CCS, CHAdeMO, Type2 и другие буквы: разбираем стандарты зарядок
Как в России (и в мире) заряжают электрокары? И что нужно знать при покупке подержанной или новой машины
Существует старая шутка о том, что электрический ток берется из розетки. Представим, что это действительно так. Тем более, что для большинства бытовых приборов обычному человеку в жизни действительно достаточно того самого круглого предмета интерьера с двумя или тремя дырочками, в который втыкается вилка.
Но вот вы покупаете электромобиль или хотя бы берете его во временное пользование. И вас ждет новый, удивительный мир зарядных устройств, кабелей и стандартов. Что же, настало время нам помочь вам со всем этим разобраться.
Война токов
Начать, увы, придется с давней, ставшей уже легендарной истории. Со знаменитой войны токов, в которой участвовали Никола Тесла и Томас Эдисон. Именно итоги этого сражения на сотню с лишним лет определили то, как во всем мире устроена электроэнергетика.
Эта борьба свелась к соперничеству двух систем: с использованием постоянного и переменного токов. И победителем вышел именно Тесла, который развивал системы переменного тока, и именно его мы теперь встречаем в розетках.
Вот только любой, абсолютно любой аккумулятор работает на постоянном токе. Его он выдает и, что еще важнее, им и только им он заряжается. Так что первое, что нужно учесть: от переменного тока напрямую вы батарею электромобиля не зарядите. Никак.
Так как же?
Для того, чтобы зарядить электромобиль, вам понадобится зарядное устройство, которое преобразует тот самый переменный ток из бытовой сети в постоянный ток для батареи. Во всех современных электромобилях такие зарядки установлены непосредственно на борту.
И вот что происходит, когда вы подключаете электромобиль к обычной бытовой электророзетке.
Электричество от розетки по проводу проходит через так называемый «кирпич» – устройство, расположенное непосредственно на кабеле и контролирующее вашу домашнюю электросеть дабы не допустить ее перегрузки. Другим концом кабель подключается уже к электромобилю, откуда энергия поступает в бортовое зарядное устройство и оттуда в батарею.
В России электросеть работает при напряжении 220 вольт. Стандартная сила тока, которую пропускает бытовая розетка, составляет 10 или 16 ампер. По простейшей формуле мы можем подсчитать, что на выходе из розетки мощность энергии составляет 2,2-3,6 киловатта.
Далее уже упомянутый «кирпич» урезает мощность еще сильнее. В итоге до батареи доходит 1-2 киловатта энергии. Современные электромобили расходуют 15-20 киловатт-часов на 100 километров пути. Несложно подсчитать, что при мощности зарядки в 2 киловатта на то, чтобы зарядиться только на 100 километров потребуется часов десять. А чтобы полностью наполнить аккумуляторы машины с батареей на 100 киловатт-часов уйдет более двух суток.
Иными словами, зарядиться от бытовой розетки можно, но оооооочень долго.
SAE J1772 и SAE J3068, они же Type 1 и Type2, они же IEC 61851-1 и IEC 62196-2
Запутались в этих бессмысленных хитросплетениях букв и цифр? Понимаем вас. На самом деле речь идет всего о двух типах зарядных разъемов, первом и втором. Есть еще третий тип, но он встречается так редко, что им можно пренебречь.
Оба типа рассчитаны на переменный ток, но позволяют подключать машину напрямую, без всякого «кирпича». Для этого вам понадобится провести выделенную электрическую линию и установить в гараже или на парковке соответствующий разъем, а также защитное устройство. Благо предложений соответствующего оборудования и установки в России уже достаточно.
Первый тип, он же Type 1, в теории способен проводить ток силой до 80 ампер, но обычно встречаются варианты на 32 ампера. Это 7,4 киловатта при 220-вольтном напряжении. На 100 километров вы зарядитесь часа за три, а полностью батарею современного электромобиля можно будет заполнить за 12-14 часов. То есть уже за вечер+ночь.
Разъемы первого типа в свое время получили распространение в Америке и Азии, но до Европы и России толком не добрались. Дело в том, что у них есть один недостаток – они могут быть только однофазными.
Поэтому сейчас более распространен второй тип, Type 2. Он также рассчитан на переменный ток, но может быть подключен как к одной фазе, так и сразу к трем.
Во втором случае мы имеем три фазы по 7,4 киловатта в каждой, итого 22 киловатта в сумме. Именно такие устройства вы видели в зеленых корпусах на тротуарах московских улиц.
На 100 километров пути от такого источника можно было бы напитаться менее чем за час, а часа за четыре полностью зарядить электромобиль с добротной батареей. Но, к сожалению, есть нюанс.
Помните, мы говорили, что батарея сама по себе может заряжаться только постоянным током, причем в случае с электромобилем с напряжением от 400 и более вольт? А не переменным на 220 вольт. И что для преобразования на борту есть зарядное устройство.
Так вот, мощность этих устройств бывает разной. У топовых образцов она достигает тех самых 22 киловатт. Но, к сожалению, таких машин немного. Это «Теслы», топовые версии Audi e-tron… да что-там говорить, даже Porsche Taycan в базе оснащается 11-киловаттной зарядкой, а 22-киловаттная идет только с топ-версиями.
Так как же быстро заряжать электромобили? Сразу постоянным током!
CCS Combo
Пожалуй, это самый распространенный в Европе и в России стандарт разъемов для быстрой зарядки. И самый простой, в том смысле, что все гениальное просто. CCS бывают первого и второго типа, и это все те же Type 1 и Type 2, только с двумя дополнительными коннекторами под плюсовой и минусовой кабели мощного постоянного тока. То есть в один и тот же разъем на электромобиле вы можете воткнуть как кабель Type 2 с переменным током, так и CCS Combo 2 с постоянным током.
Подключаются CCS к стационарным зарядным станциям, эдаким большим трансформаторам, которые делают то же самое, что и бортовые зарядки, но с током существенно большей мощности. И потом подают его на батарею почти что напрямую, минуя бортовое зарядное устройство, но, конечно, не обходя мимо бортовой контроллер.
В CCS используются разъемы, способные пропускать ток силой до 200 ампер, а сейчас появились и 500-амперные версии. Но еще важнее то, что напряжение не ограничено 220 вольтами. Большинство современных электрокаров работают при напряжении примерно в 400 вольт, но все чаще появляются 800-вольтные варианты.
Это, в частности, Porsche Taycan, а также новое поколение электромобилей Hyundai и Kia. Перемножив 500 на 800 мы получаем 400 киловатт разом! То есть полная зарядка батареи на 100 киловатт-часов проходит за 15 минут.
В теории. На практике опять есть свои нюансы. Во-первых, легковые электромобили, способные заряжаться током мощностью более 350 киловатт никто из серьезных автопроизводителей еще не то чтобы не представил, но даже не анонсировал.
Во-вторых, речь идет о пиковой мощности, которую батарея может принимать считанные минуты, а затем контроллер начинает ее ограничивать, дабы не допускать перегрева. То есть на деле средняя мощность зарядки от 0 до 100% будет хорошо если достигать 100 киловатт. Вот почему электромобилей, которые бы действительно полностью заряжались до 100% быстрее чем за час пока по факту не существует (но существуют те, кто заряжается на 50% менее чем за полчаса).
В-третьих быстрая зарядка для батарей попросту вредна. Это скорее экстренная мера для тех, кто действительно спешит, например путешествуя и остановившись пополнить энергию за время обеда. Остальным советуем медленно заряжать машину ночью у дома или днем на парковке у работы.
Наконец, в России быстрых зарядок постоянного тока попросту очень мало. Правда, в правительстве всерьез говорят о том, чтобы строить их больше. И все же пока советуем ориентироваться на 22-киловаттные трехфазные терминалы переменного тока Type 2 и интересоваться мощностью бортового зарядного устройства при выборе электромобиля.
Что еще?
CCS является доминирующим в Европе стандартом, именно его поддерживают поставляемые в Россию новые электромобили. Однако есть еще как минимум два разъема, которые вы встретите на подержанной электротехнике.
CHAdeMO
Этот стандарт был разработан японскими автопроизводителями Toyota, Mitsubishi, Subaru, Honda и Nissan как мировой и появился раньше CCS. Он до сих пор распространен на японских машинах, и тут стоит напомнить, что первым официально поставляемым в Россию электрокаром был Mitsubishi iMiEV, а самой популярной моделью на наших дорогах остается праворульный Nissan Leaf первого поколения. И тот и другой поддерживают кабели CHAdeMO.
В целом, у этого стандарта есть только один очевидный недостаток. Он поддерживает только постоянный ток, то есть для зарядки переменным требуется отдельный коннектор, в то время как в CCS можно воткнуть разъемы Type 1 или Type 2. Это не самый существенный минус, так что пока CHAdeMO окончательно не сдался, хотя как минимум в Европе побеждает CCS.
Tesla Supercharger
Одной из причин успеха компании Илона Маска в свое время стало то, что она взялась не просто выпускать электромобили, но и строить для них сеть зарядных станций, причем в первое время бесплатных. Увы, у этого решения был побочный эффект: Tesla не удержалась от соблазна сделать собственный стандарт зарядных разъемов, чтобы владельцы других электрокаров у них бесплатно не заряжались.
Сейчас компания отработала иной способ идентификации владельцев Tesla при подключении к зарядке, да и бесплатный период закончился, так что необходимости в собственном разъеме нет. Более того, «Теслы» для Европейского рынка давно комплектуются разъемами CCS.
Однако и от своего разъема Tesla до конца не отказывается. Почему? Ну, наверное потому же, почему Apple не переходит на зарядку через стандартные разъемы USB Type C…
Переходники
И последнее. Сейчас на рынке аксессуаров существуют переходники буквально со всего на все. За исключением, само собой, коннекторов переменного постоянного токов. То есть с кабеля Type 2 на CHAdeMO переходника нет, а вот с CCS на CHAdeMO и обратно – пожалуйста.
Есть переходники фирменные, официальные, сертифицированные автопроизводителем. Но как раз такие существуют не на все случаи жизни. Благо на рынке масса предложений от сторонних компаний.
Однако тут нужно всегда помнить, что переходник – это по определению не идеальное решение. Во-первых, мелкие производители не гарантируют вам полной безопасности соединения. Во-вторых, в переходниках всегда будут какие-то потери мощности.
А потому, выбирая себе электромобиль, лучше заранее продумать, где, от каких разъемов и каким кабелем вы станете его заряжать. И позаботиться об установке у себя в гараже или на месте регулярной парковки соответствующего оборудования.
Ccs это что
Англо-русский словарь технических аббревиатур . 2011 .
Полезное
Смотреть что такое «CCS» в других словарях:
CCS — Saltar a navegación, búsqueda El término CCS puede referirse a: En informática, CCS es un lenguaje de especificación En el mundo del manga y el anime, CCS es el acrónimo de la serie animada Card Captor Sakura. La banda inglesa de Jazz Rock de los … Wikipedia Español
CCS — abbr. combined chiefs of staff. * * * … Universalium
CCS — [Abk. für Common Command Set, dt. »allgemeiner Befehlssatz«], einheitlicher Befehlssatz für die Ansteuerung von Geräten unter SCSI … Universal-Lexikon
CCS — noun [U] ENVIRONMENT, SOCIAL RESPONSIBILITY ► ABBREVIATION for CARBON CAPTURE(Cf. ↑carbon capture) … Financial and business terms
CCS — Cette page d’homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom. Sigles d’une seule lettre Sigles de deux lettres > Sigles de trois lettres Sigles de quatre lettres … Wikipédia en Français
CCS — 1. Common Communications Support; initial support was provided within CCS for SNA protocols, including LU2 and LU6.2. Subsequently, the CCS interface was extended to support a variety of TCP/IP and OSI protocols. 2. Hundred Call Seconds; a… … IT glossary of terms, acronyms and abbreviations
CCS — Die Buchstaben CCS stehen im Bereich der Technik für CO2 Abscheidung und Speicherung (Carbon Dioxide Capture and Storage), die Abscheidung von CO2 in einem Kraftwerksprozess und anschließende Speicherung in geologischen Strukturen Combined… … Deutsch Wikipedia
CCS — ● En informática, CCS es un lenguaje de especificación ● En el mundo del anime, CCS es el acrónimo de la serie animada Card Captor Sakura … Enciclopedia Universal
CCS — CC s are a brand of corn chips.CCS may also stand for:cience, medicine and computing*California Children s Services, a California state program for children with certain diseases or health problems *Calculus of Communicating Systems, a process… … Wikipedia
CCS — ● ►en sg. m. ►UM►COMM Centum Call Second. Unité de mesure utilisée pour calculer le trafic sur un réseau téléphone. 1 ccs équivaut à 100 secondes.appel, soit par exemple, quatre appels de 25 secondes chacun, ou bien 100 appels ne durant qu une… … Dictionnaire d’informatique francophone
CCs — a unit of telecommunications traffic equal to 100 call seconds. One CCs could represent a single call 100 seconds long, or 10 calls each 10 seconds long, etc. The symbol stands for centum call second … Dictionary of units of measurement
Ccs это что
• Adds to a missive • Adds to an e-mail • Also addresses, as with an e-mail • Also addresses, in an e-mail • Also sends to, as an e-mail • Amts. of me. смотреть
CCS: translation CCS noun [U] ENVIRONMENT, SOCIAL RESPONSIBILITY ► ABBREVIATION for CARBON CAPTURE(Cf. ↑carbon capture)
1. Common Channel Signaling общеканальная сигнализация, ОКС. Форма обмена данными между прикладными объектами в телекоммуникационных сетях. ОКС специализирована для передачи различных типов сигнальной и другой служебной информации, напр., относящейся к конкретным каналам или служащей для управления сетью в целом. 2. Centum Call Seconds сто секундозанятий (1 эрланг = 33 CCS) 3. Call Control Server сервер управления вызовом. смотреть
CCS: übersetzung CCS [Abk. für Common Command Set, dt. »allgemeiner Befehlssatz«\], einheitlicher Befehlssatz für die Ansteuerung von Geräten unte. смотреть
1) сокр. от collision control system система контроля на столкновения, устройство контроля на столкновения (подвижных органов) 2) сокр. от constant cutting speed постоянная скорость резания 3) сокр. от current controlled source источник, регулируемый током. смотреть
1) сокр. от collision control system система контроля на столкновения, устройство контроля на столкновения (подвижных органов) 2) сокр. от constant cutting speed постоянная скорость резания 3) сокр. от current controlled source источник, регулируемый током. смотреть
(Centi-Call Second) сто вызовосекунд, 100 вызов/с единица измерения совокупного трафика сети (в Северной Америке). 1 CCS может представлять 2 вызова длительностью по 50 секунд или 10 вызовов по 10 с. смотреть
сокр. от cryptographic checksumкриптографическая контрольная сумма; код аутентификации сообщении
сокр. от Common Command Set общая система команд, стандарт CCS (стандартизованный ANSI набор команд интерфейса SCSI )
Common Command Set общая система команд, стандарт CCS ( стандартизованный ANSI набор команд интерфейса SCSI )
CCS: translationcentral control ship; container control site
(controlled combustion system)регулируемая система сгорания
централизованная служба по обмену сертификатов
C-CS: translationcommunication and computer systems
CCS COMPUTER SUPPORT SERVICE
• служба компьютерной поддержки• служба компьютерной поддержки, компьютерного обеспечения
CCS FACILITY
устройство поддержания постоянной скорости резания (напр. в токарном станке с ЧПУ)
CCS FACILITY
устройство поддержания постоянной скорости резания (напр. в токарном станке с ЧПУ)
CCS OPERATION
обработка при постоянной скорости резания (напр. на токарном станке с ЧПУ)
CCS OPERATION
обработка при постоянной скорости резания (напр. на токарном станке с ЧПУ)
Что такое улавливание и хранение углерода (CCS)?
Улавливание и хранение углерода (англ. Carbon capture and storage, или CCS) – это процесс прямого улавливания углекислого газа (CO₂) от угольных электростанций или других промышленных процессов. Его основная цель – не допустить попадания CO₂ в атмосферу Земли и дальнейшего усиления воздействия избыточных парниковых газов. Уловленный CO₂ транспортируется и хранится в подземных геологических формациях.
Существует три типа CCS: улавливание перед сжиганием, улавливание после сжигания и кислородное сжигание. В каждом процессе используется совершенно другой подход к снижению количества CO₂, образующегося при сжигании ископаемого топлива (1).
Что такое углерод?
Диоксид углерода (CO₂) – это бесцветный газ без запаха при нормальных атмосферных условиях. Он вырабатывается дыханием животных, грибов и микроорганизмов, и используется большинством фотосинтезирующих организмов для создания кислорода. Он также производится при сжигании ископаемого топлива, такого как уголь и природный газ.
CO₂ является самым распространенным парниковым газом в атмосфере Земли после водяного пара. Его способность удерживать тепло помогает регулировать температуру и делать планету пригодной для обитания. Однако в результате деятельности человека, например, сжигания ископаемого топлива, выделяется слишком много парниковых газов. Избыточный уровень CO₂ является основным фактором глобального потепления.
Международное энергетическое агентство, которое собирает данные об энергии со всего мира, оценивает, что мощность улавливания CO₂ может достичь 130 миллионов тонн CO₂ в год, если планы по новой технологии CCS будут продвигаться вперед. По состоянию на 2021 год планируется построить более 30 новых объектов CCS в США, Европе, Австралии, Китае, Корее, на Ближнем Востоке и в Новой Зеландии (2).
Как работает CSS?
IGphotography / Getty Images
Есть три пути достижения улавливания углерода в точечных источниках, таких как электростанции. Поскольку примерно одна треть всех выбросов CO₂, производимых человеком, приходится на эти предприятия, проводится большое количество исследований и разработок, направленных на повышение эффективности этих процессов (3).
В каждом типе системы CCS используются разные методы для достижения цели по сокращению выбросов CO₂ в атмосфере, но все они должны следовать трем основным этапам: улавливание, транспортировка и хранение углерода.
Улавливание углерода
Первым и наиболее широко используемым типом улавливания углерода является улавливание после сжигания. В этом процессе топливо и воздух объединяются на электростанции для нагрева воды в котле. Образующийся пар вращает турбины, вырабатывающие энергию. Когда дымовой газ выходит из котла, CO₂ отделяется от других компонентов газа. Некоторые из этих компонентов уже были частью воздуха, используемого для горения, а некоторые являются продуктами самого горения.
В настоящее время существует три основных способа отделения CO₂ от дымового газа при улавливании после сжигания. При улавливании на основе растворителя, CO₂ абсорбируется жидким носителем, например раствором амина. Затем абсорбирующая жидкость нагревается или сбрасывается давление, чтобы высвободить CO₂ из жидкости. Затем жидкость используется повторно, в то время как CO₂ сжимается и охлаждается в жидкой форме, чтобы его можно было транспортировать и хранить (4).
Использование твердого сорбента для улавливания CO₂ включает физическую или химическую адсорбцию газа. Затем твердый сорбент отделяется от CO₂ путем снижения давления или повышения температуры. Как и при улавливании на основе растворителя, CO₂, который выделяется при улавливании на основе сорбента, сжимается (5).
При мембранном улавливании CO₂ дымовой газ охлаждается и сжимается, а затем подается через мембраны, сделанные из проницаемых или полупроницаемых материалов. Отводимый вакуумными насосами дымовой газ проходит через мембраны, которые физически отделяют CO₂ от других компонентов дымового газа (6).
При улавливании CO₂ перед сжиганием топливо на основе углерода вступает в реакцию с паром и газообразным кислородом (O₂) с образованием газообразного топлива, известного как синтез-газ. Затем CO₂ удаляется из синтез-газа с использованием тех же методов, что и улавливание после сжигания (7).
Удаление азота из воздуха, который используется для сжигания ископаемого топлива, является первым шагом в процессе сжигания кислородного топлива. Остается почти чистый O₂, который используется для сжигания топлива. Затем CO₂ удаляется из дымовых газов с использованием тех же методов, что и улавливание после сжигания (8).
Транспортировка
После улавливания и сжатия CO₂ в жидкую форму его необходимо транспортировать на площадку для подземной закачки. Это постоянное хранение или секвестрация в истощенные нефтяные и газовые месторождения, угольные пласты или солевые образования необходимо для безопасного и надежного удержания CO₂. Транспортировка чаще всего осуществляется по трубопроводу, но для небольших проектов могут использоваться грузовики, поезда и корабли (9).
Место хранения
Чтобы добиться успеха, хранение CO₂ должно происходить в определенных геологических формациях. Министерство энергетики США изучает пять типов пластов, чтобы выяснить, являются ли они безопасными, устойчивыми и доступными способами постоянного хранения CO₂ под землей. Эти пласты включают угольные пласты, которые невозможно добыть, залежи нефти и природного газа, базальтовые образования, соляные образования и сланцы, богатые органическими веществами. CO₂ должен быть превращен в сверхкритическую жидкость, то есть его необходимо нагреть и создать под давлением до определенных спецификаций для хранения. Это сверхкритическое состояние позволяет ему занимать гораздо меньше места, чем если бы он хранился при нормальных температурах и давлении. Затем CO₂ закачивается через глубокую трубу, где он оказывается захваченным в слоях породы (10).
В настоящее время в мире существует несколько промышленных хранилищ CO₂. В хранилище CO₂ Слейпнер в Норвегии и в рамках проекта CO₂ в Вейбурне-Миделе в течение многих лет успешно закачивается более 1 миллиона метрических тонн CO₂. Также активно ведутся работы по хранению в Европе, Китае и Австралии (11).
Примеры CCS
Первый проект коммерческого хранилища CO₂ был построен в 1996 году в Северном море у побережья Норвегии. Блок обработки и улавливания CO₂ от Sleipner удаляет CO₂ из природного газа, добываемого на месторождении Sleipner West, а затем закачивает его обратно в пласт песчаника толщиной 183 метра. С начала проекта более 15 миллионов тонн CO₂ было закачано в формацию Утсира, которая в конечном итоге может удерживать 600 миллиардов тонн CO₂. Последняя стоимость закачки CO₂ на объекте составила около 17 долларов за тонну CO₂ (12).
В Канаде, по оценкам ученых, в рамках проекта мониторинга и хранения CO₂ в Вейбурне-Миделе можно будет хранить более 40 миллионов тонн CO₂ на двух нефтяных месторождениях, где он расположен в Саскачеване. Ежегодно в два резервуара добавляется около 2,8 миллиона тонн CO₂. Последняя стоимость закачки CO₂ на объекте составила 20 долларов за тонну CO₂ (13, 14, 15).
Плюсы и минусы CCS
Плюсы:
- По оценкам Агентства по охране окружающей среды США, технологии CCS могут снизить выбросы CO₂ от электростанций, работающих на ископаемом топливе, на 80–90% (16).
- Количество CO₂ больше концентрируется в процессах CCS, чем при прямом захвате воздуха (17).
- Удаление других загрязнителей воздуха, таких как газы оксидов азота (NOx) и оксида серы (SOx), а также тяжелых металлов и твердых частиц, может происходить как побочный продукт CCS (18).
- Социальная стоимость углерода, которая выражается как реальная стоимость ущерба, наносимого обществу каждой дополнительной тонной CO₂ в атмосфере, снижается (19).
Минусы:
- Самым большим препятствием для внедрения эффективных CCS является стоимость отделения, транспортировки и хранения CO₂.
- Емкость долгосрочного хранения CO₂, удаляемого с помощью CCS, оценивается меньше, чем необходимо.
- Возможность сопоставления источников CO₂ с местами хранения весьма сомнительна (20).
- Утечка CO₂ из мест хранения может нанести большой вред окружающей среде.
Работает экологическим и научным журналистом более 15 лет. Пишет о науке, культуре, космосе и устойчивом развитии. Внештатный автор сайта «Знание – свет».