Im vergangenen Jahr 2023 verzeichneten die Verkäufe von Elektrofahrzeugen einen rasanten Marktanstieg und zeigten, dass die Ambitionen für die Zukunft steigen werden. Für viele Länder ist das Jahr 2025 der Zeitpunkt für die Erreichung eines bestimmten Ziels. Die Praxis der letzten Jahre hat gezeigt, dass die Elektrifizierung des Verkehrs eine nachhaltige Energiewende darstellt, die sich der Bewältigung der Klimakrise und dem Schutz des grünen Ökosystems verschrieben hat. Verbraucherumfragen zeigen, dass das Laden von Elektrofahrzeugen ein wesentliches Hindernis für die Einführung von Elektrofahrzeugen darstellt. Anders ausgedrückt: Wenn Verbraucher glauben, dass das Laden von Elektrofahrzeugen zuverlässig, bequem, einfach und erschwinglich ist, steigt ihre Kaufbereitschaft für Elektrofahrzeuge.
Als zentraler Bestandteil des Ladesystems für Elektrofahrzeuge wirken sich Anpassungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Leistung des Ladeanschlusses direkt auf die Ladeeffizienz von Elektrofahrzeugen und das Ladeerlebnis der Fahrzeugbesitzer aus. Obwohl die Standards für Ladeanschlüsse weltweit nicht einheitlich sind, ziehen sich einige sogar aus diesem Bereich zurück. Das Verständnis der Ladeanschlusstypen ist jedoch weiterhin für die langfristige Entwicklung von Elektrofahrzeugen und die Wiederverwendung einiger alter Elektromodelle von Bedeutung.
Je nach Ladeart wird das Laden von Elektrofahrzeugen in Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC) unterteilt. Strom aus dem Netz ist immer Wechselstrom, während Batterien Strom in Form von Gleichstrom speichern müssen. Für das DC-Laden ist ein im Ladegerät integrierter Konverter erforderlich, der Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt, sodass schnell eine große Energiemenge gewonnen und in die Batterie des Elektrofahrzeugs übertragen werden kann. Beim AC-Laden hingegen wird das Bordladegerät im Fahrzeug benötigt, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln und in der Batterie zu speichern. Der grundlegende Unterschied zwischen den beiden Methoden besteht darin, ob sich der Konverter im Ladegerät oder im Fahrzeug befindet.
Wie die obige Abbildung zeigt, haben die Automobilhersteller mit der Entwicklung der Elektrofahrzeugindustrie verschiedene gängige Ladeanschlussstandards für unterschiedliche Absatzregionen etabliert. In Nordamerika sind es AC Typ 1 und DC CCS1, in Europa AC Typ 2 und DC CCS2. Japans Gleichstrom nutzt CHAdeMO, einige auch CCS1. In China gilt der GB/T-Standard als nationaler Ladestandard für Elektrofahrzeuge. Darüber hinaus verfügt der Elektroauto-Riese Tesla über einen eigenen Ladeanschluss.
AC-Ladeanschluss
Ladegeräte für den Heimgebrauch und an öffentlichen Orten wie Arbeitsplätzen, Einkaufszentren, Hotels und Theatern sind derzeit hauptsächlich AC-Ladegeräte. Manche sind mit einem Ladekabel ausgestattet, andere nicht.
J1772-Typ 1-Anschluss
Basierend auf dem SAE J1772-Standard und für den Einsatz mit einphasigen 120-V- oder 240-V-Wechselstromsystemen konzipiert. Dieser AC-Ladestandard wird in Nordamerika und Asien, beispielsweise in Japan und Korea, verwendet und unterstützt nur einphasige AC-Laderaten.
Der Standard definiert auch Ladestufen: AC Stufe 1 bis 1,92 kW und AC Stufe 2 bis 19,2 kW. Aktuelle öffentliche AC-Ladestationen sind fast ausschließlich mit Stufe-2-Ladegeräten ausgestattet, um den Ladebedarf der Parkkunden zu decken. Auch Heimladegeräte der Stufe 2 erfreuen sich großer Beliebtheit.
Mennekes-Typ 2-Steckverbinder
Das von Mennekes entwickelte System wurde von der Europäischen Union als AC-Ladestandard für den europäischen Markt definiert und von vielen anderen Ländern übernommen. Es ermöglicht das Laden von Elektrofahrzeugen mit 230 V einphasigem oder 480 V dreiphasigem Wechselstrom. Die maximale Leistung des dreiphasigen Stroms erreicht 43 kW und erfüllt damit die Ladeanforderungen von Elektrofahrzeugbesitzern in hohem Maße.
Um mit dem vielfältigen Markt für Elektrofahrzeuge kompatibel zu sein, sind an vielen öffentlichen AC-Ladestationen in Europa Ladekabel üblicherweise nicht direkt an den Ladegeräten angeschlossen. Fahrer von Elektrofahrzeugen müssen in der Regel eigene Ladekabel (auch BYO-Kabel genannt) mitführen, um das Ladegerät an ihr Fahrzeug anzuschließen.
Workersbee hat kürzlich das EV-Ladekabel 2.3 auf den Markt gebracht, das nicht nur seine gleichbleibend hohe Qualität und hohe Kompatibilität beibehält, sondern auch die gummierte Anschlusstechnologie für perfekten Schutz nutzt. Gleichzeitig wurde das Kabelmanagement unter Berücksichtigung der Nutzungsszenarien optimiert. Das Design des Kabelclips und des Klettverschlusses macht die Verwendung für Verbraucher jederzeit einfach und angenehm.
Der chinesische Standardstecker für das Laden von Elektrofahrzeugen ähnelt im Aufbau stark dem Typ 2. Die Ausrichtung der internen Kabel und die Signalprotokolle unterscheiden sich jedoch grundlegend. Einphasiger Wechselstrom 250 V, Stromstärke bis zu 32 A. Dreiphasiger Wechselstrom 440 V, Stromstärke bis zu 63 A.
In den letzten Jahren haben GB/T-Stecker aufgrund des explosionsartigen Wachstums der chinesischen Elektrofahrzeugexporte schnell an Popularität auf dem internationalen Markt gewonnen. Neben China besteht auch im Nahen Osten und den GUS-Staaten eine große Nachfrage nach GB/T-Steckern zum Laden.
Obwohl die Debatte über die Vor- und Nachteile von Wechsel- und Gleichstrom heiß geführt wird, ist es angesichts der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen dringend erforderlich, die Anzahl und den Anteil schneller Gleichstromladungen zu erhöhen.
Kombiniertes Ladesystem:CCS1-Anschluss
Basierend auf dem AC-Ladeanschluss Typ 1 werden DC-Anschlüsse (Combo 1) für Hochleistungs-DC-Schnellladen mit bis zu 350 kW hinzugefügt.
Obwohl der unten erwähnte Tesla-Ladeanschluss den Marktanteil von CCS1 rasend schnell auffrisst, wird CCS1 aufgrund des Schutzes durch die zuvor angekündigte Subventionspolitik in den USA weiterhin einen Platz auf dem Markt haben.
Workersbee, ein traditionsreicher Anbieter von Ladesteckern, hat seinen Markt für CCS1-Ladegeräte weiterhin im Blick, verfolgt aktuelle Trends und optimiert seine Produkte kontinuierlich. Das Produkt hat die UL-Zertifizierung erhalten, und seine Zuverlässigkeit und Sicherheit werden von den Kunden uneingeschränkt gelobt.
Neben Amerika werden auch Japan und Südkorea diesen Gleichstrom-Ladestandard übernehmen (natürlich hat Japan auch seinen eigenen CHAdeMO-Gleichstromanschluss).
Kombiniertes Ladesystem:CCS2-Anschluss
Ähnlich wie CCS1 verfügt CCS2 über zusätzliche DC-Anschlüsse (Combo 2) auf Basis des AC-Ladesteckers Typ 2 und ist der Hauptstecker für das DC-Laden in Europa. Im Gegensatz zu CCS1 wurden die AC-Kontakte (L1, L2, L3 und N) des Typs 2 am CCS2-Stecker vollständig entfernt, sodass nur noch drei Kontakte für Kommunikation und Schutzerdung verbleiben.
Workersbee hat für die Hochleistungs-DC-Schnellladeanschlüsse von CCS2 Anschlüsse mit natürlicher Kühlung und Kostenvorteilen sowie Anschlüsse mit Flüssigkeitskühlung und Effizienzvorteilen entwickelt.
Erwähnenswert ist, dass der CCS2-Ladestecker 1.1 mit natürlicher Kühlung bereits eine stabile Dauerleistung von bis zu 375 A Hochstrom erreichen kann. Die erstaunliche Methode zur Kontrolle des Temperaturanstiegs hat bei Automobilherstellern und Herstellern von Ladegeräten große Aufmerksamkeit erregt.
Der CCS2-Steckverbinder mit Flüssigkeitskühlung erfüllt die zukünftigen Anforderungen und kann derzeit eine stabile Stromabgabe von 600 A erreichen. Das Medium ist mit Öl- und Wasserkühlung erhältlich und die Kühleffizienz ist höher als bei natürlicher Kühlung.
CHAdeMO-Anschluss
Gleichstrom-Ladeanschlüsse in Japan und einige Ladestationen in den USA und Europa verfügen ebenfalls über CHAdeMO-Steckdosen, diese sind jedoch nicht gesetzlich vorgeschrieben. Unter dem Marktdruck durch CCS- und Tesla-Anschlüsse hat CHAdeMO allmählich Schwäche gezeigt und wurde von vielen Herstellern und Betreibern von Ladegeräten sogar auf die Liste der nicht berücksichtigten Anschlüsse gesetzt.
GB/T DC-Anschluss
Chinas jüngster überarbeiteter Gleichstrom-Ladestandard erhöht den maximalen Strom auf 800 A. Dies ist ein großer Vorteil für das Aufkommen neuer Elektromodelle mit hoher Kapazität und großer Reichweite auf dem Markt und beschleunigt die Popularität und Entwicklung von Schnell- und Superchargern.
Als Reaktion auf Marktfeedback zur schlechten Leistung des Verriegelungshaltesystems des DC-Steckers, beispielsweise dass der Stecker leicht herunterfällt oder sich nicht mehr lösen lässt, hat Workersbee den GB/T-DC-Stecker verbessert.
Die erhöhte Verriegelungskraft des Hakens verhindert Verbindungsfehler mit dem Fahrzeug und verbessert so die Zuverlässigkeit und das Benutzererlebnis. Darüber hinaus verbessert es nicht nur die Stabilität des elektronischen Schlosses, sondern ermöglicht auch einen schnellen Austausch, was die Wartungskosten bei häufigem Gebrauch senkt.
Tesla-Anschluss: NACS-Anschluss
Das integrierte Design für Wechsel- und Gleichstrom ist halb so groß wie der CCS-Stecker, elegant und leicht. Als eigenständiger Automobilhersteller hat Tesla seinen Ladeanschlussstandard „North American Charging Standard“ genannt.
Auch dieser Anspruch ist vor nicht allzu langer Zeit Wirklichkeit geworden.
Tesla hat seinen Ladeanschlussstandard geöffnet und andere Automobilhersteller und Ladenetzwerke eingeladen, ihn zu nutzen, was enorme Auswirkungen auf den Lademarkt hat.
Große Automobilhersteller wie General Motors, Ford und Mercedes-Benz sind diesem Standard nach und nach beigetreten. Vor Kurzem hat auch die SAE ihn standardisiert und als J3400 definiert.
ChaoJi-Anschluss
Der von China angeführte und von vielen Ländern gemeinsam entwickelte ChaoJi-Stecker kombiniert die Vorteile der gängigen DC-Ladestecker, verbessert die Fehlerquote und optimiert die regionale Kompatibilität. Ziel ist es, weltweit höhere Ströme zu erreichen und zukunftssichere Erweiterungsanforderungen zu erfüllen. Die technische Lösung wurde von der IEC einstimmig genehmigt und ist zum internationalen Standard geworden.
Angesichts der starken Konkurrenz durch NACS ist die Zukunft der Entwicklung jedoch noch unklar.
Die Vereinheitlichung der Ladeanschlüsse kann die Interoperabilität von Ladegeräten verbessern, was zweifellos der breiten Verbreitung von Elektrofahrzeugen zugutekommt. Sie senkt zudem die Inputkosten von Automobilherstellern, Herstellern und Betreibern von Ladegeräten und fördert die beschleunigte Entwicklung der Elektrifizierung des Verkehrs.
Aufgrund staatlicher Richtlinien und Standards bestehen jedoch auch Interessen- und Technologiehürden zwischen verschiedenen Automobilherstellern und Ladegerätelieferanten. Dies erschwert die Vereinheitlichung globaler Standards für Ladeanschlüsse. Die Entwicklung der Standards für Ladeanschlüsse richtet sich nach den Marktentscheidungen. Der Marktanteil bestimmt, wer das Sagen hat, und der Rest kann fusionieren oder verschwinden.
Als Pionier für Ladelösungen engagiert sich Workersbee für die Entwicklung und Standardisierung von Steckverbindern. Sowohl unsere AC- als auch unsere DC-Produkte genießen einen guten Ruf auf dem Markt und haben positiv zur Entwicklung der Ladebranche beigetragen. Wir freuen uns stets auf die Zusammenarbeit mit führenden Branchenführern, um eine grüne Zukunft im Transportwesen zu gestalten.
Workersbee bietet unseren Partnern bessere Ladelösungen für Elektrofahrzeuge mit hochwertigen Produkten, modernster Technologie und starker Produktionsstärke.
Veröffentlichungszeit: 12. Januar 2024