Все существующие разъемы на электромобилях

Как ХХ век принес человечеству обилие стандартов домашних сетевых розеток, так XXI ответил примерно тем же, начав с невообразимого количества зарядных разъемов мобильных телефонов, а когда в этой сфере всё стандартизировалось, взял реванш на электромобилях.

Параллельное развитие производства электромобилей и формирование зарядной инфраструктуры в различных мировых макрорегионах дало миру целую россыпь несовместимых стандартов. Перед тем, как приобретать свой первый электромобиль, полезно знать, какие стандарты заряда вообще существуют и какие у них сильные и слабые стороны. Собственно, этому и посвящен этот краткий обзор.

Компания «Парус электро», как один из ведущих отечественных производителей зарядных станций, обеспечивает возможность успешного заряда максимальному количеству электромобилей и гибридов, присутствующих на наших дорогах. Поэтому модельный ряд станций, находящихся в производстве, оснащается коннекторами разных систем, до 3-4 видов на одном устройстве. Почему так много и чем они отличаются?

Type 1. Коннектор и соответствующий порт для заряда электромобилей переменным током, в основном распространенный в Северной Америке и Японии. Используется с 2009 года. Первый по-настоящему массовый зарядный стандарт, для многих автолюбителей планеты этот тип разъема стал чем-то вроде входного билета в мир электромобильности.

Порт этого стандарта имеет всего 5 контактов разного размера: три основных — фаза, нейтраль, заземление, а еще два небольших отвечают за передачу информации методом ШИМ. Причем информационные контакты представляют собой не два канала одной шины, как в более современных стандартах, а каждый обладает своим независимым функционалом: один отвечает за блокировку движения автомобиля и отслеживает статус фиксатора разъема (который имеет только ручное управление), а второй предназначен для обмена информацией об уровне заряда.

Как можно заметить по количеству контактов — через такой коннектор можно заряжать электромобиль исключительно однофазным электрическим током. Поэтому мощность, заряда по этому стандарту относительно невелика — 7.4 кВт. Причем российским и европейским пользователям этого стандарта достался еще удачный вариант: на североамериканском рынке, где преимущественно популярен Type 1, однофазное напряжение имеет меньший номинал, фактически используемая мощность еще ниже и не превышает 1,9 кВт.

Отсюда проистекает один из главных недостатков Type 1 — низкая скорость заряда. Второй недостаток — ручная фиксация разъема, которой теоретически может выдернуть любой прохожий. Но надо отдать этому стандарту должное: для первой попытки сделать зарядную систему он стал довольно успешным в некоторых странах и остается на службе до сих пор.

Коннектор и порт Type 1.

Type 2. Коннектор и порт для заряда электромобилей, преимущественно распространенный на территории Европейского Союза. Серийно производится с 2013 года. Type 2 предназначен для заряда переменным током. На российском рынке является более распространенным, чем Type 1, и значительно чаще встречается на зарядных станциях.

В отличие от своего более старшего американского собрата имеет уже семиконтактный коннектор, а это означает, что для заряда можно пользоваться не только однофазным переменным током, но и трехфазным. В связи с этим мощность при заряде трехфазным током может достигать 22 кВт, что является шагом вперед по сравнению с Type 1.

Кроме того, фиксатор коннектора управляется электронно, а не вручную, что позволяет сделать процесс заряда более безопасным. Из общего с разъемами Type 1 можно отметить одинаковый стандарт протокола передачи данных, основанный на широтно-импульсной модуляции.

Ограниченное распространение получила версия стандарта Type 2 постоянного тока. Назначение некоторых контактов в данной конфигурации разъема меняется: вместо трех фаз и нейтрали два контакта становятся плюсовыми, а еще два — минусовыми. Такой вариант стандарта Type 2 DC поддерживали только электромобили Tesla в европейской спецификации ранних серий, но сейчас встретить его на европейских зарядных станциях уже нельзя.

Коннектор и порт Type 2.

CCS Combo. Комбинированная система заряда (Combined Charging System). Свое название этот стандарт получил за совмещение возможности заряда и переменным и постоянным током при помощи единственного порта электромобиля, представляющим собой уже широко распространенные Type 1 и Type 2 с дополнительными контактами для подключения постоянного тока высокой мощности. Распространяется с 2013го года, а с 2014 — версия Combo 2, созданная на основе уже хорошо освоенного Type 2 принята основным быстрым зарядным разъемом на территории Евросоюза. ССS Combo 1, соответственно, основную популярность получил там же, где и стандарт Type 1 — в Северной Америке, но там в настоящее время этот стандарт заменили более новым NACS.

Коннекторы этих двух стандартов также имеют дополнительные контакты для коммутации постоянного тока высокой мощности. Коннектор CCS Combo 2 лишился части контактов, которые использовались в Type 2 для заряда переменным током, из-за их не востребованности при быстром заряде.

Обычно быстрые зарядные станции, оборудованные коннекторами CCS, развивают мощность в диапазоне 150-350 кВт, но существуют проекты станций на большие мощности с жидкостным охлаждением кабеля и коннектора.

Для российского потребителя этот стандарт интересен тем, что порт CCS Combo 2 является распространенным для электромобилей отечественной сборки.

К преимуществам CCS можно отнести высокую скорость заряда, а недостаткам — большие размеры коннектора относительно конкурирующих систем заряда с аналогичной скоростью.

Коннектор и порт CCS Combo 2.

NACS. Североамериканская зарядная система (North American Charging System). Новейшая система из распространенных, массово используется с 2021го года. Разработана американской компанией Tesla, поэтому имеет альтернативное название, совпадающее с этим брендом. Это развитие предыдущей системы заряда, которая использовалась до 2021го года, ключевым отличием NACS стало использование протокола передачи данных полностью совпадающим с CCS Combo 1. Так было сделано для упрощения перехода на NACS, как на новый быстрый единый стандарт для Северной Америки, замещающий сразу и CCS, и старый вариант Tesla. Переходники в таком случае получаются гораздо дешевле для пользователей, потому что нет необходимости конвертировать протоколы, достаточно только физической адаптации контактной группы.

Особенностью NACS является использование одних и тех же зарядных портов и коннекторов для заряда переменным и постоянным током. Так как разъем имеет всего 5 контактов, заряд переменным током возможен только в однофазном варианте с максимальной мощностью до 11,5 кВт. А вот заявленные характеристики быстрого заряда постоянным током впечатляют: до 1 МВт мощности. И хотя в настоящее время фирменная зарядная сеть Supercharger выдает «всего» 250 кВт, такая потенциальная скорость, которую может обеспечить NACS, может превратить быстрый заряд электромобиля в «скоростной» в следующих релизах оборудования.

К преимуществам NACS можно отнести компактный коннектор при очень высокой скорости заряда и мощностной потенциал, которой пока не полностью востребован, но имеет хорошие перспективы. В течение 2023-2024 годов на использование зарядного порта NACS перешли практически все известные автобренды, поставляющие электромобили и гибриды на североамериканский рынок. А для российских владельцев электромобилей этот разъем, пожалуй, является самым экзотическим: единичные случаи ввоза частными лицами электромобилей из США не позволяют ему стать хоть в какой-то мере массовым.

Коннектор и порт NACS.

СHAdeMO. (От CHArge de Move — заряд для движения) Зарядные коннекторы и порты японской разработки, используемые преимущественно на японском же электромобильном рынке. Это самый первый массовый стандарт заряда постоянным током: опытная эксплуатация началась в 2009 году, серийное производство — с 2010.В консорциуме по разработке СHAdeMO состоят практически все крупнейшие японские производители автомобилей и электротехники.

Разъем СHAdeMO отличается самым большим количеством контактов среди конкурентов — их 10. Фактически используется 9, один оставлен в качестве резервного и пока не появилось серийных образцов, где бы он был задействован. Два силовых контакта очень сильно выделяются своими размерами среди остальных. Они позволяют развивать при заряде мощность до 400 кВт в современных версиях стандарта (в ранних было ограничение до 62,5 кВт).

Стандарт был довольно прогрессивным для своего времени: помимо заряда постоянным током, для обмена данными использована цифровая шина CAN, в то время, когда конкуренты предлагали только резистивное управление и ШИМ. Но популярность СHAdeMO получилась локальной, воспользоваться своими преимуществами на крупных мировых рынках, кроме японского, и стать там основным — стандарт не смог. И в России он стремительно теряет свою долю рынка относительно лидеров: CCS Combo 2 и GB/T DC.

Для российских потребителей этот стандарт хорошо известен по бюджетному электромобилю, который несколько лет подряд был самой неофициально ввозимой моделью на отечественный рынок и держал лидерство по общему количеству электромобилей в эксплуатации в стране — Nissan Leaf (порт СHAdeMO был не во всех комплектациях).

Многие модели быстрых зарядных станций «Парус электро» имеют коннектор СHAdeMO, в том числе и для многочисленных российских поклонников этого автомобиля, который для многих стал первым шагом к передвижению с нулевым выхлопом.

Коннектор и порт СHAdeMO.

GB/T AC. Китайский стандарт заряда переменным током. Аббревиатура в названии означает «национальный стандарт, а дополнительная литера T говорит о том, что стандарт — рекомендуемый (отсутствие дополнительных символов означало бы обязательность). В производстве с 2015 года. Благодаря взрывному росту продаж китайских электромобилей и гибридов, популярен не только в стране происхождения, но и по всей ЮВА.

Стандарт использует те же разъемы, что и Type 2, но несовместим с ним на уровне протоколов передачи данных. Кроме того, на практике используется инверсия разъемов порта и коннектора, для китайского стандарта они буквально поменялись местами относительно Type 2 — разъем коннектора переместился на автомобиль, а автомобильный зарядный порт, соответственно, на коннектор зарядной станции. Так же, как и в Type 2 предусмотрена возможность заряда трехфазным напряжением, при этом максимальная мощность GB/T AC — 27,7 кВт (в однофазном режиме — до 8 кВт).

Коннектор и порт GB/T AC.

GB/T DC. Более мощный собрат предыдущего разъема, предназначенный для заряда постоянным током. Вероятно, самый распространенный разъем быстрого заряда в мире, учитывая успехи китайской автопромышленности за последние годы. По этой же причине имеет высокий уровень проникновения на отечественный рынок электротранспорта.

Разъем этого стандарта отличается от GB/T AC, он имеет чуть большие размеры и большее количество контактов — всего их 9. В отличие от всех остальных быстрых систем заряда, помимо контактов основной линии постоянного тока, имеет еще два контакта вспомогательной линии малой мощности. Передача данных осуществляется при помощи шины CAN. Максимальная мощность заряда GB/T DC — до 250-350 кВт.

К преимуществам стандартов GB/T можно отнести их массовость, так как за ними стоит самая успешная на планете промышленность в сфере электротранспорта. К недостаткам можно отнести меньшую по сравнению с конкурирующими системами максимальную мощность заряда постоянным током. Некоторые новые электромобили с бортовым напряжением 800 вольт не способны зарядится от станций GB/T DC, так как их выходное напряжение большинства станций ограничено 750 вольтами. Кроме этого, китайским инженерам не удалось совместить в одном зарядном порте возможность и быстрого и медленного заряда, что вынуждает конструкторов электромобилей делать либо один очень большой люк, закрывающий пару портов, либо разносить порты по двум разным лючкам, как это реализовано, например, в таком популярном на российском рынке автомобиле, как Zeekr 001.

Коннектор и порт GB/T DC.

Редкие и перспективные системы. Если обзор претендует на полноту, пару строк придется отдать зарядным системам, которых уже нет и тем, которых еще нет.

Зарядная система, шанс воспользоваться которой чрезвычайно низок, несмотря на официально принятый стандарт, называется Type 3. Эта европейская система заряда переменным током с двумя разными типа разъемов для однофазной и трехфазных версий была разработана в 2010 не с нуля, а на основе уже серийной промышленной розетки. В настоящее время не поддерживается ни одним из производителей электромобилей.

Для увеличения комфорта водителей электромобилей производители стараются сократить время их заряда до минимально возможного, причем даже мощность уже существующих быстрых зарядных станций кажется им уже недостаточной. С 2020 года китайско-японский консорциум ведет работу над новым стандартом заряда, который должен будет заменить сразу и СHAdeMO и GB/T DC. Его называют ChaoJi или СHAdeMO 3.0, он должен будет обеспечивать мощность заряда до 900 кВт. Параллельно разрабатывается Ultra-ChaoJi для тяжелого электротранспорта, такого как тягачи или корабли.

Еще один перспективный разъем для грузовиков носит название MCS (Мегаваттная зарядная система). Его разрабатывают авторы системы CCS специально для будущих моделей большегрузных транспортных средств, в том числе и беспилотных, поэтому в стандарт закладывается автоматическое подключение. Данный стандарт предусматривает мощность заряда до 3,75 МВт.

Компания «Парус электро» внимательно отслеживает все новинки в области новых стандартов заряда транспортных средств. Как только новейшие разработки доберутся до конвейеров и электромобили с новыми зарядными системами массово появятся на российских дорогах — поддержка со стороны зарядных станция производства «Парус электро» им обязательно будет обеспечена.

Системы заряда переменным током
Тип	Основной регион использования	Мощность, кВт	Описание	Поддержка ЭЗС «Парус электро»
Type 1.	Северная Америка, Япония	До 7,4	На основе данного разъема разработана система заряда постоянным током CCS Combo 1	✔
Type 2.	Европа	До 22	На основе данного разъема разработана система заряда постоянным током CCS Combo 2	✔
GB/T AC.	Китай	До 27	Используются инвертированные разъемы той же формы, что и Type 2, но с иным протоколом передачи данных.	✔
NACS AC.	Северная Америка	До 11,5	Порт совмещен с NACS DC.

Системы заряда постоянным током
Тип	Основной регион использования	Мощность, кВт	Описание	Поддержка ЭЗС «Парус электро»
CCS Combo 1.	Северная Америка	150-350	Уходящая с рынка система, в РФ практически отсутствует
CCS Combo 2.	Европа	150-350	Система «по умолчанию» для электромобилей на российском рынке	✔
NACS DC.	Северная Америка	250 в настоящее время, потенциально до 1000	Новая американский единый стандарт постоянного тока. В РФ — редкость.
СHAdeMO.	Япония	До 400	Стандарт не смог стать популярным нигде, кроме домашнего рынка, его доля и в РФ стабильно падает.	✔
GB/T DC.	Китай	До 250	Стандарт, который стал популярным в РФ благодаря хорошим продажам китайских электромобилей.	✔