德国国家电动汽车平台

德国标准化路线图电动汽车–版本2德国国家电动汽车平台德国标准化路线图电动汽车–第二版德国标准化路线图电动汽车-版本22012年1月目录12概要德国电动汽车标准化路线图的宗旨2.1.2.22.32.42.52.62.733.13.23.33.43.4.13.4.23.4.33.4.43.4.53.53.63.744.14.24.2.14.2.24.2.34.2.44.2.54.2.64.2.7引言应用范围和汽车等级标准制定和标准化组织的结构DIN、CEN和ISODKE、CENELEC和IEC汽车工程和危险品运输领域的规定能源产业领域的规定和度量衡法电动汽车标准制定的国家工作概述制定标准化路线图的原因和条件电动汽车的使用及其相关的标准化电动汽车的国家协调措施DKE、DIN和NAAutomobil的联合行动DKE的工作NAAutomobil的工作数据安全性和数据保护的标准化工作资助项目框架下的标准化工作电动汽车的国际协调措施CEN/CENELECFocusGrouponEV，欧盟指令M/468其他相关的信息来源“电动汽车”系统概述电动车和智能电网接口、能源流和通信能源流通信服务车网融合数据安全性和数据保护当前涉及接口和通信的标准化工作消费者与充电基础设施关联的人体工程学678101011111212141515171818192020212325262727283031324.3电动车4.3.1驱动装置的系统方法4.3.2充电的系统方法3334352德国标准化路线图电动汽车-版本22012年1月4.3.3安全4.3.4组件4.3.5电池4.3.6燃料电池4.3.7电容器4.3.8特殊的使用场所-故障救援4.3.9电动自行车4.3.10当前的电动车标准化工作36373737373838394.44.4.14.4.24.4.34.4.44.4.54.4.64.4.755.15.1.15.1.25.1.35.1.45.1.55.1.65.1.75.1.85.1.95.26充电站AC充电站DC充电站感应充电系统方法概览充电站的组件和与安全无关的要求安全要求当前充电站的标准化工作标准化路线图的建议对德国标准化路线图的建议一般性建议电气安全电磁兼容性（EMV）外部接口和通信功能安全IT安全和数据保护功率和能耗特征事故研究界的建议标准化路线图路线图的实施–阶段1概览4141434344454750525355565760606162626364附件A标准化路线图的所有资料65附件B概念和缩写B.1B.2概念和定义缩写6668附件C电动汽车对各利益相关集团的益处C.1C.2电动汽车带来的机遇电动汽车标准化的收益6971附件D电动汽车标准、规范和标准化委员会概览D.1D.2标准DIN、NAAutomobil和DKE的委员会74813德国标准化路线图电动汽车-版本22012年1月1概要为确保德国在电动汽车领域的全球竞争中获得主导地位并进一步扩大优势，同时保持德国技术研发和价值创造的步伐，必须提前有针对性地引导其发展，与其背后隐藏的利益紧密联结。为了对德国经济进行成功定位，在这种背景下需要将标准化的积极作用从一开始就纳入到发展进程中，并充分发挥它的作用，这一点非常重要。电动汽车领域的标准化具有一些区别于之前标准的特点。特别的挑战在于必须根据需要和目的在不同行业和部门间进行协调和整合。电动汽车是一次飞跃性的创新，需要应用全新的跨行业的系统思维。此前，电气工程/能源技术和汽车技术领域分别采用的是各自领域的独立标准。而在这些领域的合作和由此出现的新的行业接口方面，至今为止一直缺少一个跨行业的标准和明确的划分方法。目前的第2版本标准化路线图是2010年秋制定的第一版标准化路线图[11]的延续。它涵盖了电动汽车及其基本框架的最新发展，并将其与现行的必要的标准化活动联系起来。德国电动汽车标准化路线图包含了各相关方对于电动汽车标准化战略行动的的共识，从汽车制造商到电气产业和能源供应商/网络供应商以及信息网络供应商，再到行业组织和政府机构。相关规定的参考资料参见NPE/AG4[9]的“规定研发”团队的报告。支持电动汽车推广的建议总结如下：在欧洲和国际范围内的政策需要相互衔接和契合标准化工作与研发、法规制定的相互衔接是必要的。单个国家的标准和法规制定不得妨碍其在国际上的一致性。标准化工作必须迅速且国际化国家和国际的标准方案目前处于相互竞争的态势。然而由于汽车市场的国际化，必须从一开始就致力于推动国际标准的制定工作。这一点同样适用于汽车和基础设施的接口。仅制定适用于德国乃至整个欧洲的电动汽车标准是不够的。因此，在国际标准化进程中，需要迅速制定完成国家层面的建议，并将德国所取得的成果纳入到国际标准中。各方协调和工作重心的确定电动汽车涉及到众多参与方和专业领域。因此由现有的指导委员会EMOBILITY(DKE/NAAutomobil)和DIN电动汽车委员会进行跨机构合作和协调非常重要，以避免重复工作。无需再建立新的委员会，而应加强DIN和DKE中现有委员会的作用。标准必须清晰、明确为促进创新，标准的制定应着眼于功能，避免针对技术解决方案的规定（标准的规定基于性能，而不是基于技术细节的描述）。但是，为确保接口标准必要的互通性（例如车辆和电网基础设施之间），必须确定相关的技术方案。4世界范围内统一的充电基础设施是必要的（互通性）电动汽车必须能够“随时随地”充电：因此需要确保不同厂商的汽车与不同供应商基础设施之间的互通性。充电技术和结算方式的标准制定，应为用户创造一个统一的、舒适可用的和安全的充电接口。用户的利益必须高于单个企业的利益。采用现有标准，并对现有标准进行细化在目前的“汽车技术”、“信息和通信技术”以及“电气工程”领域已经存在了大量必要的相关标准。标准制定过程中必须应用这些标准并公布相关标准。关于这些标准的信息及现状属于该标准化路线图的组成部分。除此之外，工作的重点不是制定新的标准，而是进一步扩展/调整针对电动汽车要求的现有标准和规范。特别是针对接口方面的问题，必须进行跨行业的国际合作。积极融入到欧洲和国际标准的制定工作中为施加积极影响并实施目标，加强国家和国际活动的参与非常必要。因此德国企业必须强化其在德国、欧洲和国际标准制定工作中的参与和角色。标准制定工作是研发中不可或缺的组成部分，因此应当给予支持和推动。标准化路线图的主题范围图1：建议执行时间表德国标准化路线图电动汽车-版本22012年1月5德国标准化路线图电动汽车–版本22012年1月22.1.德国电动汽车标准化路线图的宗旨引言化石能源不仅为人类提供重要的能源供应，而且还是工业和生活以及（个人）机动车领域中的重要支柱。作为化石能源，在内燃机中产生驱动力的燃油供应在逐年下降，随之而来的就是价格的上升。同时燃烧过程中产生的废气还对我们的环境造成了负面的影响。为了满足人类未来对机动车的需求，必须开发环保的、可持续性发展的新能源。未来的能源供应属于可持续性发展的能源，可以长期供应且不受政治因素的影响，同时使对生态环境的影响达到最小。欧洲委员会[1]发布的生态化设计指令，旨在促进能源驱动产品在整个使用寿命期间采用环保设计，同时限制这些产品的能源消耗，通过上述要求与该指令的结合使用，必将创造出一个可持续发展的未来。在此，电动汽车不仅是一个重要的方向，而且还是不可分割的组成部分。通过建立节约资源的循环和流程，可以推动可持续发展的进步，同时确保消费者预期的舒适度。在世界范围内，有关可替代驱动装置和电动汽车的话题正变得日益重要，对于德国来说这也是一个非常重要和紧迫的议题。这方面的要求面临众多的挑战，包括不同的方案及其实施。最终采取哪类驱动方案，或是针对不同的应用情况同时使用多个驱动方案，这取决于多种因素，对此不仅要制定政策和标准，还要确定总体的框架条件。为了将可再生能源产生的电能应用在电动汽车上，必须有一个针对短期、中期和长期解决方案的战略性方针，以此来迎接未来的挑战。对此要进行全局考虑，电动汽车目前首要考虑的是技术标准的问题：充电功率、充电插头和电池容量。用户最终是否会选择购买，取决于功能、价格、环保意识和跨越国界的责任感。在此，像创造力和创新也可能是选择的标准。首先需要进行“圆桌会议”，与会者应就进展达成共识，同时有针对性的推进标准和规范的制定。汽车制造商、能源供应商、网络供应商和研究机构已经意识到，他们的电动汽车网络是彼此紧密的联接在一起的。未来的电动汽车作为关键元素将连接到智能电网“SmartGrid”中。许多新的接口同时也为现有系统的进一步发展提供了机遇。最后，还应对“加油程序”的有效计费系统进行详细规定，以实现跨国界的应用，即在欧洲范围内，可能的话应确保世界范围内的每个人都可以使用。大量的国内和国际项目需要具有针对性的、透明的信息政策，不能因为盲目的竞争最终导致相互的合作失败。我们应该认识到，单独行动与谈论或是等待成功一样都是不切实际的。另外：能源—不论是何种形式—都是我们决不能失去的资源。电动汽车在国内和国际专业领域内都是一个涉及范围非常广泛的话题。目前已经制定了大量的研究课题、观察报告和路线图并进行了深入的探讨。除少数例外情况，电动汽车的话题始终在最受关注的。汽车技术和电气工程技术的融合，导致技术上的复杂性增加，因此不能作为现有电动汽车系统的基础。为此，只有含有确定时间范围的总体方案才在推广时有意义。但是很快可以发现，不同行业之间的协作并不能持续进行。这一目标只能通过标准和规范才能实现。6德国标准化路线图电动汽车–版本22012年1月本文件的目的在于，起草一份以战略和技术为导向的标准化路线图，描述德国电动汽车的标准和规范，这些标准此后也应适用于国际性的要求。此外，本文件还对现有标准和规范、当前的活动、必要的行动领域、国际合作以及战略性的建议进行了概括。根据德国标准化战略[2][3]的定义，标准是指由某个公认的机构基于全面的共识，针对一般性或经常性的应用所制定的规定、准则和行为特征。在德国标准化战略中，标准化是指规范的制定过程。标准有多种不同的文件，如VDE应用规定、DINSPEC（DIN规范）、PAS（公开可用规范）、ITA（工业技术协议）或TR（技术报告）。针对电动汽车已经推出了许多促进措施，例如“电动汽车信息技术通信（IKT）”（德国经济技术部BMWi和德国环境部BMU、“弗劳恩霍夫电动汽车系统研究”（德国教研部BMBF）和“电动汽车示范区”（德国交通部BMVBS），涉及到许多专家小组和研究项目以及由政治和经济领域高层规划的“国家电动汽车平台”（NPE）计划。当前的电动汽车标准化路线图（版本2），是在NPE的“标准制定、标准化和认证”第4工作小组（NPEAG4）的委托下，由DKE/EMOBILITY.AG30领导制定完成的。其中涵盖了所有相关机构，如VDA、VDE和ZVEI。建议：在发布后，由NPEAG4小组通过研讨会或代表大会的形式，在专业领域中公开介绍标准化路线图。标准化路线图应以最新的知识（例如来自研究项目、标准化协会或研究会的工作）为基础，定期进行更新修订。因此，在发布后依然可提出意见并参与到标准制定的流程工作中。在下述章节中，将首先对标准制定和标准化的国内及国际结构进行介绍。随后将说明制定本电动汽车标准化路线图的原因和框架条件。其中包括针对电动汽车标准化预期的收益以及商定的国际行为。在下述章节中，还对“电动汽车”整体系统中预计的阶段1（至2020年达到一百万辆电动车）以及标准化的版本进行了概述。随后概括说明了执行标准化路线图的建议和标准化路线图第二阶段的下一步展望。最后介绍了所采用的参考资料、概念和缩写定义以及参与本文件编写的专家。2.2应用范围和汽车等级电动汽车标准化路线图涉及M、N和L级别的车辆，涵盖了两轮到四轮的所有类型车辆，其中包括商用车和公共汽车（见B.1.3）。当前的标准化路线图涉及到所有的道路行驶电动车辆，包括从电动自行车到商用车。7德国标准化路线图电动汽车–版本22012年1月2.3标准制定和标准化组织的结构标准和规范的开发制定是在各个组织的不同层级（国家、欧洲、国际）