SAE выполнила свой план по завершению сертификации NACS к концу года, и теперь стандарт NACS готов к использованию. А новый стандарт обещает решить массу проблем с зарядкой одним махом.
Tesla опубликовала спецификации своего разъема для зарядки в ноябре 2022 года. Она назвала его «Североамериканским стандартом зарядки», что в то время было абсурдным названием, учитывая, что Tesla была единственной компанией, использовавшей его.
Однако, поскольку Tesla занимает большую часть рынка электромобилей в США, аргумент Tesla заключался в том, что большинство автомобилей и большинство зарядных станций постоянного тока в Америке уже использовали разъем Tesla, поэтому его в любом случае следует считать стандартом де-факто.
В течение нескольких месяцев мало кто воспринимал это всерьез, пока Ford не встряхнул отрасль, объявив, что будет использовать разъем NACS на будущих автомобилях. Вскоре после этого GM сделала тот же шаг, а теперь практически все остальные сделали то же самое.
Это привело к тому, что SAE, профессиональная инженерная организация, разрабатывающая отраслевые стандарты, взяла на себя задачу создания настоящего независимого стандарта, который больше не находится в руках Tesla. Это важный шаг, поскольку многие правительства и компании, по понятным причинам, будут недовольны тем, что одна компания будет контролировать стандарт, который на данный момент, похоже, все планируют использовать.
Как NACS решит сразу несколько проблем с зарядкой электромобилей
У нас была еще одна беседа с Родни МакГи, доктором философии из Университета штата Делавэр, который возглавлял рабочую группу SAE NACS, и сообщил нам, что новый стандарт скоро будет объявлен Белым домом. Понятно, что он был воодушевлен тем, что стандарт был завершен так быстро, и рассказал нам, как NACS собирается решить множество проблем с зарядкой электромобилей одновременно.
В частности, это должно удешевить установку зарядных устройств для коммерческих предприятий, что приведет к удешевлению и упрощению зарядки для предприятий (в том числе, потенциально, для крупных многоквартирных домов); сделать зарядку более функциональной для коммерческого и личного транспорта; и открыть новые возможности уличной зарядки электромобилей.
Основная причина этого заключается в том, что стандарт сохраняет поддержку NACS для напряжения 277 В, в отличие от напряжения 208–240 В в J1772. Это простое изменение открывает целый ряд преимуществ, которые должны решить некоторые проблемы с зарядкой.
Почему это имеет значение? 277 В — это одна фаза трехфазного источника питания 480 В, именно в такой форме используется большинство коммерческих подключений к коммунальным предприятиям (особенно те, которые поддерживают зарядные устройства постоянного тока). Это означает, что для зарядных устройств переменного тока больше не нужны вторичные понижающие трансформаторы, что делает зарядные установки для электромобилей более дешевыми и эффективными.
Когда вы делаете установки для зарядки электромобилей более дешевыми и простыми для предприятий, это означает, что на рабочих местах будет больше зарядных устройств, что даст людям, которые не могут заряжать электромобили дома, еще один вариант. Это означает больше возможностей для зарядки в любом другом месте, где вы можете припарковаться, а больше возможностей для зарядки означает, что в любой момент времени будет подключено больше электромобилей, что означает большую емкость аккумулятора, доступную в сети в потенциальном будущем V2G.
Экономия денег для бизнеса — это хорошо, но наиболее важным моментом здесь является то, что удешевление коммерческих установок означает, что в многоквартирных домах смешанного назначения можно будет легче устанавливать блоки зарядных устройств для электромобилей, не требуя больших трансформаторных помещений для дальнейшего понижения напряжения. . А это означает, что больше людей будут рады удобству наличия зарядного устройства в том месте, где их автомобиль проводит больше всего времени.
Новость хороша даже для людей, у которых нет места для парковки – горожан, пользующихся уличной парковкой. Стандарт NACS включает положение, позволяющее устанавливать зарядные устройства на фонарные столбы, испытания чего мы видели в Лондоне. Подобные попытки предпринимались в США, но они не на должном уровне, поскольку стандарт J1772 требует постоянно подсоединенного кабеля, а это означает, что уличные кабели падают, ломаются, прокладываются и иным образом подвергаются злоупотреблениям.
Вместо этого в новом стандарте NACS используется стандартизированная розетка – которая фактически та же, что используется в ЕС и Китае – которую можно подключить с помощью переносного кабеля стоимостью ~ 100–200 долларов, который водители электромобилей могут держать в своем автомобиле (и розетка имеет запорный механизм). Возложение на каждого водителя ответственности за собственный кабель упрощает обслуживание в общественных местах, где в противном случае никто не захочет брать на себя ответственность за предотвращение злоупотреблений с кабелями.
NACS также пропускает переменный и постоянный ток через один и тот же разъем, в отличие от J1772. CCS похож на вилку J1772, но с двумя дополнительными контактами внизу, поэтому разъемы не идентичны. У NACS разъемы одинаковы для обоих типов зарядки.
Еще один потенциальный потенциал роста здесь касается автомобилей средней и большой грузоподъемности, которые могут заряжаться переменным током мощностью до 52 кВт от той же розетки, которую легковой автомобиль может заряжать мощностью 20 кВт, используя 3 фазы или 1 фазу соответственно. 20 кВт может быть немного недостаточно для некоторых более крупных транспортных средств — школьных автобусов и т.п. — поэтому разрешение этим транспортным средствам заряжаться до 52 кВт из того же места, где легкие грузы могут заряжаться при мощности 20 кВт, также будет большим благом.
И, наконец, все эти блага складываются в мир, в котором легче устанавливать и обслуживать зарядные устройства, и всем легче использовать эти зарядные устройства, где бы они ни припарковались, а это означает, что в любой момент времени к сети подключается больше автомобилей. И если все будут постоянно подключены к сети, это означает, что для потенциального будущего от транспортных средств к сети будет доступно больше возможностей. Если V2G когда-нибудь станет популярным, мы захотим, чтобы к сети было подключено как можно больше автомобилей, потому что больше автомобилей, подключенных к сети, означает большую пропускную способность сети. А это означает удешевление инфраструктуры переменного тока, что обеспечивает поддержку напряжения 277 В и переносные кабели.
Однако на горизонте есть одна потенциальная проблема: Калифорния и федеральное правительство США (через NEVI) вложили много денег в развертывание зарядных станций, и первоначальная цель этих денег заключалась в установке придорожных зарядных устройств постоянного тока, которые максимально совместимы насколько это возможно. Итак, теперь эти правила полностью охватывают NACS и позволят использовать деньги для установки нового стандарта, или они потребуют развертывания, совместимого с CCS, чтобы не оставлять позади установленную базу транспортных средств, даже несмотря на то, что CCS сейчас фактически является мертвый стандарт? (обсуждается один компромиссный вариант — потребовать CCS для зарядных устройств постоянного тока, но полностью отдать предпочтение NACS для зарядных устройств переменного тока)
Этот момент принятия решения также немного ироничен, поскольку существование NACS, похоже, в первую очередь было стимулировано NEVI. Когда правительство предложило миллиарды долларов компаниям, которые устанавливают зарядные устройства с ограничением на возможность использования этих зарядных устройств на нескольких транспортных средствах, именно это заставило Tesla наконец предложить «стандарт». В то время это не было стандартом, потому что его использовала только Tesla, и это была своего рода последняя попытка сохранить разъем Tesla. Затем, когда Форд решил использовать NACS, это привело к падению всех остальных домино. Сейчас NACS доминирует, но это произошло в первую очередь только из-за NEVI – и NEVI теперь предстоит принять трудное решение о том, следует ли принять (положительную) ситуацию, которую она вызвала, даже если это даст некоторым из установленных баз эффективный « срока годности, поскольку переход на NACS со временем неизбежно будет означать меньшее количество зарядных устройств CCS/J1772.
На самом деле мы очень удивлены тем, что этот процесс стандартизации уже завершился. SAE намеревается завершить к концу года, но стандарты могут занять много времени и потребовать активного сотрудничества со стороны организаций с разными мотивами.
Частично этот процесс может быть завершен так быстро, потому что мы сейчас продвигаемся дальше по пути электрификации мира, и производители автомобилей, у многих из которых теперь есть подразделения, занимающиеся зарядным бизнесом, могут увидеть выгоду от удешевления установки зарядных устройств.
И хотя мы, возможно, немного преувеличили в названии, это действительно решает одну из немногих реальных проблем с электромобилями на данный момент. Существует множество проблем с электромобилями, которые основаны на заблуждениях, но одна из них не является заблуждением: существуют более серьезные препятствия на пути к владению электромобилем для людей, у которых нет гаража.
Благодаря более дешевой установке зарядного устройства переменного тока, обеспечивающей лучшие возможности зарядки на рабочем месте, в гараже и на уличной парковке, все это способствует достижению экологической справедливости. Это упрощает зарядку электромобилей для арендаторов или для людей, у которых по другим причинам нет доступа к собственному гаражу или парковке во дворе, где они могут установить зарядное устройство. А это означает больше электромобилей в сообществах с низкими доходами, а также более чистый воздух.
Эта проблема существует уже давно, и некоторые частичные решения были предложены и находятся в разработке, но этот стандарт должен помочь сделать эту проблему более разрешимой.
По иронии судьбы, единственное, что стандарт не решает, — это проблема, на которую мы указали в заголовке нашей предыдущей статьи — Plug & Charge. В этой статье рассказывается, как проблемы аутентификации не позволяют Plug & Charge быть настолько хорошими, насколько они могли бы быть в США, и, к сожалению, стандарт SAE NACS (который называется J3400) не решит эту проблему. Тем не менее, работа над решением этой проблемы продолжается в рамках отдельного процесса, и похоже, что переход на NACS может стать стимулом, необходимым для ее решения раз и навсегда.
