Combined Charging System
Combined Charging System (CCS; deutsch kombiniertes Ladesystem) ist ein internationaler Ladestandard für batterie-elektrische Fahrzeuge (BEV). Die Steckervarianten und Ladeverfahren sind in Teil 3 der IEC 62196 (EN 62196) genormt. Neben der europäischen Variante Combo-2 gibt es die nordamerikanische Variante Combo-1.
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Mit dem standardisierten CCS-Steckersystem lassen sich sowohl Gleichstrom- als auch Wechselstromladeverfahren realisieren. Die europäische Version von CCS basiert auf der Typ-2-Fahrzeugkupplung, die mit zwei zusätzlichen Gleichstrom-Steckerpolen erweitert worden ist und als „Combo 2“ bezeichnet wird. Mit CCS-Ladedosen (auch Fahrzeug-Inlet genannt) ausgerüstete Fahrzeuge lassen sich sowohl über Typ-2- wie mit Combo-2-Fahrzeugkupplungen aufladen. Das im Einzelfall genutzte Ladeverfahren und die Ladezeit sind dabei sowohl von der Spannungsquelle (Leistungsfähigkeit und Gleichstromtauglichkeit) als auch von den fahrzeugseitigen Voraussetzungen (Gleichstromtauglichkeit und/oder Leistungsfähigkeit des Bordladegeräts) abhängig.
Typ 2 und Combo 2 wurden in der EU als Standardsteckverbindungen bei Ladeleistungen über 3,6 kW für Wechselstrom und über 22 kW für Gleichstrom festgelegt.[1] In Deutschland erfolgt diese Vorgabe durch die Ladesäulenverordnung. In Konkurrenz zu CCS stehen das von japanischen Herstellern favorisierte Ladesystem CHAdeMO und das chinesische System nach GB Standard 20234.
Geschichte
Mit dem Entwicklungsschub, den Elektrofahrzeuge zu Beginn des 21. Jahrhunderts erhielten, begann man ein Netz öffentlicher Ladepunkte zu errichten. Erst als entlang von Überlandstrecken und Autobahnen Ladepunkte installiert waren, wurde überregionaler Verkehr möglich.
Anfänglich wurden Elektroautos mittels eines zumeist fest im Fahrzeug integrierten Ladegerätes mit Wechselstrom, später vor allem in Europa auch mit Dreiphasenwechselstrom geladen. Es wurde eine historisch gewachsene Vielzahl an Steckerformen zum Aufladen genutzt. Zum Anschluss an das Stromnetz wurden neben verschiedenen Haushaltssteckern mit etwa 2,5 kW Leistung, über CEE-Stecker (blaue Campingstecker) mit 16 A, 230 V (3,7 kW), auch Industrie-Drehstromstecker nach IEC 60309 mit 32 A oder selten 63 A, 400 V (43 kW) genutzt. Diese sind zwar genormt, jedoch durch unterschiedliche Steckergrößen an die vorgesehene Leistung angepasst, sodass häufig Adapter benötigt wurden, um das Elektroauto an die entsprechende Steckdose anzuschließen.
Autoseitig hatte dabei für den Fahrzeugstecker der ursprünglich 2001 in den USA genormte, 2009 völlig überarbeitete und auch in Asien weit verbreitete SAE-J1772-2009-Fahrzeugstecker (Typ-1-Stecker) auch in Europa einen hohen Marktanteil. Er erlaubt allerdings keine Nutzung des in Europa verbreiteten Drehstroms, da er nur einphasig ausgelegt ist. Daraus resultieren begrenzte Ladeleistungen und lange Ladezeiten. Auch öffentliches Gleichstromladen war ein bis dato nicht umgesetztes Konzept und mit den verfügbaren Steckverbindungen auch nicht vorgesehen. Die Autoindustrie drang daher darauf, bei der noch anstehenden Standardisierung für die Gleichstromladung eine einheitliche Norm zu erreichen. Aus Japan kommend entstand 2010 der CHAdeMO-Standard[2] mit einer eigenen Steckverbindung.
Während in Amerika und Europa IEC Typ 1 (alias SAE J1772/2009) und IEC Typ 2 (alias VDE-AR-E 2623-2-2) noch getrennt entwickelt worden waren, trieben die entsprechenden Kommissionen die technische Entwicklung für die Gleichstromladung gemeinsam voran. 2010 wurde bekannt, dass man die schon gemeinsamen Signalisierungspins der vorhandenen IEC-Typen übernimmt und zur Erreichung höherer Ladeleistungen mit Gleichstrom sowohl die Typ-2-Fahrzeugkupplung wie auch die Typ-1-Fahrzeugkupplung um zwei zusätzliche Hochstromkontakte autoseitig ergänzt.[3][4] Im Januar 2011 wurde der erste Stand, im Juni der zweite des Systems zur internationalen Normung nach IEC 62196-3 eingereicht. Der Öffentlichkeit wurden die funktionierenden Prototypen im Rahmen des 15. Internationalen VDI-Kongresses „Elektronik im Kraftfahrzeug“ am 12./13. Oktober 2011 in Baden-Baden vorgestellt.
Vor allem die deutsche Autoindustrie hatte sich im März 2011 gegenüber der EU-Kommission für die Übernahme der CCS2-Fahrzeugkupplung als Standard ausgesprochen. Zusätzlich hatten schon zu diesem Zeitpunkt kontinentübergreifend mehrere Autohersteller (BMW, Daimler, Ford, General Motors und Volkswagen-Konzern) erklärt, zukünftig ausschließlich das nun „Combined Charging System“ genannte Ladestecksystem ab Mitte 2012 in ihren Elektrofahrzeugen einzusetzen.[5] Zu diesem Zeitpunkt war noch kein Fahrzeug mit diesem Steckeranschluss verfügbar. Das Combined Charging System sollte jedoch nach den Bestrebungen vor allem deutscher Autokonzerne in Europa die Grundlage für einen einheitlichen autoseitigen Ladesteckanschluss an den Elektrofahrzeugen schaffen. Ziel war es, Stromquellen verschiedener Leistungsstufen sowohl im Wechselspannungs- als auch im Gleichstrombereich nutzen zu können. Die Steckervielfalt an Ladepunkten und Elektrotankstellen sollte reduziert werden. Die anfangs installierten 50-kW-CCS-Stationen boten allerdings schon damals keine Reserven, um bei mittelfristig steigenden Akkukapazitäten kurze Ladezeiten zu garantieren. Obwohl in der CCS 1.0 Spezifikation Ladeleistungen von bis zu 200 kW definiert waren,[6] wurden zunächst keine solche Stationen gebaut.
Im Folgejahr 2012 bekräftigten deutsche und US-amerikanische Automobilkonzerne erneut, ab 2017[veraltet] nur noch Combo-2-Anschlüsse in ihre Modelle einzubauen.[7] Die ersten Combo-2-Fahrzeuge mit CCS als aufpreispflichtiger Zusatzausstattung kamen Ende 2013 auf den Markt.
Die erste öffentliche CCS-Ladestation mit 50 kW Gleichstrom wurde im Juni 2013 in Wolfsburg errichtet und unterstützte damit die Tests des VW e-up!, der optional mit einem CCS-Combo-2-Anschluss ausgestattet werden kann.[8] Zwei Wochen später übergab BMW die erste CCS-Ladestation in München, womit die Tests des BMW i3 unterstützt wurden.[9]
Am 9. Januar 2015 stellte das deutsche Bundesministerium für Wirtschaft und Energie einen in der Folge kontrovers diskutierten[10][11] Entwurf für eine Ladesäulenverordnung (LSV) vor. Abweichend von der EU-Richtlinie wird darin der Combo-2-Standard verpflichtend für alle neu zu errichtenden Gleichstrom-Ladepunkte festgelegt (EU: erst ab 22 kW). Andere Anschlüsse anderer Standards können nur zusätzlich installiert werden. Die Ladesäulenverordnung trat zum 17. März 2016 in Kraft.
Audi, BMW, Daimler, Mennekes, Opel, Phoenix Contact, Porsche, TÜV Süd und Volkswagen gründeten im Mai 2015 in Berlin die Charging Interface Initiative e. V. (CharIN e. V.),[12] eine Initiative, die sich zum Ziel gesetzt hat, das CCS zu fördern und zu verbreiten. Später stießen unter anderem auch die Automarken Tesla Motors[13] und Volvo[14] hinzu.
Ende 2016 kam mit dem Hyundai Ioniq Elektro ein serienmäßig mit CCS ausgestattetes Fahrzeug auf den Markt, das mit bis zu 70 kW laden kann.[15] Zuvor hatten nur BMW und VW das Gleichstromladen (als aufpreispflichtige Zusatzausstattung) im Programm.
2016 wurde ein stärkeres, abwärtskompatibles CCS-Schnellladesystem mit bis zu 350 kW Ladeleistung vorgestellt. Elektroautos mit entsprechend konstruierten Traktionsbatterien können innerhalb von etwa 15 Minuten zu 80 Prozent aufladen.[16][17][18]
CCS und Typ-1-Stecker (Amerika)
In Nordamerika wird zum Wechselstromladen die Typ-1-Fahrzeugkupplung (SAE J1772) verwendet. Diese ist, im Gegensatz zur Typ-2-Fahrzeugkupplung, aufgrund der dort vorherrschenden Stromnetzinfrastruktur nur für einphasiges Laden ausgelegt. Für den CCS-Einsatz wurden Typ-1-Fahrzeugkupplung und Fahrzeugstecker ebenfalls mit einer Erweiterung um zwei Gleichstrompole versehen. Diese Bauform wird Combo 1 genannt. Sowohl Typ-1-Fahrzeugkupplung als auch die europäische Typ-2-Fahrzeugkupplung und ihre „Combo“-Gleichstrom-Erweiterungen nutzen die gleichen Kommunikationsprotokolle.[19]
CCS und Typ-2-Stecker (Europa)
CCS ist für europäische Elektrofahrzeuge zur Verwendung mit Typ-2-Fahrzeugkupplung und der Combo-2-Fahrzeugkupplung (Typ-2-Fahrzeugkupplung mit zwei zusätzlichen Gleichstrompolen) standardisiert und bietet zwei Ladeverfahren (combined): die Wechselstromladung (AC) und die Gleichstromladung (DC). Die Wechselstromladung benutzt dabei bis zu sieben Kontakte.
In der Norm IEC 62196 wurden vier verschiedene Wechsel- und Gleichstrom-Lademodi für den Typ-2-Stecker definiert. Sowohl die Fähigkeit zum ein- und dreiphasigen Wechselstromladen als auch das Gleichstromladen über einen Typ-2-Anschluss wurde mit Modifikationen bisher nur beim europäischen Tesla Model S umgesetzt. Andere Anwendungen für das Gleichstromladen mit dem Typ-2-Stecker sind nicht bekannt. Er wird in den meisten Anwendungsfällen nur für das ein-, zwei- oder dreiphasige Wechselstromladen eingesetzt. Welcher der in Norm definierten Lademodi dabei zum Einsatz kommt, ist im Einzelfall von der Bauweise der Ladestelle und von der Auslegung der Ladetechnik im Fahrzeug abhängig.
Der Combo-2-Stecker-Standard (fälschlicherweise gelegentlich auch als „CCS2“ bezeichnet) setzt auf der Typ-2-Stecker-Stiftbelegung auf, erfordert allerdings spezielle Fahrzeugkupplungen und autoseitige Fahrzeugstecker. In diese Fahrzeugstecker können auch „normale“ Typ-2-Fahrzeugkupplungen eingesteckt werden, so dass für beide Fahrzeugkupplungen und die verschiedenen Lademodi nur ein Fahrzeugstecker am Fahrzeug benötigt wird. Von den eigentlich 5 + 2 Kontakten des Typ 2 werden beim CCS-Gleichstromladen mit dem Combo 2 nur die drei Erdungs- und Signalkontakte genutzt. Der Laststrom fließt über die beiden zusätzlichen Gleichstromkontakte. Es kommt der IEC-62196-Lademodus 4 zur Anwendung. Gemäß IEC 61851-1 sind das Ladekabel und die Fahrzeugkupplung dabei fest mit der Ladesäule verbunden und werden am Fahrzeug gesteckt.
Steckerbelegung bei der Combo-2-Gleichstromladung:
- PE … (Protective Earth) Schutzleiter, ugs. Erde bzw. Erdpotential
- CP … (Control Pilot) zum Dialog zwischen Ladestation und Fahrzeug mittels Analogsignal
- PP … (Proximity Pilot) zur Begrenzung des Ladestromes mittels Widerstandscodierung, damit das verwendete Ladekabel nicht überlastet wird
- DC+ … (Direct Current +) Gleichstromladung, Pluspol
- DC− … (Direct Current −) Gleichstromladung, Minuspol
| Typ | AC-Teil Typ 2 | DC-Teil |
|---|---|---|
| Nennspannung | 480 V | 850 V |
| Maximaler Ladestrom | 63 A | 125 A |
| IP-Schutzart im gesteckten Zustand | min. IP44 | |
| IP-Schutzart im ungesteckten Zustand | min. IP 20/IPXXB | |
| IP-Schutzart des Inlets im abgedeckten Zustand (Road Position) | min. IP55 | |
| Normung | IEC 62196–2 & IEC 62196–3 | IEC 62196–3 (Draft) |
Kommunikationsprotokoll
Die digitale Kommunikation zwischen Gleichstrom-Ladestation und Fahrzeug wird in IEC 61851-24 beschrieben.
| Verbreitung | Hardware-Konfiguration | Kommunikationsprotokoll |
|---|---|---|
| Japan | „System A“ – Gleichstromladung per CHAdeMO | „Configuration AA“ – CAN-basiertes Layer-1-Kommunikationsprotokoll nach CHAdeMO |
| China | „System B“ – Gleichstromladung per GB/T-Stecker 20234.3-2011 | „Configuration BB“ – CAN-basiertes Layer-1-Kommunikationsprotokoll nach GB/T-Standard |
| USA | „System C“ – Gleichstromladung per Combo-Stecker Typ 1 oder Typ 2 | „Configuration EE“ – PLC-basiertes Layer-1-Kommunikationsprotokoll über Combo Typ-1-Stecker |
| EU | „Configuration FF“ – PLC-basiertes Layer-1-Kommunikationsprotokoll über Combo Typ-2-Stecker |
Für das Combined Charging System der EU ist entsprechend die „Configuration FF“ im Annex C von IEC 61851-24 zu verwenden.[20]
Die eigentlichen Schritte im Kommunikationsverfahren sind bei allen Gleichstromverfahren anwendbar. Nach der Aktivierung der Verbindung senden Ladestation und Fahrzeug ihre Parameterliste an die jeweils andere Seite, die jede für sich eine Kompatibilitätsprüfung vornimmt. Nach der Aktivierung der Wegfahrsperre und der Steckerverriegelung kann der Ladestrom geschaltet werden. Der Ladecontroller / das Batteriemanagementsystem im Fahrzeug als Master bestimmt dann in kurzen Abständen immer wieder neu die von der DC-Säule (Slave-Seite) geforderte Ladeleistung (Ladespannung und Ladestrom). Die Beendigung des Ladevorganges erfolgt bei vollständiger Ladung oder durch Nutzereingabe zum vorzeitigen Abbruch. Typischerweise unterbricht eine Seite die Ladung bereits, bevor 100 % State of Charge erreicht werden, da die Weiterladung bis 100 % überproportional lange dauern würde.
Typen von CCS/Combo-2-Schnellladestationen
Beim CCS ist das Ladegerät für Gleichstrom extern in der Ladesäule eingebaut. Im Fahrzeug ist – je nach Hersteller – oft nur ein Bordlader geringer Leistung (gewichtsparendes einphasiges AC-Notladegerät) eingebaut. Combo 2 kann mit bis zu 500 Volt Gleichspannung laden, (derzeit meist 400 V), eine Erweiterung bis 800 V ist geplant. Um laden zu können, ist eine spezielle Combo-2-Schnellladestation erforderlich. Diese reagiert auf Signale der Fahrzeug-Steuereinheit über CP und PP, mit welcher Spannung und DC-Stromstärke sie maximal laden darf.
Aktuelle Schnellladestationen laden mit bis zu 125 A (50 kW bei 400 V). Vereinzelt gibt es inzwischen auch Ladesäulen mit bis zu 200 A. Es gibt auch portable CCS-Ladestationen mit 22 kW Leistung für beschleunigtes Laden, die direkt am haushaltsüblichen Drehstromnetz betrieben werden können.[21] Es sind verschiedene Typen von stationären CCS-Schnellladestationen vorhanden, beispielsweise:
- ABB Terra 53 (Nennleistung 50 kWDC, erste CCS-Stationen, Aufstellung ab 2013 in Wolfsburg und München)[22]
- Siemens-EFACEC (Nennleistung 50 kWDC, Aufstellung ab 2014 entlang der A9 zwischen München und Leipzig (Berlin))[23]
- EBG compleo CITO BM 500 (Nennleistung 50 kWDC, 44 kWAC, 3in1-Multi-Charger, seit 2015 auf dem Markt.)
An der Ladestation BMW-Welt in München (Am Olympiapark 1) konnten beide Stationstypen miteinander verglichen werden (Siemens Efacec ist dort zwischenzeitlich abgebaut).
Ladecharakteristik für ein Fahrzeug mit 18,8 kWh Nettokapazität (BMW i3 bzw. Volkswagen e-Golf/e-up, beide Fabrikate verhalten sich gleich, wobei der e-Golf/e-up maximal mit 40 kW lädt, der i3 hingegen mit 50 kW):
Nach einer kurzen Anwärmphase von knapp einer Minute liefern die beiden Stationstypen eine konstante DC-Leistung von 43 kW (ABB) bzw. 47 kW (Siemens). Bei näherer Betrachtung des Zugewinns an Ladung stellt sich heraus, dass ABB die gelieferte DC-Strommenge netto, Siemens brutto zählt (rechnerischer Ladewirkungsgrad 43 kW / 47 kW = 91,5 %).
Letztlich sind beide Ladesysteme gleich schnell. Für beide Ladesysteme gilt: Sobald die Batterie etwa 67 % Ladung erreicht hat, regelt die Ladesäule den Ladestrom und die Ladeleistung kontinuierlich zurück. Um beispielsweise von 10 % auf 67 % zu kommen, werden rund 15 Minuten benötigt. Von 67 % auf 80 % dauert es weitere rund 6 Minuten. Kaum ein Ladevorgang dauert länger als 20 Minuten. Bei 80 % bis 85 % Ladung wird die Schnellladung deutlich langsamer (die restliche Ladung auf rund 100 % dauert etwa eine halbe Stunde). Das heißt, dass das Schnellladen nur 80 bis 85 % Geschwindigkeitsvorteile im Gegensatz zu AC-Ladungen bietet.
Das kombinierte Ladesystem soll sich mit den Bedürfnissen des Kunden entwickeln. In seiner aktuellen Version CCS 1.0 deckt es die derzeit üblichen Funktionen des AC- und DC-Ladens ab. Als zukünftige Version deckt CCS 2.0 die Bedürfnisse ab, die in naher und mittlerer Zukunft notwendig sein werden. Die Spezifikationen und zugrunde liegenden Standards für CCS 1.0 und CCS 2.0 sind in der Tabelle für DC-Laden beschrieben.
| Feature | CCS 1.0 | CCS 2.0 |
|---|---|---|
| Leistung | < 80 kW | < 350 kW |
| Spannung | < 500 V | 200 – 1000 V |
| Strom | < 200 A | < 500 A |
| Fahrzeuganschluss | Combo 1 oder 2 (IEC 62196-3) | |
| Fahrzeugeinlass | Combo 1 oder 2 (IEC 62196-3) | |
| Aufladen
Kommunikation |
Hochrangige Kommunikation:
|
Hochrangige Kommunikation:
|
| Lastverteilung | reaktiv | Reaktiv und geplant |
| Autorisierung Ladevorgang | externe Zahlung | externe Zahlung und/oder Plug and Charge (Plug and Charge war obligatorisch ab 2020 vorgesehen, wurde aber nicht zu diesem Zeitpunkt wirklich realisiert.) |
| Ladestation | IEC 61851-23 | |
Wechselstrom-, Drehstrom- und Gleichstromladen mit CCS
Akkumulatorzellen werden im Fahrzeug grundsätzlich mit Gleichstrom geladen. Der Begriff des Gleichstrom- und Wechselstromladens beschreibt die Stromform, welche in das Fahrzeug eingespeist wird.
Wechselstromladen
Beim einphasigen Wechselstromladen kann ein CCS-Elektroauto mit einem Ladekabel, das über eine Typ-2-Fahrzeugkupplung und eine In-Kabel-Kontrollbox (ICCB) verfügt, direkt über eine Haushalts-Schukosteckdose mit dem Stromnetz verbunden werden. Mit ihm lassen sich Ladeleistungen von typischerweise 2,3 kW dauerhaft übertragen, teilweise hängt der Wert auch von den lokalen Gegebenheiten ab. Diese Kabel werden von einigen Herstellern serienmäßig mitgeliefert. Je nach Anbieter wird dies als „Standardladung“ oder „Notladung“ bezeichnet. Bei der Nutzung von „blauen“ 16-A-CEE-Steckdosen und ICCB-Kabel können dauerhaft 3,6 kW oder bei einer einphasig ans Stromnetz angeschlossenen Wandladestation mit Typ-2-Stecker bis 7,2 kW übertragen werden. Im Fahrzeug befindet sich das eigentliche Ladegerät, das den Wechselstrom gleichrichtet und den Ladevorgang regelt. Je nach Fahrzeug und Ausstattungspaket können einige Modelle nur mit maximal 3,6 kW laden.
Drehstromladen
Beim dreiphasigen Drehstromladen wird das Fahrzeug per mitgebrachtem Typ-2-Kabel (bis 22 kW) oder per ladestationsseitig fest installiertem Ladekabel (mit Typ-2-Fahrzeugkupplung) an einer Ladesäule, einer Wandladestation (auch Wallbox genannt) oder einer "mobilen Ladebox" angeschlossen. Die Ladestation bzw. Wallbox ist dabei dreiphasig mit dem Stromnetz verbunden, bei einer „mobilen Ladebox“ meist per rotem CEE-Stecker. An Bord des Fahrzeugs befindet sich, wie beim Wechselstromladen, ein Ladegerät, das den Dreiphasenwechselstrom aus dem Niederspannungsnetz gleichrichtet und die Regelungsfunktionen (Ladeverfahren) übernimmt. Die mögliche Ladeleistung liegt typischerweise bei 11–22 kW, was einem 16-A- bzw. 32-A-Anschluss (IEC 60309) entspricht. Der maximale Ladestrom wird begrenzt durch die Aufnahmefähigkeit des Akkus, die Leistungsfähigkeit und Kühlung des Ladegeräts im Fahrzeug. Ebenso signalisiert die Ladestation dem Fahrzeug den maximal abnehmbaren Ladestrom, um zuerst sich selbst und die Elektroinstallation (Kabel, ggf. Steckdose und Absicherung) außerhalb des Fahrzeugs nicht zu überlasten.
Gleichstromladen
Beim Gleichstromladen wird Gleichstrom aus der Ladesäule direkt in den Fahrzeugakku eingespeist. Fahrzeugseitig ist das Batteriemanagementsystem in der Lage, mit der Ladesäule zu kommunizieren. So wird beispielsweise signalisiert, die Stromstärke zu begrenzen oder bei vollem Akku abzuschalten. Die zugehörige Leistungselektronik befindet sich jedoch im Gegensatz zum Wechselstromladen außerhalb des Fahrzeugs in der Ladesäule. Es können verlustarm sehr hohe Ladeströme und Ladeleistungen übertragen werden, was bei entsprechenden Voraussetzungen kurze Ladezeiten ermöglicht. Die Hersteller von Autos mit Gleichstrom-CCS-Schnellladung boten diese Fähigkeit zunächst meist als kostenpflichtige Zusatzausstattung zu Aufpreisen im drei- bis vierstelligen Bereich an, mittlerweile ist sie bei immer mehr Fahrzeugen serienmäßig verbaut. Bei asiatischen Elektroautos hingegen ist der CHAdeMO-Anschluss standardmäßig am Fahrzeug integriert, ebenso, wie der Supercharger-Anschluss Standard an Tesla-Fahrzeugen ist.
CCS und andere Gleichstrom-Ladeverfahren, Kritik
Der Combo-2-Standard steht wegen seiner späten Einführung in Konkurrenz zum ebenfalls genormten Gleichstromladeverfahren CHAdeMO, das in Japan entwickelt wurde und schon weit verbreitet ist (s. Verbreitung von Chademo).[24] Es wird vor allem von asiatischen Herstellern genutzt und wurde mit deren Fahrzeugen nach Europa importiert. Die Anzahl dieses Ladestellentyps in Europa ist (Stand Ende 2015) etwa halb so hoch wie in Japan, doch bereits doppelt so hoch wie in den USA. Im Gegensatz zu CCS wird beim CHAdeMO-Gleichstrom-Autoinlet ein zusätzlicher separater Anschluss für das Wechselstromladen (meist Typ 1) benötigt. Die fahrzeugseitige Schnittstelle zum Gleichstromladen wird bei asiatischen Fahrzeugen markenübergreifend standardmäßig verbaut, muss vom Kunden also nicht, wie bei CCS-Combo-2, gegen Aufpreis geordert werden. In Japan wird selbst der deutsche BMW i3,[25][26] VW e-Golf und VW e-up![27] mit CHAdeMO-Anschluss ausgeliefert. 2014 waren etwa 70 % aller schnellladefähigen Elektroautos mit einem CHAdeMO-Anschluss ausgestattet, mit Combo-2-Anschluss etwa 7 %.[28] Auch 2016 beschränkt sich die Liste der Fahrzeuge, die CCS anbieten, bislang auf nur fünf Fahrzeuge (zwei von VW, eines von BMW, eines von Hyundai und eines von Chevrolet in den USA).[29] Und selbst bei diesen wird CCS oft nur als Sonderausstattung angeboten. Das CHAdeMO-Ladesystem wird hingegen in vielen Elektroautos bereitgestellt (siehe Fahrzeugliste CHAdeMO). Deshalb wurde kritisiert, dass deutsche Autohersteller durch das Vorantreiben des CCS-Standards den Verkauf von ausländischen Elektroautos verhindern wollten.[30]
Anlässlich des zweiten EV World Summit im Juni 2013 haben Sprecher der CHAdeMO-Gruppe und der Volkswagen-Gruppe darauf hingewiesen, dass beide Systeme (CHAdeMO und Combo 2) keine Konkurrenz beider Standards für die Gleichstromladung bedeuten, wenn die Schnellladestationen mit Anschlüssen für beide Systeme ausgestattet werden (die Zusatzkosten für ein weiteres Ladeprotokoll/Ladeverfahren liegen bei gerade 5 %) – daher empfehlen z. B. Nissan und Volkswagen gemeinschaftlich die Errichtung von „multi-standard fast chargers“, die sowohl von Fahrzeugen mit CHAdeMO- als auch mit Combo-2-(CCS)-Anschluss genutzt werden können.[31] Entsprechende Ladesäulen (meist sogenannte Tripellader mit AC: 43 kW + CHAdeMo: 50 kW + Combo 2: 50 kW) werden bereits in vielen Ländern errichtet. Demgegenüber wird in den Förderrichtlinien SLAM des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) für die Aufstellung von Ladesäulen explizit die Installation von CHAdeMO untersagt.[32]
Ferner stand CCS in Europa Konkurrenz zum proprietären Gleichstromschnellladesystem von Tesla, das über die laut EU-Richtlinie genormte Typ-2-Fahrzeugkupplung für die DC-Ladung auf zusätzliche DC-Kontakte verzichtet, jedoch über die Typ-2-Fahrzeugkupplung mit modifizierter Steckerbelegung dennoch mit bis zu 135 kW DC lädt.[33] Tesla bietet einen Adapter zur Ladung an CHAdeMO-Stationen an und seit Mai 2019 auch einen Adapter zur Ladung an CCS-DC-Stationen. Auch Tesla kündigte eine Erhöhung der Gleichstrom-Ladeleistung an.[34] Seit 2019 werden alle europäischen Tesla-Fahrzeuge mit CCS ausgeliefert.
Bei diversen Fahrzeugmodellen (z. B. VW eGolf, BMW i3, Nissan Leaf) wurde ab etwa 2016/2017 die verfügbare Akkukapazität von etwa 20 kWh auf rund 30 kWh angehoben. Mit der bei den meisten CCS- und CHAdeMO-Ladesäulen zur Verfügung stehenden maximalen Ladeleistung in der Größenordnung von 50 kW verlängert sich die 80-Prozent-Ladezeit damit auf über eine halbe Stunde. Dafür kann jetzt länger mit maximaler Ladeleistung von 50 kW geladen werden, was die in 30 Minuten ladbare Reichweite und damit die Praxistauglichkeit deutlich erhöht.
Weblinks
- Lösungen für die Elektromobilität.
- Technik, Umsetzbarkeit, Akzeptanz der DC-Ladung auf der Kernachse A9 (München – Nürnberg – Leipzig).
- Überblick Schnellladen (Memento vom 10. Dezember 2013 im Internet Archive)
- Flex(ibler) geht nicht. (Memento vom 28. Oktober 2014 im Webarchiv archive.today)
Einzelnachweise
- Richtlinie 2014/94/EU (PDF) vom 22. Oktober 2014.
- Establishment of CHAdeMO Association. Bei: tepco.co.jp. 15. März 2010, abgerufen am 29. März 2016.
- Gery J. Kissel (GM Engineer and SAE J1772 Task Force Chair): Standards Update / Global Approaches to Vehicle-Grid Connectivity. (Memento vom 21. Juli 2011 im Internet Archive). 30. August 2010.
- Christiane Brünglinghaus: Einheitliches Stecksystem für Elektrofahrzeuge. (Memento vom 9. März 2011 im Internet Archive) Bei: ATZ.online.de. 16. September 2010.
- Universal charging for electric cars. In: Auto123.com. 15. November 2011, abgerufen am 23. Mai 2012.
- Combined Charging System 1.0 Specification - CCS 1.0. Abgerufen am 5. November 2020 (englisch).
- Elektroauto-Hersteller einigen sich auf Schnelllade-System. Bei: Mein-Elektroauto.com. 5. Mai 2012, abgerufen am 17. Mai 2012.
- Erste öffentliche 50 KW DC Schnellladesäule auf der e-Mobility-Station in Wolfsburg eingeweiht. (Nicht mehr online verfügbar.) In: Landesinitiative-Mobilitaet.de. 20. Juni 2013, archiviert vom Original am 26. September 2013; abgerufen am 9. Juli 2013.
- Schnellladestation an der BMW Welt eröffnet. In: BMWGroup.com. 4. Juli 2013, abgerufen am 9. Juli 2013.
- Erzwungene Einheit: Entwurf zur Ladesäulenverordnung des BMWi. Bei: heise.de. 19. Januar 2015, abgerufen am 2. Februar 2015.
- Ladesäulenverordnung – Entw. Jan 2015. Bei: bsm-ev.de. Abgerufen am 2. Februar 2015.
- Mission & Purpose. Bei: CharINeV.org. Abgerufen am 27. März 2016.
- CharIN e. V. welcomes member Tesla Motors. Bei: CharINeV.org. 24. März 2016, abgerufen am 27. März 2016.
- Volvo plädiert für einheitliche Lade-Infrastruktur. Bei: ElektronikNet.de. 10. März 2016, abgerufen am 27. März 2016.
- Hyundai-Verkaufsprospekt, Stand Oktober 2016, HMDADX16-211016/22.500/102016 INNOCEAN, S. 3.
- 400 „Ultra-Fast“ 350 kW Charging Station Network Planned By 4 Automakers For Europe. Bei: InsideEVs.com. Januar 2017, abgerufen am 22. August 2017.
- Standardisierung von Hochvolt-Ladesystemen: HPC. Bei: all-electronics.de. 2. August 2016, abgerufen am 22. August 2017.
- Europäischer 350-kW-Ladesäulen-Korridor. Bei: heise.de. 21. Oktober 2016, abgerufen am 22. August 2017.
- Combined Charging System Specification. Bei: charinev.org. Abgerufen am 22. August 2017.
- Takeshi Haida: IEC / EN standardization. (PDF) In: CHAdeMO.com. Oktober 2014, archiviert vom Original am 1. Oktober 2015; abgerufen am 30. September 2015.
- Schnellladegerät MDC22. (Memento vom 22. Dezember 2015 im Internet Archive) Bei: Design-Werk.ch. Abgerufen am 12. Dezember 2015.
- Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. DC-Ladestation Terra 53. Bei: ABB.com. (PDF; 199 kB). Abgerufen am 22. August 2017.
- Elektrisch auf die lange Strecke. (Memento vom 26. Oktober 2014 im Internet Archive) Bei: autokon.de. 19. Februar 2017, abgerufen am 22. August 2017.
- CHAdeMO.com. Abgerufen am 12. Januar 2016.
- BMW i3 Gets CHAdeMO Charged In Japan. Bei: InsideEVs.com. 2013. Abgerufen am 19. Dezember 2015.
- In Japan, BMW i3 Gets CHAdeMO, Slow Charge Connector Hidden Under Hood. Bei: TransportEvolve.com. 15. November 2013, abgerufen am 19. Dezember 2015.
- CHAdeMO technical roadmap. (Memento vom 3. August 2016 im Internet Archive) (PDF; 5,36 MB) Bei: CHAdeMO.com. November 2015, abgerufen am 22. August 2017.
- Deutschland darf beim Aufbau eines DC-Schnellladenetzes nicht auf CHAdeMO verzichten. (Memento vom 22. Dezember 2015 im Internet Archive) (PDF; 909 kB). Bei: elektrive.net. Juni 2014, abgerufen am 19. Dezember 2015.
- Ausländische Elektroautos unerwünscht. Bei: zoepionierin.de. 7. April 2014, abgerufen am 21. Mai 2016. Zitat: „VW und BMW, also die einzigen Hersteller, die mit CCS arbeiten, haben erst im November 2013 den VW eUp und den BMW i3 auf den Markt gebracht.“
- Ausländische Elektroautos unerwünscht. Bei: zoepionierin.de. 7. April 2014, abgerufen am 21. Mai 2016.
- 2013 World EV Summit in Norway – Chademo, Nissan and Volkswagen align on promoting multi-standard fast chargs to accelerate infrastructure deployment and EV adoption. (PDF; 160 kB) (Nicht mehr online verfügbar.) In: CHAdeMO.com. 11. Juni 2013, archiviert vom Original am 25. September 2013; abgerufen am 9. Juli 2013.
- SLAM – Der Förderunsinn. In: zoepionierin.de. 28. Januar 2016, abgerufen am 21. Mai 2016.
- Die schnellste Ladestation der Welt. Bei: TeslaMotors.com. Abgerufen am 29. November 2015.
- Elon Musk: Tesla Supercharger V3 mit über 350 kW. Bei: electrive.net. 3. Januar 2017, abgerufen am 22. August 2017.