Die Anfangszeiten einer jeden neuen Technologie sind oft schwierig und voller konkurrierender Standards. Jeder Hersteller verwendet und entwickelt seine eigenen Normen und Verfahren. Nur die Zeit kann entscheiden, welcher Standard sich durchsetzt. Das war bei den Ladekabel-Anschlüssen für Mobiltelefone so und ist heute bei den Anschlüssen für Elektrofahrzeuge nicht anders. Schauen wir uns also die verschiedenen Ladekabel-Anschlüsse an, die es weltweit gibt.
Allgemeiner Überblick über die verschiedenen Arten von Anschlüssen
Die Ladeleistung hängt von drei Komponenten ab – der Ladestation als Stromquelle, dem Ladekabel und dem Bordladegerät. In diesem Artikel werden wir uns einen wichtigen Teil jedes Ladekabels genauer ansehen – den Anschluss.
Um es zu vereinfachen, können die verschiedenen Arten von Anschlüssen grob nach der Region eingeteilt werden, in der sie am häufigsten verwendet werden. Dies ist eine vereinfachte Aussage. AC-Ladestationen haben in der Regel kein integriertes Ladekabel, so dass der Fahrer das Kabel mitführt, das zu seinem Fahrzeug passt, und das Problem mit den verschiedenen Arten von Anschlüssen im Grunde genommen beseitigt ist. DC-Schnellladestationen haben immer ein angeschlossenes Kabel aus Sicherheitsgründen, aufgrund der Stromstärke, des Preises und des Gewichts des Kabels. Deshalb ist es wichtig, eine Station mit dem passenden Anschluss auszuwählen.
Im folgenden Abschnitt bieten wir einen schnellen Überblick über die Entwicklung und eine Beschreibung der einzelnen Anschlüsse.
AC-Anschlüsse
Die ersten Elektroautos, wie der General Motors EV1, verwendeten eine induktive Verbindung zum Laden, bei der der Strom durch elektromagnetische Induktion übertragen wurde. Diese Methode setzte sich jedoch nicht durch, da sie damals nicht effizient genug war. (Heute hört man Vorschläge, zur induktiven Ladung zurückzukehren, und Norwegen ist in dieser Hinsicht das fortschrittlichste Land.) Die Ineffizienz führte zur Entwicklung einer leitenden Verbindung mit dem eleganten Namen SAE J1772-2001. Eine der Anforderungen für den Anschluss war die Herstellung einer Verbindung mit dem Fahrzeugdeck und dem Infotainmentsystem.
J1772 – Typ 1
In Kalifornien wurde 2001 ein quadratischer Stecker namens J1772 eingeführt, der jedoch nur eine Leistung von 6,6 kW ermöglichte. Daher entwickelte Yazaki im Jahr 2008 einen neuen Stecker mit einer Leistung von 19,2 kW, der seit 2010 zum Standard für alle amerikanischen Fahrzeuge geworden ist. Yazakis Design wird heute als der neue J1772 bezeichnet, der oft als “J-Stecker” oder “Typ 1” bezeichnet wird.
Ursprünglich hatten auch Elektroautos in Europa diesen Typ von Anschluss, so dass viele ältere oder Hybridfahrzeuge immer noch mit Typ 1 ausgestattet sind. Da es jedoch üblich ist, dass Fahrer von Elektrofahrzeugen ihr eigenes Kabel mitführen, gibt es kein Problem beim Laden an jeder AC-Station. Typ 1 wird jedoch hauptsächlich in Amerika und Asien verwendet. Der Hauptnachteil dieses Steckers ist, dass er nur eine Phase unterstützt und kein integriertes automatisches Verriegelungssystem hat.
Mennekes – Typ 2
Europäische Autos verwendeten den Typ-1-Anschluss, bis große europäische Automobilhersteller nach einer neuen Lösung suchten, die alle drei Phasen nutzen konnte. Im Jahr 2003 wurden neue Spezifikationen IEC 62196 herausgebracht, auf Grundlage derer der Typ-2-“Mennekes”-Stecker entwickelt wurde und schnell zum neuen europäischen Standard wurde. Da beide Steckertypen (Typ 1 und 2) das gleiche J1772-Signalisierungsprotokoll für die Kommunikation verwenden, können Automobilhersteller Fahrzeuge auf die gleiche Weise herstellen und erst am Ende den Steckertyp installieren, der dem Markt entspricht, in dem das Fahrzeug verkauft wird. Es gibt auch passive Adapter zwischen diesen Typen. Ein weiterer wichtiger Vorteil des Typ-2-Steckers ist, dass er ein integriertes automatisches Verriegelungssystem unterstützt.
Der in Europa verkaufte Tesla Model S und Model X haben ebenfalls den Typ 2-Stecker (nur in einer leicht modifizierten Version), mit dem sie an jeder AC-Ladestation laden können. Für das Laden über DC nutzen sie diesen Stecker auch für das Tesla Supercharger Netzwerk.
GB / T-Standard
In China wurde unter Aufsicht der Guobiao Standardisierungskommission ein GB / T-Stecker entwickelt, der derzeit der einzige in China verwendete Stecker ist. Die Tatsache, dass es im ganzen Land keine anderen Arten von Anschlüssen gibt, die in Konkurrenz stehen, erleichtert den Ausbau der Ladeinfrastruktur. Es sollte beachtet werden, dass China das Land mit dem dichtesten Netzwerk an Ladestationen ist und den größten Anteil an Elektrofahrzeugen weltweit hat.
Auf den ersten Blick scheint der Stecker dem Typ 2 zu ähneln, aber die Kabel im Inneren sind in umgekehrter Reihenfolge angeordnet, sodass sie nicht kompatibel sind.
DC-Anschlüsse
DC-Laden ermöglicht eine wesentlich schnellere Ladung als AC-Laden. Derzeit sind die gängigsten Ladestationen 50 kWh, aber bereits 150 kWh-Stationen tauchen auf und es entstehen 270 kWh- und 350 kWh-Ladegeräte, was die ständige Notwendigkeit der Entwicklung effizienterer Anschlüsse zeigt.
CCS – Typ 1 und Typ 2 (Combined Charging System)
CCS, oder Combined Charging System, ist eine elegante Lösung für schnelles DC-Laden. Es handelt sich um die originalen Stecker, entweder Typ 1 oder Typ 2, an die unten zwei weitere Pins hinzugefügt werden. Im Falle des DC-Ladens sind diese beiden unteren Pins am Ladevorgang beteiligt, während von oberen Teil nur der Kommunikationspin und der Erdleiter verwendet werden, der den Bezugspunkt für die Schutzsysteme bildet. Diese Stecker können eine Leistung von bis zu 350 kW vertragen.
Derzeit ist dies die beliebteste Art von DC-Anschluss. Typ 1 wird in den USA häufig verwendet, während in Europa Typ 2 CCS verwendet wird. Die Anstrengungen des Europäischen Parlaments, nur CCS 2 und andere Stecker zuzulassen und aus Europa zu verbannen, waren nicht erfolgreich, aber dieser Standard setzt sich dennoch durch, hauptsächlich weil das Fahrzeug nur eine Buchse hat. Bei Verwendung des CHAdeMO-Steckers muss das Fahrzeug immer zwei Buchsen haben.
CCS-Stecker sind nicht mit CHAdeMO- und GB / T-Ladestationen kompatibel, da sie unterschiedliche Kommunikationsprotokolle verwenden. Daher sind spezielle Adapter erforderlich und nicht einfach zu bekommen.
CHAdeMO
CHAdeMO ist der ursprüngliche DC-Stecker, der von fünf japanischen Automobilherstellern entwickelt wurde. Seit 2010 versuchen diese Hersteller, diesen Stecker als globalen Standard zu etablieren. Das hat zwar nicht geklappt, aber die Anzahl der Ladestationen mit CHAdeMO-Anschlüssen ist dennoch gestiegen. Von 10.000 im Jahr 2015 auf 25.600 im Jahr 2019 (davon 9.200 in Europa und 7.600 in Japan).
Das Europäische Parlament versuchte, eine Richtlinie durchzusetzen, nach der dieser Stecker nach und nach aus Europa verschwinden sollte, um Platz für CCS zu machen. Die aktuelle Fassung dieser Richtlinie besagt, dass jede Schnellladestation mindestens einen CCS-Anschluss haben muss. Ladestationen können problemlos mehrere Anschlüsse haben. Allerdings verzichten die Hersteller von Elektrofahrzeugen selbst auf CHAdeMO-Anschlüsse. Derzeit werden nur noch zwei Elektroautos mit diesem Anschluss produziert, und einer davon, Nissan, wechselt zu CCS-Anschlüssen. Es scheint also, dass dieser Standard nur in Japan und China verbreitet sein wird.
Im Jahr 2018 führte die CHAdeMO Association die zweite Version ihres Steckers ein, mit dem bis zu 400 kW geladen werden können. Derzeit arbeitet sie mit China zusammen, um einen ultraschnellen Stecker zu entwickeln, der bis zu 900 kW laden kann.
GB / T
Wie beim AC-Laden hat China auch beim DC-Laden eigene Standards. GB / T arbeitet derzeit mit CHAdeMO zusammen, um eine dritte Generation von Steckern zu entwickeln, die in der Lage sein sollen, 900 kW zu übertragen.
Tesla
Tesla ist natürlich ein eigenes Thema und hat andere Stecker als jede andere Marke, was es Tesla-Kunden ermöglicht, an ihren eigenen Ladestationen zu laden, die von keinem anderen Fahrzeug genutzt werden können.
Gleichzeitig bietet Tesla jedoch auch Adapter für andere Arten von Steckern an, so dass es für ihre Fahrzeuge kein Problem ist, Ladestationen mit einem Typ-1- oder CHAdeMO-Stecker zu nutzen.
Im Kampf um den besten DC-Stecker in Europa hat sich Tesla für den CCS-Typ-2-Stecker in seinem Model 3 entschieden.
Wenn Ihnen dieser Artikel über Anschlüsse gefallen hat und Sie mehr über AC / DC-Laden erfahren möchten oder welche Vorteile eine eigene AC-Ladestation bietet oder viele andere Themen, haben wir eine Reihe von Artikeln im Knowledge Center-Bereich vorbereitet.
