中汽中心刘桂彬：电动汽车充换电标准体系及发展趋势

中汽中心刘桂彬：《电动汽车充换电标准体系及发展趋势》

充换电站网获悉，12月21-22日，由充换电百人会、中国充电桩网、国家电投启源芯动力等单位联合主办，上海贺励展览有限公司、上海贺励商务咨询有限公司承办的2022中国国际换电车辆产业大会&2022中国国际换电模式产业大会（简称：金砖换电论坛）在上海汽车城瑞立酒店顺利召开。本届大会设置“论坛峰会+展示台展示”，引爆业内对“换电车”的关注，解读最新换电发展困惑，诠释机遇及发展方向，促进主机厂、运营商、投资商和换电厂商的对接，为换电企业寻求发展空间。

中国汽车技术研究中心有限公司汽车标准化研究院总工程师、全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会秘书长刘桂彬出席论坛并发表主题演讲（线上）——《电动汽车充换电标准体系及发展趋势》。



以下为演讲实录：

尊敬的各位领导，各位专家，大家下午好，很高兴有这样的一个机会给大家汇报电动汽车标准化工作，特别是给大家汇报一下充换电标准这样一些工作。

我们中国的电动汽车标准应该说是起步还是比较早的，在1997年，我们就成立了汽标委电动车厂分标委，我也作为其中的一员，参与了这项工作的筹备工作，并且一直把这项工作做到了今天。如今，我国的电动汽车产销量已经稳居世界第一了，保有量1000多万辆，今年我们国家新能源汽车的产销量也预计突破了600万辆，这些成绩的取得应该说与电动汽车标准的基础保障和支撑作用密不可分。

在此，我也想对所有参与到电动汽车标准化工作的专家表示感谢，因为我们与会的很多专家都是参与到这个其中来了。我的老师（陈全是）陈教授当时就是第二届和第三届电动车辆分标委的副主任委员，应该说为我们电动汽车的标准化工作做出了突出的贡献，在此也向以陈老师为代表的老一代的电动汽车标准化工作者表示敬意。

今天我给大家汇报三部分内容：第一部分，电动汽车标准体系概况；第二部分，换电标准基本的情况；第三部分，讲一下后续发展方向。

1.电动汽车标准体系概况

1.1 电动汽车标准体系

电动汽车为什么要单独出标准，传统汽车的标准不好使吗，它确确实实有很多不好使的地方，但大多数对电动汽车还是好使。电动汽车作为车辆，它应该满足通用性的传统汽车制造标准，比如说制动、灯光、视野、碰撞等等这些标准，应该说电动汽车都是适用的。但是有一些标准它就不适用，我们还得单独做，哪些标准不适用，跟电池有关的，跟电机有关的，跟控制器有关的，跟高压电有关的，跟充电加注有关的，这些个内容我们必须得单独做标准，传统汽车老的标准解决不了这些问题，所以电动汽车的标准要针对这些内容去展开，所以我们就要有有一套新的体系，这套体系就是要针对我们的储能系统、驱动系统，针对补能方式，以及针对越来越大的高压电，去做这样的一套标准。

目前我们现有的电动汽车标准还是比较庞大的，目前有108项标准，国家标准80项，行业标准28项，目前报批阶段的标准共15项，在研的标准有34项，整个家底还是比较大的。这套标准体系应该说目前在全世界来讲硬是最全的一套，我们无论是跟IEC或者跟SAE整个框架去对比，以及跟不同的单一国家的汽车标准体系去对比，我们永远都是最多的，因为我们的产业发展起来，很多的经验我们是先行先试，所以我们电动汽车标准也是发展比较靠前的。这是我们这套标准体系一个基本的情况，108项标准，大家记住就可以了。

目前来讲，我们这108项标准分到了五个篮子里装起来，也就是五个子体系，整车基础的子体系，燃料电池电动汽车的子体系，车载储能装置的子体系，电驱、高压电的子体系，充换电的子体系，五个子体系来装现有的跟电动汽车相关的所有标准的一个基本的体系，这是我们现有电动汽车标准的家底。后面我就重点跟大家说说充换电标准的基本情况，符合我们本次会议的主题。

1.2 充电标准发展

充电标准早期是没有换电的，我们当时就叫补充能源，补充能量，传统汽车补充能量非常简单，我们有加油口就直接补充能量，这也没什么标准不标准，也就是加油站有标准，汽车这块也谈不上是标准，因为这个不需要通信协议，也不需要导引电路，只要油枪和油嘴够就可以了。

但是电动汽车这样一种加注方式就不行了，早期的充电确实没有考虑到接口，比如1997年成立标委会的时候，我们布局了第一批的标准，包括GB/T 18487这个标准的时候，实际上这个标准最早它是讲了些充电的概念，并没有把接口放到里面去。那阵整体所有的标准还都是围绕整车的性能，整车的安全性去做，那阵电动车能跑起来就不错了，能有点续驶里程就不错了，能相对安全就不错了，还远远谈不上奢望再规范一套充电接口，当时是这么一个基本的情况，那阵应该说充电基本都是非线充电。

后面到2006年，汽车和电力两个产业有一点小小的发展，我们共同组织起来，给充电做电力了，这不光是汽车行业的事情，也是电力基础设施的事情，所以我们要给充电做定义了，所以我们两个行业组织起来，就形成了GB/T 20234的第一版的2006的标准，在这个标准当中，也就仅仅对充电的接口提出通用性的要求，还是没有提出接口性的要求。

直到2011年，应该说“十城千辆”以后，产业有点小规模，我们才开始统一接口，从2011年我们就统一了这样一套直流充电接口和交流充电接口，一直延续至今。我们到2015年又修订了一个版本，然后我们把通讯协议、导引电路都加到里面去了，所以就形成了一套比较完善的2015版的这套标准体系，应该说一直支撑了产业的发展。目前来讲，我们的产业发展到1000多万辆的水平，跟我们这套充电体系标准的保障应该说密不可分。

随着新产业的发展，比如大家对大功率充电这样一个需求，以及对其他预约充电的需求，我们面对新的发展，大家就对标准有新的要求，也就是大功率充电等等这方面的需求。

1.2 大功率充电标准研究

面对新能源汽车渗透量逐渐提高，和技术这种进步，其实行业和用户对充电标准他们提出一种新要求，我们电动车辆分标委就开展了大量的调研工作，标准修订工作。所以我们面对新的大功率的充电，或者是为了新的进一步的预约充电，我们有三个基本的思路：

（1）保证兼容性。在物理接口、硬件电路、控制策略和软件痛心伤要实现与现有充电标准的兼容。

（2）保障安全性。基于大规模应用经验，尽可能地解决已发现的安全问题，不引入新的安全风险。

（3）面向未来需求。要实现大功率充电、硬线控制、预约充电等新的充电功能，为未来预留发展空间。

应该说继承和发展是我们面向未来的充电也好，换电也好，永远不变的基本思路。

1.2 充换电子体系

我们现在已经梳理了一套相对比较完善的充换电标准体系了，目前现有已经发布的标准有15个，这15个标准在这里不一一说了，实际就分成几个方面。一个是传导充电这方面，充电安全；还有一个充电兼容性，就是以接口为主这样一套标准；还有一套就是换电，换电目前标准还不多，后边会给大家介绍，我们规划了很多标准，已经报批了5个标准，后期我们还要继续把这些换电的标准做好，以支撑我们后续换电产业不断的发展。整个就是充换电现有标准的基本情况，在这里就不多给大家介绍了。

2.换电标准重点工作

接下来给大家说一说换电标准的布局，以及发展的基本现状。

2.1 电动汽车换电标准

应该说换电互换性标准是包括软硬件两个方面的统一，硬件包括电池、接口、换电机构，软件包括车辆与电池、车辆与换电站、电池与换电站之间的通信，就是软件和硬件两手抓，两手都要硬。我们一方面要叫它物理接口硬的这些东西要配合，另外软的东西，握手的这些东西，也都要符合相关的通信要求，最终实现车辆、电池与换电站三者之间互换的统一。

这张图也是我们一张拓扑图，把我们整个电动汽车换电标准整体的思路和想法都在这张拓扑图里，给大家讲清楚了，就是我们要解决这些问题，要解决车辆、电池与换电站之间三者互换联动的这样一套关系，我们这套标准是为这个去服务的。当然了，后面的话题就来了，我们换电标准肯定分成乘用车和商用车换电，所以我们要分头说一说。

2.1 电动汽车换电标准——项目规划

这是我们整个规划的，整个换电，包括乘用车，包括商用车的互换性等方面的这样一套标准体系，这个已经规划了20个标准，后边我再简单展开一下。目前来讲，我们只完成了以乘用车为主的电动汽车换电安全要求这个标准，这个标准是GB/T 40032-2021，大家看里面代号021，当时我们起步的时候是在疫情还没有开始的时候，我们立项起步的这个标准，等我们再审查的时候是2020年的7月份，我们就完成了审查，应该说是在疫情最困难的时候。我们完成《电动汽车换电安全要求》这个标准，这个标准当时是针对乘用车，最早期的汽车行业还是以乘用车的基本思路为主。没想到这几年的形势急转直下，商用车换电突然跑到乘用车的前边，所以大家看到，后边我们再做的工作，乘用车互换性的标准相对停滞，而商用车互换性的标准正在完成当中。

2.2 电动汽车换电标准——电动商用车换电

先说说我们正在完成的一些标准，电动商用车换电。目前我们已经完成了统一的电气接口、冷却接口、换电机构、电池系统、车辆与电池的通信标准等等，这些个方案，我们极大推动了电动商用车换电模式这样一个发展的情况。我们在三周以前，我们完成了纯电动商用车换电互换性的五个标准，我们第一部分，换电电气接口，第二部分，换电冷却接口等等，五个标准完成了审查，年内就要形成报批，应该说明年这五个标准能够支撑电动商用车产业互换性的基本发展需求，应该说基本上满足了现在如火如荼的商用车换电的大的需求。今天本次会议很多专家也都是围绕着换电工作去展开各方面技术的探讨。

2.2 电动汽车换电标准——电动乘用车换电

再说说电动乘用车换电，这个工作应该说是我们起了个大早，不能叫赶了个晚集，也是被换电商用车稍微跨到了前面，因为乘用车确实难度还是比较大的，因为车辆太小，大家互相讨论的余地也都比较小，我们各自的方案差距还是比较大，在这几个情况下，我们要保证标准的统一或者基本的协调，存在着比较大的互换性的难度，我们正在做协调。

我觉得基于未来我们几个发展，第一个是我们整个企业不断高水平的开发，提出更适合未来发展方向的一套思路，也就是技术革命，压缩我们的空间，使我们有一些余地。第二个就是企业要提高我们的站位和视角，从某种程度上来讲，以自我牺牲的精神，来对待我们整个行业换电统一的需求。

只有这样一个基本思路在不断变化以后，我们才能形成这样相对统一的标准，不然我们的方案过多，实际上即使出来标准，对产业的发展也是不利的。目前应该说电动乘用车换电标准确实在互换性这块，在统一上还存在着一定的难度，但是即使难度再大，我们也有决心，也有信心，在后续，在明年的工作当中，我们把相应的问题一项一项得到解决，我们非常希望所有的企业以更广阔的胸怀，来对待电动乘用车这样一个换电工作，共同来支撑换电产业的发展。标准的细节在这里不多讲。



3.后续方向

后续的换电，大功率充电我就不讲了，后续的换电实际上就是乘用车换电安全标准已经搞好了，但是商用车的换电安全的标准还正在计划当中，这是我们明年，刚才说了，除了乘用车互换性的标准继续以外，我们还有一个重要的事，就是商用车的换电安全，这正好是互相补短板，这个标准我们还要继续做做工作。

大家知道，我们电动商用车这么大规模的发展，换电安全非常重要，应该说安全标准晚于互换性标准，我们也都比较担心，希望很快的把换电标准这套思路搞出来。因为电动商用车复杂度还是比较大，使用场景也比较复杂，在这种情况下，确实换电安全的这块工作是我们后续的重中之重，所以我们这儿有一个思维导图，跟大家讲一下我们通过用一些哪样的实验方法，哪样的要求，哪样的整车要求，哪样的部件要求，我们统一的对换电工作进行统一安全的部署，这个是我们后期换电标准纲领性的文件。

所以明年我们的工作重心应该放在换电安全标准上，所以我们也非常希望各位专家能参与到换电安全标准研究过程当中去，我们这个标准一定要把它搞成精品，搞成亮点，搞成推动未来产业发展最好的一个支撑保障作用，只有我们的换电安全搞好了，我们的产业发展才有一个非常坚实的基础。今天我就给各位专家汇报到这儿，不对的地方请大家批评指正，谢谢大家。

来源：充换电展
2023-01-05