Tiêu chuẩn kỹ thuật nào áp dụng cho trạm sạc xe điện?

Lê Hồng Phong

An toàn là yếu tố then chốt trong việc lắp đặt và vận hành các trạm sạc xe điện. Mục đích chính của việc đưa ra các tiêu chuẩn kỹ thuật là nhằm đảm bảo an toàn cao nhất cho cơ sở hạ tầng trạm sạc. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu đến các bạn các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế và quốc gia thường được áp dụng cho các trạm sạc xe điện.

Tại sao cần có tiêu chuẩn kỹ thuật cho trạm sạc xe điện?

Khi điện khí hóa giao thông bùng nổ trên toàn cầu và xe điện được xác định là “tương lai của phương tiện di chuyển”, các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế về trạm sạc xe điện đã trở thành bắt buộc để đảm bảo tính đồng bộ giữa trạm sạc và xe điện, cũng như độ an toàn và tin cậy trong quá trình sử dụng trạm sạc.

Khả năng tương thích giữa cột sạc và xe điện

Tiêu chuẩn kỹ thuật trạm sạc xe điện là cơ sở thống nhất ngăn chặn tình trạng “râu đàn ông dính vào cằm phụ nữ khác”, cổng sạc xe điện không tương thích với các trạm sạc, đặc biệt đối với xe nhập khẩu.

Chưa kể, nếu không có bộ tiêu chuẩn chung, nhà đầu tư sẽ khó rót vốn vào hạ tầng trạm thu phí do lo ngại về tiêu chuẩn theo quy định của mỗi nước.

Đảm bảo an toàn kỹ thuật

An toàn điện luôn là nền tảng của mọi hệ thống. Điều tương tự cũng xảy ra đối với sự an toàn trong cơ sở hạ tầng trạm sạc xe điện. Tiêu chuẩn đặt ra yêu cầu nhà sản xuất phải tuân thủ, từ đó giảm thiểu nguy cơ điện giật, quá tải, cháy nổ, ảnh hưởng đến tuổi thọ ắc quy xe và tuổi thọ người sử dụng.

Sử dụng tài nguyên một cách hiệu quả

Trạm sạc kém chất lượng là nguyên nhân hàng đầu gây lãng phí tài nguyên điện và tăng chi phí vận hành cho người dùng, thậm chí gây nhiễu lưới điện quốc gia do các bộ sạc không đáp ứng tiêu chuẩn tương thích điện từ.

Đẩy nhanh quá trình phổ cập xe điện

Xe điện đang là xu hướng phát triển mới trong vận tải toàn cầu. Việc đưa ra các tiêu chuẩn kỹ thuật chung không chỉ bảo vệ người dùng mà còn tạo điều kiện cho các nhà thầu đầu tư mạnh hơn vào cơ sở hạ tầng trạm sạc, từ đó đẩy nhanh quá trình chuyển đổi xe điện ở mỗi quốc gia.

Tiêu chuẩn quốc tế về trạm sạc xe điện

IEC (Tổ chức Kỹ thuật Điện Quốc tế) và SAE (Hiệp hội Kỹ sư Ô tô Hoa Kỳ) là hai cơ quan quốc tế chịu trách nhiệm chính ban hành các tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật và điện liên quan đến trạm sạc xe điện, điển hình:

IEC 61851

Đây là tiêu chuẩn chung cho hệ thống sạc xe điện được áp dụng trên toàn thế giới, bao gồm các yêu cầu kỹ thuật liên quan đến phương thức kết nối, công suất sạc và các biện pháp bảo vệ an toàn. Tiêu chuẩn này đảm bảo trạm sạc có thể hoạt động hiệu quả, giảm thiểu các vấn đề quá nhiệt hoặc đoản mạch.

IEC 61851 được chia thành các thành phần sau:

• IEC 61851-1: Tiêu chuẩn cho hệ thống sạc dẫn điện, chia trạm sạc thành 4 chế độ sạc, từ sạc AC siêu chậm tại nhà đến sạc DC siêu nhanh.
• IEC 61851-23: Tiêu chuẩn kỹ thuật chi tiết cho trạm sạc nhanh dòng DC.
• IEC 61851-24: Tiêu chuẩn cho giao thức liên lạc giữa trạm sạc và xe điện trong sạc nhanh DC, đảm bảo hai thiết bị có khả năng tương thích cao nhất.

IEC 62196

IEC 62196 bao gồm các quy định kỹ thuật về phích cắm và ổ cắm dành riêng cho xe điện, nhằm tạo ra sự đồng nhất về thiết kế trên toàn thế giới giữa các loại đầu sạc phổ biến như Loại 2, CCS hoặc CHAdeMO, cho phép các nhà sản xuất xe khác nhau sử dụng cùng một trạm sạc.

Các phần chính của IEC 62196:

• IEC 62196-2: Tiêu chuẩn cho phích cắm trạm sạc AC, bao gồm Loại 1 (SAE J1772), Loại 2 (Mennekes) và Loại 3.
• IEC 62196-3: Thông số kỹ thuật dành cho phích cắm trạm sạc DC như CCS (Hệ thống sạc kết hợp) và CHAdeMO.

ISO 15118

Bộ tiêu chuẩn liên lạc kỹ thuật số giữa trạm sạc và xe điện, đặc biệt quan trọng đối với sạc thông minh.

Tiêu chuẩn này giúp người dùng tối ưu hóa quy trình sạc, mang lại khả năng tự động nhận dạng xe điện tại các trạm sạc mà không cần thông qua ứng dụng, đồng thời quản lý dòng điện, điện áp và thời gian sạc hiệu quả.

SAE J1772

Đây là tiêu chuẩn sạc phổ biến do Hiệp hội kỹ sư ô tô Hoa Kỳ ban hành, quy định các tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan đến phích cắm AC và hệ thống trạm sạc, đồng thời là quy chuẩn ở Bắc Mỹ. Tuy nhiên, tiêu chuẩn này chỉ áp dụng cho các trạm sạc có công suất tối đa 19,2kW ở điện áp 120 – 240V.

UL 2202

UL 2202 là tiêu chuẩn an toàn chung áp dụng cho hệ thống sạc nhanh DC do tổ chức chứng nhận Underwriters Laboratories (UL) ban hành. UL đảm bảo các trạm sạc nhanh phải tuân thủ các quy định kỹ thuật nghiêm ngặt để bảo vệ người dùng trước những rủi ro về an toàn điện trong quá trình sử dụng.

Quy chuẩn kỹ thuật trạm sạc xe điện ở Việt Nam

Theo quy định tại Thông tư số 31/2022/TT-BTC ngày 8/6/2022 của Bộ trưởng Bộ Tài chính, trạm sạc xe điện có mã HS 85044090 trong Danh mục hàng hóa xuất khẩu, nhập khẩu. Tuy nhiên, trên thực tế ở Việt Nam chưa có bộ quy chuẩn kỹ thuật (QCVN) riêng cho trạm sạc xe điện. Bù lại, có 58 bộ Tiêu chuẩn Việt Nam áp dụng cho xe điện và các hệ thống liên quan do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành, bao gồm:

• 8TCVN về Hệ thống sạc xe điện
• 5TCVN Thiết bị đo lường điện
• 4TCVN Cáp sạc xe điện
• 41TCVN về tiêu thụ năng lượng, khí thải và hệ thống ắc quy trên xe điện.

Các tiêu chuẩn này được xây dựng trên cơ sở tương đương với các tiêu chuẩn quốc tế hiện hành của IEC, ISO hoặc EC/EU. Trong số đó có 11 tiêu chuẩn liên quan đến trạm sạc và đổi ắc quy xe được áp dụng phổ biến nhất:

• ISO 13078-1:2020 (IEC 61851-1:2017): Tiêu chuẩn quy chuẩn chung nhất cho tất cả các hệ thống sạc có dây dành cho xe điện trong dải điện áp từ đầu vào 1000V AC hoặc 1500VDC đến điện áp đầu ra tương tự.
• ISO 13078-21-1:2020 (IEC 61851-21-1:2017): Tiêu chuẩn về khả năng tương thích điện từ của bộ sạc trên xe điện.
• ISO 13078-21-2:2020 (IEC 61851-21-2:2018): Tiêu chuẩn tương thích điện từ rộng hơn cho xe điện có kết nối có dây với nguồn điện (AC/DC) và bộ sạc không được lắp trên xe điện.
• TCVN 13078-23; 24; 26; 27; 28; 29:2020: Nhóm tiêu chuẩn quy định mọi vấn đề liên quan đến trạm sạc nhanh DC.

Ngoài các tiêu chuẩn quốc gia nêu trên, các trạm sạc tại Việt Nam còn phải đảm bảo tuân thủ các quy định hiện hành về:

• An toàn điện theo quy định của ngành Điện
• Phòng cháy và chữa cháy theo quy định của Bộ Công an
• Quy hoạch xây dựng đất theo quy định của Bộ Xây dựng.

Riêng đối với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN) về trạm sạc xe điện, mặc dù chưa có bộ quy định rõ ràng nhưng Bộ Khoa học và Công nghệ cũng đang lấy ý kiến ​​về dự thảo Thông tư được ban hành, trong đó trạm sạc xe điện phải đáp ứng một số điều kiện như:

• Yêu cầu về bảo vệ chống sốc theo quy định tại Điều 8 của TCVN 13078-1:2020 (IEC 61851-1:2017) và yêu cầu về bảo vệ quá tải/ngắn mạch theo quy định tại Điều 13 của TCVN 13078-1:2020 (IEC 61851-1:2017).
• Yêu cầu và thử nghiệm kết cấu trạm thu phí theo quy định tại Điều 12 của TCVN 13078-1:2020 (IEC 61851-1:2017).
• Yêu cầu về khả năng tương thích điện từ theo quy định tại Điều 6 Tiêu chuẩn ISO 13078-21-2:2020 (IEC 61851-21-2:2018).
• Trụ sạc nhanh DC phải đáp ứng các tiêu chuẩn quy định tại TCVN 13078-23:2020 (IEC 61851-23:2014).
• Thiết bị đo điện của trạm sạc phải được kiểm định, phê duyệt theo Thông tư số 03/2024/TT-BKHCN ngày 15/4/2024 của Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ quy định về đo lường đối với phương tiện đo nhóm 2 (sửa đổi, bổ sung một số điều của Thông tư số 23/2013/TT-BKHCN ngày 26/9/2013).
• Các trạm sạc xe điện đạt tiêu chuẩn phải được dán nhãn đầy đủ, bao gồm các thông tin: nhà sản xuất, model, điện áp, dòng điện, công suất, cấp độ bảo vệ IP, IK, giao thức truyền thông…
• Nhà sản xuất, nhà nhập khẩu, nhà phân phối phải cung cấp tài liệu hướng dẫn lắp đặt và sử dụng trạm sạc xe điện bằng tiếng Việt theo quy định tại khoản 16.1 và khoản 16.2 của TCVN 13078-1:2020 (IEC 61851-1:2017).
• Đặc biệt, các trạm sạc nhập khẩu hoặc sản xuất trong nước đều phải được nhà nước kiểm tra và đóng dấu hợp quy trước khi đưa ra thị trường.

Hệ thống trạm sạc xe điện đầu tiên ở Việt Nam đáp ứng tiêu chuẩn gì?

VinFast là doanh nghiệp đầu tiên tại Việt Nam tiên phong đưa xe điện trở thành xu hướng. Với 3.000 trạm sạc và 150.000 cổng sạc phủ kín các tuyến cao tốc, quốc lộ từ Bắc vào Nam, VinFast đang góp phần tích cực đưa Việt Nam trở thành một trong những quốc gia có mật độ trạm sạc cao nhất thế giới tính theo diện tích và dân số.

Đáng nói, tất cả các trạm sạc xe điện của VinFast đều đạt tiêu chuẩn IEC 61851, ISO 15118 và tiêu chuẩn ISO tương đương, trong đó, trạm sạc ô tô điện DC đạt tiêu chuẩn CCS 2, cổng sạc thường của trạm AC đạt tiêu chuẩn Type 2 theo tiêu chuẩn Châu Âu.

Dựa trên các tiêu chuẩn này, VinFast cũng đã đưa ra bảng quy hoạch tiêu chuẩn cho từng điểm sạc như sau:

Một số thắc mắc về tiêu chuẩn kỹ thuật trạm sạc xe điện

Câu 1: Tiêu chuẩn kỹ thuật nào quan trọng nhất đối với trạm sạc xe điện?

Hồi đáp: Tùy theo mỗi quốc gia sẽ có những tiêu chuẩn kỹ thuật riêng phù hợp với hạ tầng xe điện trong nước, tuy nhiên tất cả các trạm sạc xe điện trên thế giới đều phải tuân thủ các tiêu chuẩn bắt buộc do IEC ban hành (IEC 61851).

Câu 2: Tiêu chuẩn nào của Việt Nam quan trọng nhất đối với trạm sạc xe điện trong nước?

Hồi đáp: ISO 13078:2020 (tương đương IEC 61851) là tiêu chuẩn chung nhất áp dụng cho trạm sạc xe điện tại Việt Nam.

Câu 3:TCVN quy định công suất trạm sạc xe điện như thế nào phù hợp với từng loại phương tiện?

Hồi đáp: Các trạm sạc xe điện ở Việt Nam phải đáp ứng công suất 7-22kW cho xe gia đình (có sạc AC) và công suất 60-240kW cho xe lớn hơn (có sạc DC).