全世界電動汽車采用同一個充電接口——這個雄心勃勃的目標，由中國主導發(fā)起，而且已經(jīng)取得日本的支持，正向國際標準、乃至唯一標準努力。
ChaoJi充電的LOGO
這個名為ChaoJi充電接口和標準，支持大功率充電、向前兼容、更加安全、更具擴展性。“ChaoJi接口不只是解決大功率問題，是解決傳導充電的一整套技術方案。”1月底，中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準化管理中心主任、能源行業(yè)電動汽車充電設施標準化技術委員會秘書長劉永東對《電動汽車觀察家》說。 “就是做一個世界統(tǒng)一的方案，解決一臺車出口到全球的問題。”南京南瑞集團技術研究中心副主任、能源行業(yè)電動汽車充電設施標準技術化委員會副秘書長、ChaoJi國際合作項目的中方技術協(xié)調人倪峰說。“日本已經(jīng)接受了這個方案，下一步要做的，是把中日共同形成的ChaoJi方案和歐洲標準進行協(xié)同，最終目標是希望歐洲也接受這個方案，做一個全球統(tǒng)一的方案。” 對于ChaoJi標準參與者而言，借助后發(fā)優(yōu)勢，打造出其他標準不具備的優(yōu)勢，讓中國第一次在國際標準制定上有這么大聲量，而且，如果促成全球電動汽車充電接口統(tǒng)一，是了不起的成就。 對于消費者而言，在ChaoJi接口下，可以享受350kw以上的大功率充電，相當于10分鐘可以補上300公里以上續(xù)航。這就將為電動汽車吸引越來越多的用戶。 對于中國車企而言，如果借助應用ChaoJi充電的先行機會，為自己的產(chǎn)品打造突出的充電體驗，也能為開拓海外市場提供便利。 對于充電運營商而言，大功率有望帶來更高的資產(chǎn)利用率，充電不賺錢的魔咒，有望打破…… 在ChaoJi到來之前，我們應該好好來認識它。 1 發(fā)端于大功率充電研討 ChaoJi充電，源自大功率充電研討會。 2016年3月，剛剛忙完2015版充電標準修訂的一幫人：中電聯(lián)、國家電網(wǎng)、南京南瑞集團、奧特迅等電動汽車上下游公司技術專家，在深圳召開了第一次大功率充電技術研討會。 “一轉眼都快5年了。”劉永東回憶說。當時，業(yè)界一個共識是充電時間長、體驗差，是阻礙電動汽車發(fā)展一個問題。“我們就想研究大功率充電。 
當時，歐洲明確提出要建設大功率充電網(wǎng)絡體系，但是國內的聲音不統(tǒng)一。反對的理由包括：很多車輛續(xù)航里程在300公里左右，沒必要搞大功率充電；大功率充電，如何保證安全；動力電池能不能2C、3C，乃至5C、6C充電；對電網(wǎng)的沖擊…… “我們就先開展了一個調研工作：中國到底需不需要大功率充電？研究完以后我們得出結論，有幾個應用場景是有必要的。”劉永東說，比如高速公路的充電站；一線城市的無樁私家車主；出租車、物流車、共享車、重卡、大巴等純電動商用車…… 總部在深圳的奧特迅算這次研討會的半個東道主。奧特迅的總工程師李志剛對《電動汽車觀察家》說，“奧特迅做了30年充電產(chǎn)品，我們判斷將來的發(fā)展趨勢就是大功率。” 李志剛認為，電動車要取代燃油車，要做到和燃油車加油差不多的體驗，不走大功率的話，沒辦法解決充電時間長的問題。 從場景和消費者體驗來說，都有必要，但有沒有可行性呢？ 在動力電池方面，李志剛提及，大功率充電本身早在2011年就已經(jīng)商用，只是當時用的是鈦酸鋰電池。而如今三元等其他電池技術還是進步挺快的，能夠支持大功率充電。 在大功率工作組中，寧德時代、微宏新能源等電池企業(yè)也參與了。 可用于大功率快充的電池，看起來也已經(jīng)準備好。寧德時代中國區(qū)乘用車解決方案部總裁項延火1月27日在GNEV11大會上表示，“我們具備了1.6C、2.2C、3C、4C、5C的快充電池技術，結合行業(yè)今后幾年推進的350kW以上的快充樁布局，我們認為采用4C以上的閃充技術，有望實現(xiàn)充電一刻鐘，續(xù)航400公里的目標。” 也有人擔心大功率充電會影響電池壽命。多年從事電池安全研究的清華大學教授褚政宇認為，大功充電是在一定的安全范圍內，通過電芯級內部檢測、智能熱管理，能夠實現(xiàn)電池性能在快充、溫升和壽命的一個平衡。 充電基礎設置既有投資怎么辦？李志剛說，不必擔心浪費的問題。“我們把和舊標準接口的兼容問題都已經(jīng)想好了，并不是推倒重來。” 在大功率的車型方面，國內外很多車企都在開發(fā)高電壓平臺車型。李志剛還提醒，將來大功率充電的車型出來之后，用戶接受程度比較高的情況下，一定會倒逼著所有的車企不得不發(fā)展大功率。 小鵬汽車副總裁劉明輝告訴《電動汽車觀察家》，電動車要想和傳統(tǒng)車競爭，有兩個缺點會持續(xù)比較長時間，一個是充電、續(xù)航，第二個是成本。細究充電和續(xù)航，不同車企有不同解決方案，但是充電相對比較重要。小鵬汽車也會提供有極致充電體驗的產(chǎn)品。而極致充電體驗，其中一個要點就是要快。 目前，國際上特斯拉、保時捷已經(jīng)推出高電壓平臺車型，寶馬、奔馳、奧迪都有規(guī)劃。國內，一汽、北汽等車企都已經(jīng)在測試高電壓平臺車型。 電網(wǎng)支不支持大功率充電站呢？不會對電網(wǎng)形成沖擊嗎？國家電網(wǎng)公司營銷部武斌處長談到，“這么大功率一定是要建專門變壓器，要申請容量，電網(wǎng)把容量給到你了，你用滿對電網(wǎng)也不會有任何問題”。 李志剛說，對電網(wǎng)來說，劇烈的波動肯定也不友好，可以在充電站內引入儲能，來平抑波動。充電站也可以和供電部門建立符合動力響應機制。同時，李志剛也提醒，目前充電場站的運營當中，到了用電高峰期時，就會按照變壓器的能承受的能力來限制充電機的輸出，就是已經(jīng)在降功率了，“大功率做上來也是一樣的”。 確認了大功率充電的必要性、可行性后，中電聯(lián)牽頭，在2017年7月成立了大功率充電技術與標準預研工作組。由此，中國展開了大功率充電標準的研制。 其間，由于大功率充電是國際熱門趨勢。正逢中德、中日之間有充電標準合作機制，中國的大功率充電標準研究，得到了德國、日本專家的響應和支持。 2017年10月，中國與德國簽署了開展大功率充電技術及標準合作協(xié)議，德方因此參與了大功率充電技術研發(fā)、新接口設計方案和示范項目建設工作。 2018 年，中電聯(lián)與日本電動汽車快速充電器協(xié)會（CHAdeMO協(xié)會）簽署了技術和標準合作協(xié)議，共同推動大功率充電領域技術研究與國際標準制定。 毫無疑問的是，德國、日本國內也在研究下一代基于大功率的充電標準，準備替代過去的CCS和CHAdeMO 2.0版本。
中國、德國、日本——電動汽車汽車發(fā)展的主力大國聚齊，既是競爭、也是合作，發(fā)力研發(fā)大功率充電標準。 ChaoJi的誕生 中國大功率預研工作組，首先聚焦在充電接口上。 在此前的大功率技術討論基礎上，工作組形成了《大功率充電接口的可行性分析報告》，一開始形成了兩個路線。 路線一，是在2015版充電接口基礎上，向后兼容大功率充電。優(yōu)點顯而易見，幾乎是無縫連接。缺點是，2015版充電接口的老問題，將延續(xù)下去。 路線二，是新開發(fā)大功率充電接口。優(yōu)缺點和路線一正好相反。 對于2015版快充接口，標準制定者們自己，也有不少遺憾。 “2015年版接口有幾個核心的問題，有些安全隱患。它端子的粗細和端面孔，不符合IPXXB的那種要求。就是人的手指可能觸摸到，這是一個安全風險隱患問題。”劉永東說。 根據(jù)ICE的電氣設備機殼的防護標準，IPXXB當中的字母“B”，代表手指接近防護，要求機殼不能有超過12毫米直徑的進入孔。而2015年版快充插座兩個大的端口，直徑就在12mm。
這一項缺陷，也使得中國GB標準車輛是不能進入歐洲銷售的。 此外，李志剛介紹，2015 版接口電子鎖在充電樁一側，經(jīng)常有鎖不上或者解鎖不了的問題。還有，在插拔的時候有可能會拉弧（指電流通過某些絕緣介質，例如空氣，所產(chǎn)生的瞬間火花），帶來安全隱患。 “雖然我們在2015版接口上加冷卻，可以解決大功率充電問題，但是2015版的老問題長時間就帶下去？還是說我們要從根上解決問題？”劉永東說，大家傾向于重新設計。 大功率工作組發(fā)動工作組內的充電連接器廠商提交設計，供工作組討論，經(jīng)過多輪淘汰賽，也吸收德國專家的意見。2018年3月，工作組確定了七針、方形的新型充電接口方案。 
這個方案，出自鄒志平之手。他提出方案時是沃爾新能源充電連接器主任，現(xiàn)在是友誠新能源的產(chǎn)品經(jīng)理。 “我們要讓接口超越CCS，要比它的小。”鄒志平對《電動汽車觀察家》說，“以大功率為前提的條件下，去想迷你化。” 追求“小”的理由有多個。鄒志平說，首先，學習歐洲CCS的COMBO方案，能讓交流和直流組合為一個接口；其次，接口小一點，車輛的接口設計能更美觀；第三，未來，這一充電接口還可以用到電動摩托車或者其他接口上。 
新方案只有7孔，比2015版直流口9孔少了兩個。鄒志平解釋，老版接口當中，有兩個輔助電源的接口，基本沒有用，于是去掉了。 當然，大功率也需要解決發(fā)熱問題，端子越大越好；但還要避免2015版本不符合IPXXB的問題，由此，新接口取了個平衡。充電端子的直徑10mm，符合IBXXB要求，又比CCS和CHAdeMO的大2mm和1mm。 過去各國的充電接口基本都是圓形的，因為圓形強度大一點。這個方形的接口，一開始讓參與方對其強度也有疑問。 鄒志平說，如果尺寸一樣大，當然是圓形的方形的好。但是方形的尺寸更小，從仿真來看，壓潰實驗結果表明，接口強度沒問題。后來，友誠新能源還特意開模生產(chǎn)了幾百個樣品，發(fā)給國內外廠家測試，接口樣品的強度在實測當中，也得到了驗證。 鄒志平的方案，經(jīng)過工作組，中德、中日大功率充電交流會多輪討論，略有微調，但基本保持原樣。 2018年夏天，ChaoJi國際聯(lián)合工作組成立，來自中、日、德、意、荷、澳等多個國家的專家成立了4個工作組（其中兩個由中國牽頭）從接口開始，到連接器、導引電路、安全標準、通訊協(xié)議、乃至充電系統(tǒng)。ChaoJi的每個工作組以月度會議的形式體系化地推進新技術和標準的研制。 而作為核心的接口，從它誕生，到被選中，一直還是叫大功率充電接口，給它命名的，還是個日本人。 2019年7月，這個接口亮相在日本東京舉辦的中日第一屆大功率充電國際會議上。 CHAdeMO的代表、日產(chǎn)汽車的研發(fā)工程師上島宇貴提議，應該給這一接口命名。對中國文化深有研究的他，建議叫“超級”這一中文名字。 中日文化同源，“超級”的含義，雙方都一目了然，都很滿意。但是后續(xù)的討論中，鑒于這一標準要走向世界，最終，“超級”中文漢字變成了中文拼音“ChaoJi”。 參與者仍然覺得，這是一個很好的名字。 劉永東說，“Cha前三個字母和CHAdeMO的前三個字母是一樣的，而且發(fā)音也相似；同時ChaoJi和日文及英文的充電（charge）又有點像；當然ChaoJi作為超級中文的拼音字母，中國味比較濃，同時，超級的英文概念是super，表明它不完全只是解決充電快的問題，所以含義相對比較豐富。” 由此，“Chaoji”不僅呱呱墜地，而且開始闖出名號。
現(xiàn)行全球各種充電接口
GBT 20234.3-2015 直流充電接口的尺寸
示范站中的ChaoJi充電接口
CHAdeMO的介紹中提及，與中國合作的下一代充電接口最高能達到900kW，并能用于各種交通工具
