现行全球各种充电接口
GBT 20234.3-2015 直流充电接口的尺寸
示范站中的ChaoJi充电接口
CHAdeMO的介绍中提及，与中国合作的下一代充电接口最高能达到900kW，并能用于各种交通工具
全世界电动汽车采用同一个充电接口——这个雄心勃勃的目标，由中国主导发起，而且已经取得日本的支持，正向国际标准、乃至唯一标准努力。
ChaoJi充电的LOGO
这个名为ChaoJi充电接口和标准，支持大功率充电、向前兼容、更加安全、更具扩展性。“ChaoJi接口不只是解决大功率问题，是解决传导充电的一整套技术方案。”1月底，中国电力企业联合会标准化管理中心主任、能源行业电动汽车充电设施标准化技术委员会秘书长刘永东对《电动汽车观察家》说。 “就是做一个世界统一的方案，解决一台车出口到全球的问题。”南京南瑞集团技术研究中心副主任、能源行业电动汽车充电设施标准技术化委员会副秘书长、ChaoJi国际合作项目的中方技术协调人倪峰说。“日本已经接受了这个方案，下一步要做的，是把中日共同形成的ChaoJi方案和欧洲标准进行协同，最终目标是希望欧洲也接受这个方案，做一个全球统一的方案。” 对于ChaoJi标准参与者而言，借助后发优势，打造出其他标准不具备的优势，让中国第一次在国际标准制定上有这么大声量，而且，如果促成全球电动汽车充电接口统一，是了不起的成就。 对于消费者而言，在ChaoJi接口下，可以享受350kw以上的大功率充电，相当于10分钟可以补上300公里以上续航。这就将为电动汽车吸引越来越多的用户。 对于中国车企而言，如果借助应用ChaoJi充电的先行机会，为自己的产品打造突出的充电体验，也能为开拓海外市场提供便利。 对于充电运营商而言，大功率有望带来更高的资产利用率，充电不赚钱的魔咒，有望打破…… 在ChaoJi到来之前，我们应该好好来认识它。 1 发端于大功率充电研讨 ChaoJi充电，源自大功率充电研讨会。 2016年3月，刚刚忙完2015版充电标准修订的一帮人：中电联、国家电网、南京南瑞集团、奥特迅等电动汽车上下游公司技术专家，在深圳召开了第一次大功率充电技术研讨会。 “一转眼都快5年了。”刘永东回忆说。当时，业界一个共识是充电时间长、体验差，是阻碍电动汽车发展一个问题。“我们就想研究大功率充电。
当时，欧洲明确提出要建设大功率充电网络体系，但是国内的声音不统一。反对的理由包括：很多车辆续航里程在300公里左右，没必要搞大功率充电；大功率充电，如何保证安全；动力电池能不能2C、3C，乃至5C、6C充电；对电网的冲击…… “我们就先开展了一个调研工作：中国到底需不需要大功率充电？研究完以后我们得出结论，有几个应用场景是有必要的。”刘永东说，比如高速公路的充电站；一线城市的无桩私家车主；出租车、物流车、共享车、重卡、大巴等纯电动商用车…… 总部在深圳的奥特迅算这次研讨会的半个东道主。奥特迅的总工程师李志刚对《电动汽车观察家》说，“奥特迅做了30年充电产品，我们判断将来的发展趋势就是大功率。” 李志刚认为，电动车要取代燃油车，要做到和燃油车加油差不多的体验，不走大功率的话，没办法解决充电时间长的问题。 从场景和消费者体验来说，都有必要，但有没有可行性呢？ 在动力电池方面，李志刚提及，大功率充电本身早在2011年就已经商用，只是当时用的是钛酸锂电池。而如今三元等其他电池技术还是进步挺快的，能够支持大功率充电。 在大功率工作组中，宁德时代、微宏新能源等电池企业也参与了。 可用于大功率快充的电池，看起来也已经准备好。宁德时代中国区乘用车解决方案部总裁项延火1月27日在GNEV11大会上表示，“我们具备了1.6C、2.2C、3C、4C、5C的快充电池技术，结合行业今后几年推进的350kW以上的快充桩布局，我们认为采用4C以上的闪充技术，有望实现充电一刻钟，续航400公里的目标。” 也有人担心大功率充电会影响电池寿命。多年从事电池安全研究的清华大学教授褚政宇认为，大功充电是在一定的安全范围内，通过电芯级内部检测、智能热管理，能够实现电池性能在快充、温升和寿命的一个平衡。 充电基础设置既有投资怎么办？李志刚说，不必担心浪费的问题。“我们把和旧标准接口的兼容问题都已经想好了，并不是推倒重来。” 在大功率的车型方面，国内外很多车企都在开发高电压平台车型。李志刚还提醒，将来大功率充电的车型出来之后，用户接受程度比较高的情况下，一定会倒逼着所有的车企不得不发展大功率。 小鹏汽车副总裁刘明辉告诉《电动汽车观察家》，电动车要想和传统车竞争，有两个缺点会持续比较长时间，一个是充电、续航，第二个是成本。细究充电和续航，不同车企有不同解决方案，但是充电相对比较重要。小鹏汽车也会提供有极致充电体验的产品。而极致充电体验，其中一个要点就是要快。 目前，国际上特斯拉、保时捷已经推出高电压平台车型，宝马、奔驰、奥迪都有规划。国内，一汽、北汽等车企都已经在测试高电压平台车型。 电网支不支持大功率充电站呢？不会对电网形成冲击吗？国家电网公司营销部武斌处长谈到，“这么大功率一定是要建专门变压器，要申请容量，电网把容量给到你了，你用满对电网也不会有任何问题”。 李志刚说，对电网来说，剧烈的波动肯定也不友好，可以在充电站内引入储能，来平抑波动。充电站也可以和供电部门建立符合动力响应机制。同时，李志刚也提醒，目前充电场站的运营当中，到了用电高峰期时，就会按照变压器的能承受的能力来限制充电机的输出，就是已经在降功率了，“大功率做上来也是一样的”。 确认了大功率充电的必要性、可行性后，中电联牵头，在2017年7月成立了大功率充电技术与标准预研工作组。由此，中国展开了大功率充电标准的研制。 其间，由于大功率充电是国际热门趋势。正逢中德、中日之间有充电标准合作机制，中国的大功率充电标准研究，得到了德国、日本专家的响应和支持。 2017年10月，中国与德国签署了开展大功率充电技术及标准合作协议，德方因此参与了大功率充电技术研发、新接口设计方案和示范项目建设工作。 2018 年，中电联与日本电动汽车快速充电器协会（CHAdeMO协会）签署了技术和标准合作协议，共同推动大功率充电领域技术研究与国际标准制定。 毫无疑问的是，德国、日本国内也在研究下一代基于大功率的充电标准，准备替代过去的CCS和CHAdeMO 2.0版本。
中国、德国、日本——电动汽车汽车发展的主力大国聚齐，既是竞争、也是合作，发力研发大功率充电标准。 ChaoJi的诞生 中国大功率预研工作组，首先聚焦在充电接口上。 在此前的大功率技术讨论基础上，工作组形成了《大功率充电接口的可行性分析报告》，一开始形成了两个路线。 路线一，是在2015版充电接口基础上，向后兼容大功率充电。优点显而易见，几乎是无缝连接。缺点是，2015版充电接口的老问题，将延续下去。 路线二，是新开发大功率充电接口。优缺点和路线一正好相反。 对于2015版快充接口，标准制定者们自己，也有不少遗憾。 “2015年版接口有几个核心的问题，有些安全隐患。它端子的粗细和端面孔，不符合IPXXB的那种要求。就是人的手指可能触摸到，这是一个安全风险隐患问题。”刘永东说。 根据ICE的电气设备机壳的防护标准，IPXXB当中的字母“B”，代表手指接近防护，要求机壳不能有超过12毫米直径的进入孔。而2015年版快充插座两个大的端口，直径就在12mm。
这一项缺陷，也使得中国GB标准车辆是不能进入欧洲销售的。 此外，李志刚介绍，2015 版接口电子锁在充电桩一侧，经常有锁不上或者解锁不了的问题。还有，在插拔的时候有可能会拉弧（指电流通过某些绝缘介质，例如空气，所产生的瞬间火花），带来安全隐患。 “虽然我们在2015版接口上加冷却，可以解决大功率充电问题，但是2015版的老问题长时间就带下去？还是说我们要从根上解决问题？”刘永东说，大家倾向于重新设计。 大功率工作组发动工作组内的充电连接器厂商提交设计，供工作组讨论，经过多轮淘汰赛，也吸收德国专家的意见。2018年3月，工作组确定了七针、方形的新型充电接口方案。 这个方案，出自邹志平之手。他提出方案时是沃尔新能源充电连接器主任，现在是友诚新能源的产品经理。 “我们要让接口超越CCS，要比它的小。”邹志平对《电动汽车观察家》说，“以大功率为前提的条件下，去想迷你化。” 追求“小”的理由有多个。邹志平说，首先，学习欧洲CCS的COMBO方案，能让交流和直流组合为一个接口；其次，接口小一点，车辆的接口设计能更美观；第三，未来，这一充电接口还可以用到电动摩托车或者其他接口上。 新方案只有7孔，比2015版直流口9孔少了两个。邹志平解释，老版接口当中，有两个辅助电源的接口，基本没有用，于是去掉了。 当然，大功率也需要解决发热问题，端子越大越好；但还要避免2015版本不符合IPXXB的问题，由此，新接口取了个平衡。充电端子的直径10mm，符合IBXXB要求，又比CCS和CHAdeMO的大2mm和1mm。 过去各国的充电接口基本都是圆形的，因为圆形强度大一点。这个方形的接口，一开始让参与方对其强度也有疑问。 邹志平说，如果尺寸一样大，当然是圆形的方形的好。但是方形的尺寸更小，从仿真来看，压溃实验结果表明，接口强度没问题。后来，友诚新能源还特意开模生产了几百个样品，发给国内外厂家测试，接口样品的强度在实测当中，也得到了验证。 邹志平的方案，经过工作组，中德、中日大功率充电交流会多轮讨论，略有微调，但基本保持原样。 2018年夏天，ChaoJi国际联合工作组成立，来自中、日、德、意、荷、澳等多个国家的专家成立了4个工作组（其中两个由中国牵头）从接口开始，到连接器、导引电路、安全标准、通讯协议、乃至充电系统。ChaoJi的每个工作组以月度会议的形式体系化地推进新技术和标准的研制。 而作为核心的接口，从它诞生，到被选中，一直还是叫大功率充电接口，给它命名的，还是个日本人。 2019年7月，这个接口亮相在日本东京举办的中日第一届大功率充电国际会议上。 CHAdeMO的代表、日产汽车的研发工程师上岛宇贵提议，应该给这一接口命名。对中国文化深有研究的他，建议叫“超级”这一中文名字。 中日文化同源，“超级”的含义，双方都一目了然，都很满意。但是后续的讨论中，鉴于这一标准要走向世界，最终，“超级”中文汉字变成了中文拼音“ChaoJi”。 参与者仍然觉得，这是一个很好的名字。 刘永东说，“Cha前三个字母和CHAdeMO的前三个字母是一样的，而且发音也相似；同时ChaoJi和日文及英文的充电（charge）又有点像；当然ChaoJi作为超级中文的拼音字母，中国味比较浓，同时，超级的英文概念是super，表明它不完全只是解决充电快的问题，所以含义相对比较丰富。” 由此，“Chaoji”不仅呱呱坠地，而且开始闯出名号。
