практически все остальные.

Реклама – прокрутите дальше, чтобы узнать больше

Это побудило SAE, профессиональную инженерную организацию, разрабатывающую отраслевые стандарты, взять на себя миссию создания реального, независимого стандарта, который больше не зависит от Tesla. Это важный шаг, поскольку многие правительства и компании, разумеется, будут иметь претензии к тому, что одна компания контролирует стандарт, который, на данный момент, похоже, собираются использовать все.

Как NACS одним махом решит несколько проблем с зарядкой электромобилей

Мы снова пообщались с Родни МакГи, доктором философии Университета Делавэра, который председательствовал в целевой группе SAE по NACS. Он сообщил нам, что новый стандарт будет объявлен во вторник. Он был, что вполне понятно, взволнован тем, что стандарт был завершен так быстро, и объяснил, как NACS собирается решить множество проблем с зарядкой электромобилей одновременно.

В частности, это должно сделать установку зарядных устройств дешевле для коммерческих организаций, что приведет к более дешевой и простой зарядке для бизнеса (включая, потенциально, многоквартирные дома); сделает зарядку более совместимой между коммерческими и личными автомобилями; и откроет новые возможности для уличной зарядки электромобилей.

Основная причина этого заключается в том, что стандарт сохраняет существующий широкий диапазон входного напряжения NACS от 120 до 277 В на автомобиле, в отличие от диапазона напряжения 120-240 В стандарта J1772. Это простое изменение открывает каскад преимуществ, которые должны сгладить несколько проблем с зарядкой.

Почему это важно? 277 В – это одна фаза трехфазного подключения 480 В, которое используют большинство коммерческих подключений к электросетям (особенно те, которые поддерживают зарядные устройства постоянного тока). Это означает, что вторичные понижающие трансформаторы больше не нужны для зарядных устройств переменного тока, что делает установку зарядных устройств для электромобилей дешевле и эффективнее.

Снижение стоимости и упрощение установки зарядных устройств для бизнеса позволяет увеличить количество зарядных устройств на рабочих местах, предлагая еще один вариант для людей, которые не могут заряжаться дома. Это означает больше возможностей для зарядки в любом другом месте, где вы можете припарковаться, а больше возможностей для зарядки означает больше электромобилей, подключенных в любой момент времени, что означает больше емкости аккумуляторов, доступной в сети, для потенциального будущего «от автомобиля к сети» (V2G).

Сбережение денег для бизнеса – это, конечно, хорошо. Однако самый важный момент здесь заключается в том, что удешевление коммерческих установок означает, что многофункциональные жилые дома могут легче устанавливать блоки зарядных устройств для электромобилей без необходимости в больших помещениях с трансформаторами для дальнейшего понижения напряжения. И это означает, что больше людей получат удобство наличия зарядного устройства в месте, где их автомобиль проводит большую часть времени.

Эта новость хороша даже для людей, у которых нет парковочного места – жителей городов, которые паркуются на улице. Стандарт NACS включает в себя положение, которое позволит устанавливать зарядные устройства на фонарных столбах, что мы видели в испытаниях в Лондоне. Были подобные усилия в США, но они не идеальны, поскольку стандарт J1772 требует постоянно прикрепленного кабеля, что означает, что уличные кабели падают, ломаются, лежат повсюду и подвергаются жестокому обращению.

Новый стандарт NACS вместо этого использует стандартизированную розетку – которая, по сути, такая же, как используется в ЕС и Китае – в которую можно подключить переносной кабель стоимостью около 100-200 долларов, который водители электромобилей могут хранить в машине (и розетка имеет механизм блокировки). Передача ответственности за собственный кабель каждому водителю упрощает обслуживание в общественных местах, где в противном случае никто не готов взять на себя ответственность за то, чтобы кабели не подвергались жестокому обращению.

NACS также позволяет использовать как переменный, так и постоянный ток через один и тот же разъем, в отличие от J1772. CCS похож на разъем J1772, но с двумя дополнительными контактами внизу, поэтому разъемы не идентичны. С NACS разъемы идентичны для обоих типов зарядки.

Еще одним потенциальным преимуществом здесь являются средне- и тяжелые транспортные средства, которые могли бы заряжаться переменным током мощностью до 52 кВт от той же розетки, что и легковые автомобили, которые могут заряжаться мощностью 20 кВт, используя трехфазное или однофазное питание соответственно. 20 кВт может быть маловато для некоторых более крупных транспортных средств – школьных автобусов и тому подобного – поэтому возможность для этих транспортных средств заряжаться мощностью до 52 кВт от того же места, где легковой автомобиль может заряжаться мощностью 20 кВт, также была бы большим преимуществом.

И, наконец, все эти преимущества складываются в мир, где проще устанавливать и обслуживать зарядные устройства, и проще всем пользоваться этими зарядными устройствами, где бы они ни парковались, что означает больше автомобилей, подключенных в любой момент времени. И если все постоянно подключены, это означает больше емкости, доступной для потенциального будущего «от автомобиля к сети». Если V2G когда-нибудь взлетит, нам понадобится как можно больше подключенных автомобилей, потому что больше подключенных автомобилей означает больше емкости, доступной для сети. А это означает удешевление инфраструктуры переменного тока, что и обеспечивается поддержкой 277 В и переносными кабелями.

Однако на горизонте есть одна потенциальная проблема: Калифорния и федеральное правительство США (через NEVI) вложили много денег в развертывание зарядных станций, и первоначальное намерение этих денег заключалось в установке придорожных зарядных устройств постоянного тока, которые были бы максимально совместимы. Так теперь, будут ли эти правила полностью охватывать NACS и разрешать использование денег для установки нового стандарта, или они потребуют развертывания, совместимого с CCS, чтобы не оставить позади уже существующую базу автомобилей, даже если CCS теперь, по сути, мертвый стандарт? (Один из обсуждаемых компромиссных вариантов – требовать CCS для зарядных устройств постоянного тока, но полностью поддержать NACS для зарядных устройств переменного тока.)

Этот момент принятия решения также несколько ироничен, учитывая, что существование NACS, похоже, было вызвано самим NEVI. Когда правительство предложило миллиарды долларов компаниям, устанавливающим зарядные устройства с требованием, чтобы эти зарядные устройства могли использоваться с несколькими автомобилями, именно это и заставило Tesla наконец предложить «стандарт». В то время это не было настоящим стандартом, потому что его использовала только Tesla, и это была своего рода последняя попытка спасти разъем Tesla. Затем, когда Ford решил использовать NACS, это запустило цепную реакцию со всеми остальными. Теперь NACS доминирует, но это произошло только благодаря NEVI, и теперь NEVI стоит перед трудным решением, принять ли (позитивную) ситуацию, которую оно вызвало, даже если это даст существующей базе пользователей эффективный «срок годности», поскольку переход на NACS неизбежно приведет к сокращению количества зарядных устройств CCS/J1772 со временем.

Мнение Electrek

Мы на самом деле очень удивлены, что этот процесс стандартизации уже завершен. SAE намеревалась закончить к концу года, но стандарты могут занимать много времени и требовать большого сотрудничества от организаций с различными мотивами.

Частично причина того, что этот процесс мог быть так быстро завершен, заключается в том, что мы сейчас находимся на более продвинутом этапе электрификации мира, и автопроизводители, многие из которых теперь имеют отделы, занимающиеся зарядным бизнесом, видят выгоду от удешевления установки зарядных устройств.

И хотя мы, возможно, немного преувеличили в заголовке, это действительно решает одну из немногих реальных проблем с электромобилями на данный момент. Существует множество воспринимаемых проблем с электромобилями, основанных на заблуждениях, но одна из них, которая не является заблуждением, заключается в том, что владение электромобилем сопряжено с большими трудностями для людей, у которых нет гаража.

Благодаря более дешевым преимуществам установки зарядных устройств переменного тока, которые обеспечивают лучшие варианты зарядки для рабочих мест, гаражей и уличной парковки, все это является победой для экологической справедливости. Это делает зарядку электромобилей более доступной для арендаторов и для людей, которые иначе не имеют доступа к собственной гаражной/внеуличной парковке, рядом с которой они могли бы установить зарядное устройство. И это означает больше электромобилей в малообеспеченных сообществах и более чистый воздух.

Это проблема уже давно, и были предложены некоторые разрозненные решения, и они находятся в разработке, но этот стандарт должен помочь сделать эту проблему более решаемой.

По иронии судьбы, единственное, чего не решает стандарт, – это проблема, на которую мы указали в заголовке нашей предыдущей статьи об этом – Plug & Charge. В этой статье говорилось, как проблемы аутентификации мешают Plug & Charge быть настолько хорошим, насколько это возможно в США, и, к сожалению, стандарт SAE NACS (который он называет J3400) не решит этого. Однако работа над решением этой проблемы ведется в рамках отдельного процесса, и кажется, что переход на NACS может стать необходимым стимулом для ее окончательного решения.