CCS1 a CCS2 jsou dvě varianty kombinovaného nabíjecího systému (CCS) pro elektromobily, které se liší designem, funkčností a regionálním využitím, přičemž CCS1 se používá především v Severní Americe a CCS2 se častěji používá v Evropě a dalších regionech.
Rozdíly v geografickém využití
CCS1 je dominantním standardem nabíjení v Severní Americe, včetně Spojených států a Kanady, zatímco CCS2 se rozšířil v Evropě, Austrálii a dalších regionech. Tato geografická propast ve standardech nabíjení představuje výzvy pro výrobce a řidiče elektromobilů, zejména pokud jde o mezinárodní cestování nebo vývoz vozidel. Regionální preference pro tyto konektory vedly k vývoji modelů elektromobilů a nabíjecí infrastruktury specifických pro daný trh, čímž formovaly globální krajinu elektromobility.
Návrh konektoru a piny
Konstrukce a konfigurace pinů konektorů CCS1 a CCS2 odrážejí jejich odlišný původ a možnosti:
- CCS1 využívá AC konektor typu 1 (J1772) se dvěma dalšími DC piny, což má za následek objemnější 7pinovou konfiguraci.
- CCS2 je založen na AC konektoru typu 2 (Mennekes) s efektivnějším 9pinovým designem.
- Další piny v CCS2 zlepšují komunikaci mezi vozidlem a nabíjecí stanicí a umožňují pokročilé funkce, jako je obousměrné nabíjení.
- Konstrukce CCS2 umožňuje vyšší proudovou zátěž, až 350 ampérů ve srovnání s 200 ampéry u CCS1, což přispívá k rychlejšímu nabíjení.
Porovnání možností nabíjení
Nabíjecí schopnosti konektorů CCS1 a CCS2 se výrazně liší, což ovlivňuje jejich výkon a všestrannost při nabíjení elektromobilů:
- Nabíjení střídavým proudem: CCS1 podporuje jednofázové nabíjení střídavým proudem až do výkonu 7,4 kW, zatímco CCS2 nabízí jednofázové i třífázové nabíjení střídavým proudem s výkonem až 43 kW. To dává CCS2 značnou výhodu v rychlosti a flexibilitě nabíjení střídavým proudem.
- Rychlé nabíjení stejnosměrným proudem: CCS1 i CCS2 podporují rychlé nabíjení stejnosměrným proudem, ale CCS2 má vyšší maximální proudovou kapacitu. CCS1 zvládne až 200 ampérů, zatímco CCS2 podporuje až 350 ampérů. Tato vyšší proudová kapacita umožňuje CCS2 dosáhnout vyšších rychlostí nabíjení, což může zkrátit dobu nabíjení kompatibilních vozidel.
- Výstupní výkon: Zvýšená proudová kapacita CCS2 se promítá do vyššího potenciálního výstupního výkonu. I když se specifické úrovně výkonu mohou lišit v závislosti na nabíjecí stanici a možnostech vozidla, konstrukce CCS2 v některých případech umožňuje dosáhnout výkonu přesahujícího 350 kW.
- Chladicí systém: CCS2 využívá kapalinou chlazený systém, který zlepšuje jeho schopnost udržovat vysoké rychlosti nabíjení po delší dobu. Tato funkce je obzvláště výhodná pro cestování na dlouhé vzdálenosti a rychlé nabíjení.
- Obousměrné nabíjení: Pokročilá konfigurace pinů CCS2 umožňuje obousměrné nabíjení, což umožňuje aplikace typu vehicle-to-grid (V2G) a vehicle-to-home (V2H). Standard CCS1 tuto funkci inherentně nepodporuje.
Tyto rozdíly ve možnostech nabíjení zdůrazňují vyvíjející se povahu technologie nabíjení elektromobilů a pokračující úsilí o zlepšení rychlosti a funkčnosti nabíjení.
Problémy s kompatibilitou vozidel
Kompatibilita vozidel představuje v kontextu CCS1 vs. CCS2 značnou výzvu. Elektromobily určené pro CCS1 nemohou přímo používat nabíječky CCS2 a naopak bez adaptéru, což omezuje funkčnost mezi regiony. Tato nekompatibilita vedla k vývoji modelů elektromobilů a nabíjecí infrastruktury specifických pro jednotlivé trhy, což komplikuje mezinárodní cestování a vývoz vozidel. Aby se tento problém vyřešil, někteří výrobci začali vyrábět vozidla s duální kompatibilitou nebo nabízet adaptéry, ačkoli tato řešení mohou být spojena s dodatečnými náklady nebo sníženou rychlostí nabíjení.
Kompatibilita s CCS1 a CCS2
Konektory CCS1 a CCS2 nejsou přímo kompatibilní kvůli jejich odlišnému fyzickému provedení a konfiguraci pinů. Průmysl elektromobilů však vyvinul řešení, která tuto mezeru překlenují:
- Adaptéry: Specializované adaptéry umožňují nabíjení vozidel CCS1 na stanicích CCS2 a naopak. Tyto adaptéry podporují rychlé nabíjení až do 250 kW, i když některé mohou mít nižší výkon.
- Vícestandardní nabíjecí stanice: Některé nabíjecí sítě instalují stanice s konektory CCS1 i CCS2, aby vyhovovaly vozidlům z různých regionů.
- Úpravy výrobce: Někteří výrobci elektromobilů vyrábějí vozidla s duálně kompatibilními nabíjecími porty nebo nabízejí modely specifické pro daný region, aby řešili problémy s kompatibilitou.
I když tato řešení zlepšují vzájemnou kompatibilitu, mohou s sebou nést omezení, jako je snížená rychlost nabíjení nebo dodatečné náklady. S vývojem trhu s elektromobily se úsilí o standardizaci a zlepšení interoperability těmito výzvami nadále zabývá.
Adaptace starších vozidel pro CCS2
Nabíjecí adaptér pro elektromobily VIOX
Adaptace starších elektromobilů pro podporu nabíjení CCS2 se stává stále důležitější, protože tento standard se stává široce používaným. Pro majitele vozů Tesla v Evropě je nyní k dispozici možnost dodatečné montáže CCS2 za sníženou cenu 299 eur, oproti původním 500 eurům. Tato dodatečná montáž umožňuje starším vozům Model S a Model X využívat nabíjecí stanice CCS2, čímž se rozšiřují jejich možnosti nabíjení a kompatibilita s novější infrastrukturou.
Pro svépomocí při přestavbě elektromobilů představuje implementace kompatibility s CCS2 výzvy kvůli složitým komunikačním protokolům. Někteří nadšenci však s úspěchem využívají BMW i3 LIM (Low-voltage Interface Module) ke zpracování komunikace GreenPHY potřebné pro CCS2. I když tato metoda vyžaduje elektronické a programátorské dovednosti, nabízí potenciální řešení pro integraci nabíjení CCS2 do zakázkových projektů elektromobilů. S vývojem trhu s elektromobily se pravděpodobně objeví další aftermarketová řešení, díky nimž bude adaptace CCS2 dostupnější pro širší škálu vozidel.
Bezpečnost, hospodárnost a praktičnost
Při analýze CCS1 a CCS2 z hlediska bezpečnosti, hospodárnosti a praktičnosti se CCS2 obecně jeví jako lepší možnost:
- Bezpečnost: Konektor CCS2 je považován za bezpečnější díky svému bezpečnějšímu mechanismu zamykání. Konektor CCS1 je založen na fyzické západce, která se může zlomit a při náhodném odpojení potenciálně způsobit nebezpečné obloukové výboje. Naproti tomu konstrukce konektoru CCS2 značně snižuje pravděpodobnost náhodného odpojení, což výrazně snižuje bezpečnostní rizika.
- Ekonomika: CCS2 je z dlouhodobého hlediska ekonomičtější díky svým vyšším nabíjecím schopnostem. Podporuje třífázové střídavé nabíjení až do 43 kW, ve srovnání s jednofázovým střídavým nabíjením CCS1 až do 7,4 kW. Toto rychlejší nabíjení může vést ke zkrácení doby nabíjení a zvýšení efektivity pro uživatele. Širší globální přijetí CCS2 může navíc vést k úsporám z rozsahu ve výrobě a rozvoji infrastruktury.
- Praktičnost: CCS2 nabízí větší praktičnost díky svému všestrannému designu, který podporuje jednofázové i třífázové střídavé nabíjení a také rychlé stejnosměrné nabíjení s vyšším proudem. Jeho kompatibilita s širší škálou mezinárodních standardů jej také činí praktičtějším pro globální použití, zatímco praktičnost CCS1 je do značné míry omezena na Severní Ameriku.
Budoucí trendy v standardech nabíjení elektromobilů
Budoucnost standardů nabíjení elektromobilů se rychle vyvíjí a toto odvětví formuje několik klíčových trendů:
- Systém nabíjení megawattů (MCS): Tento nově vznikající standard si klade za cíl umožnit ultrarychlé nabíjení těžkých elektrických vozidel s výkonem až 3,75 MW. Zavedení MCS výrazně zkrátí dobu nabíjení velkých užitkových vozidel a dálkových nákladních vozidel.
- Bezdrátové nabíjení: Pokroky v technologii indukčního nabíjení otevírají cestu pro bezdrátová řešení nabíjení. Tyto systémy využívají elektromagnetická pole k přenosu energie z nabíjecích stanic do vozidel, což nabízí větší pohodlí a potenciál pro dynamické nabíjení během jízdy.
- Technologie propojení vozidel a sítí (V2G): Integrace technologií V2G umožňuje elektromobilům nejen odebírat energii ze sítě, ale také ji vracet, což přispívá ke stabilitě sítě a hospodaření s energií. Tato funkce obousměrného nabíjení se stává stále důležitější s rostoucím zaváděním elektromobilů.
- Standardizační úsilí: Probíhají globální iniciativy zaměřené na harmonizaci standardů nabíjení, přičemž Evropská unie a Spojené státy pracují na interoperabilitě pro těžká elektrická vozidla. Tato snaha o standardizaci si klade za cíl zjednodušit proces nabíjení a urychlit rozvoj infrastruktury na celém světě.
