ISOPAS 15118-232026 道路车辆 车辆到电网通信接口 第23部分直流充电的第二代网络层和应用层要求一致性试验计划标准立项发展报告

道路车辆车辆到电网通信接口第23部分：直流充电的第二代网络层和应用层要求一致性试验计划标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Vehicletogridcommunicationinterface—Part23:SecondgenerationnetworklayerandapplicationlayerrequirementsconformancetestplanforDCcharging摘要关键词：车辆到电网通信；直流充电；一致性测试；网络层协议；应用层协议；互操作性；ISO15118Keywords:Vehicle-to-gridcommunication;DCcharging;Conformancetest;Networklayerprotocol;Applicationlayerprotocol;Interoperability;ISO15118一、引言1.1研究背景全球能源结构转型与交通电动化进程的加速推进，使得电动汽车作为分布式储能单元参与电网调节的价值日益凸显。车辆到电网（Vehicle-to-Grid,V2G）技术通过双向能量流动实现电动汽车与电网的智能交互，已成为智能电网建设的重要组成部分。然而，V2G通信接口技术的复杂性对设备间的互操作性提出了极高要求，缺乏统一的一致性测试规范成为制约产业规模化发展的关键瓶颈。ISO/PAS15118-23:2026《道路车辆车辆到电网通信接口第23部分：直流充电的第二代网络层和应用层要求一致性试验计划》正是在此背景下应运而生的国际标准。该标准由国际标准化组织（ISO）制定，于2026年4月21日正式发布，为直流充电场景下V2G通信接口的第二代网络层和应用层一致性验证提供了全球统一的技术规范。1.2标准定位本标准的定位在于为ISO15118-20所定义的第二代V2G通信协议提供系统化的一致性验证方法。ISO15118-20定义了基于TCP/IP和TLS的安全通信架构以及支持双向充电的高级应用功能，而其有效实施依赖于一套严谨、可重复且国际公认的测试方法和评价准则。ISO/PAS15118-23:2026正是承担了这一承上启下的关键职能：对上，它承接ISO15118-20协议定义的技术要求；对下，它为测试机构、设备厂商和认证机构提供了可操作、可验证的试验方案。1.3标准意义该标准的发布具有三重战略意义。其一，填补了ISO15118系列标准在第二代直流充电一致性测试方面的空白，完善了从协议定义（ISO15118-20）到互操作性测试（ISO15118-21-1）再到一致性验证（本部分）的完整标准闭环。其二，通过建立统一的测试基准，降低了不同厂商设备间的互操作风险，为充电基础设施的大规模部署扫清了技术障碍。其三，为各国家和地区制定V2G相关的法规和认证制度提供了国际层面的技术参考依据，有助于促进全球范围内的标准互认与市场准入。二、标准编制背景与市场需求分析2.1产业发展的迫切需求全球电动汽车保有量持续快速增长，根据国际能源署（IEA）的统计，2025年全球电动汽车保有量已突破6000万辆。与此同时，直流快充技术从第一代350kW向第二代兆瓦级充电系统（MCS）演进，充电功率的跃升对通信接口的实时性、安全性和可靠性提出了更高要求。V2G应用的深化更是要求通信链路具备双向互动、动态调度和高级安全防护能力。在此背景下，ISO15118-20作为第二代V2G通信协议的核心标准，引入了多项重大技术升级，包括：基于TLS1.3的端到端安全机制、支持即插即充（Plug&Charge）的自动授权与计费功能、面向智能电网服务的灵活能源调度协议等。然而，协议定义的完善并不等同于实际部署中不同设备间的互通协同，缺乏标准化的验证手段已成为技术推广的核心掣肘。2.2现行标准的局限性在ISO/PAS15118-23:2026发布之前，行业内主要依赖ISO15118-2对应的测试规范和各个厂商自有的测试方案。但随着2019年发布的ISO15118-20大幅度改变网络架构和应用层协议设计，原有的测试方法已无法覆盖新增的TLS安全机制、代理模式、智能充电调度等关键特性。同时，各厂商自研测试方案在测试范围、测试深度、判定标准等方面存在显著差异，导致“通过测试的设备仍然无法互通”的行业困境频频出现。此外，随着各国政府对V2G技术出台相应市场准入和补贴政策，对设备通过标准化一致性验证的要求也日益明确，这进一步催生了对统一一致性试验标准的迫切需求。欧盟《替代燃料基础设施条例》（AFIR）和美国加州《V2G互操作标准》等法规均将ISO15118系列标准作为强制或推荐性技术依据。2.3市场需求的特征分析通过对全球主要充电设备制造商、汽车OEM、测试认证机构和电网运营商的需求调研，本标准的编制需满足以下市场特征要求：第一，测试覆盖的全面性。市场需要一套能够完整覆盖ISO15118-20定义的第二代网络层和应用层全部功能及可选特性的测试方案，包括但不限于传输层安全、会话管理、消息编解码、服务发现、充电调度和即插即充等核心功能域。第二，测试流程的可操作性。测试计划必须保证第三方测试机构能够在统一指导下有效执行，测试用例应具备明确的测试前提、步骤、预期结果和判定准则，且测试周期和资源需求应处于可行范围内。第三，测试结果的可靠性。一致性测试结果需具备高度的可重复性和可再现性，不同实验室针对同一被测设备应能得出一致结论，这是建立国际互认体系的根本前提。第四，技术演进的可扩展性。测试规范需兼顾未来协议版本升级和新增功能的平滑扩展路径，避免因标准更新导致已投入的测试基础设施和案例资产失效。三、标准主要内容与技术框架3.1标准适用范围ISO/PAS15118-23:2026明确规定了针对直流充电场景下车辆到电网通信接口的第二代网络层和应用层要求的一致性试验计划。该标准适用于使用ISO15118-20协议栈的直流充电设备（包括充电桩和电动汽车车载通信控制器），涵盖从物理连接到充电结束的完整通信过程。其适用范围既包括传统的单向直流充电场景，也包括支持V2G双向能量流动的高级应用场景。3.2术语与定义本部分对一致性试验所涉及的核心概念进行了明确定义，包括：被测设备（DeviceUnderTest,DUT）、测试系统（TestSystem）、测试用例（TestCase）、通过准则（PassCriteria）、可选项（OptionalFeature）等关键术语，为测试工作的规范化开展提供了统一的语言基础。值得关注的是，标准还明确了与安全相关的重要定义，如“安全会话”（SecureSession）、“证书链验证”（CertificateChainVerification）和“端到端加密”（End-to-EndEncryption）等，反映出第二代V2G通信对信息安全的高度重视。这些术语的定义与ISO15118-2、ISO15118-20、ISO15118-21-1等其他部分保持术语一致性，形成完整的词汇体系。3.3第二代网络层一致性试验要求协议实现一致性声明（PICS）验证：要求被测设备提供完整的协议实现一致性声明，包括各协议功能的支持情况、参数配置范围和选项选择信息，作为测试选择和评估的基础依据。IPv6寻址与路由测试：验证设备是否正确实现了IPv6地址配置（包括无状态地址自动配置和有状态DHCPv6机制）、邻居发现协议以及路由选择功能，确保设备在网络环境中的正确寻址和可达性。TCP/UDP传输层测试：测试传输层协议实现的正确性，包括连接建立与释放流程、拥塞控制机制、端口管理以及对异常报文的正确处理能力。TLS1.3安全层测试：作为第二代V2G通信的重大安全升级，本部分对TLS1.3的握手流程、密钥协商、会话恢复、证书验证和加密套件支持等方面进行了系统化的测试验证，确保通信链路的机密性、完整性和真实性。休眠与唤醒机制测试：验证设备在充电过程中不同阶段的网络状态管理能力，包括低功耗模式下的连接保持、唤醒触发条件以及状态转换的时序正确性。3.4应用层一致性试验要求应用层是V2G通信中承载业务逻辑的核心层级。ISO/PAS15118-23:2026对应用层的一致性测试规定了系统的试验方案，涵盖ISO15118-20定义的各个功能模块。会话处理测试：验证V2G通信会话的完整生命周期管理，包括会话建立、参数协商、消息交换、会话暂停/恢复和正常/异常终止等流程的时序正确性和状态机行为。服务发现与选择测试：测试设备是否正确实现了服务发现机制，能否在充电开始前准确识别充电桩提供的充电服务类别（包括基础直流充电、智能充电调度、双向充放电等扩展服务）并做出正确的服务选择决策。充电调度与控制测试：验证设备在智能充电调度场景下的协议交互过程，包括充电功率曲线协商、动态功率调整、电网需求响应等应用功能的正确实现。即插即充（Plug&Charge）测试：验证设备在无人工干预条件下自动完成身份认证、授权和计费信息交换的完整流程，要求测试包含证书管理、签名验证、计费数据加密传输等安全关键环节。错误处理与异常恢复测试：测试设备在通信异常（如消息超时、格式错误、证书过期、连接中断）情况下的错误代码生成、状态恢复和用户通知机制，要求设备的行为符合ISO15118-20定义的错误处理规则。3.5测试架构与测试工具要求本部分还规定了测试执行所需的架构设计和工具配置要求。标准推荐采用“测试器-被测设备”（Tester-DUT）的直接连接测试架构，测试系统由一个或多个测试器（Tester）组成，模拟通信对端的全部协议行为。对于测试工具，标准要求测试系统支持：协议报文捕获与分析功能，可实时记录和解析V2G通信消息；测试序列自动生成与执行功能；测试日志记录与报告生成功能；以及测试结果判定与一致性报告输出功能。此外，标准还鼓励采用半自动化测试平台以提高测试效率，同时允许在特定场景下使用人工操作的测试工具。3.6测试报告与文档要求标准对测试报告的内容和格式提出了明确要求。一致性测试报告应至少包含：被测设备标识信息（包括硬件版本、软件版本和协议栈版本）、测试环境描述（包括测试系统版本和校准信息）、逐项测试结果记录（包括每项测试的执行状态、观测结果和通过/失败判定）、偏差与异常记录，以及最终一致性声明。测试报告的编制应遵循ISO/IEC17025关于测试报告的一般要求，确保报告的可追溯性和可验证性。同时，标准还建议在报告中明确标注测试活动的时间节点和测试人员的资质信息，以强化测试结果的可信度。四、标准编制过程与主要参与单位4.1编制过程ISO/PAS15118-23:2026的制定工作由ISO/TC22（道路车辆技术委员会）下属的SC31（数据通信分技术委员会）WG1（车辆到电网通信接口工作组）负责推进。该工作组汇集了来自全球主要汽车制造商、充电设备供应商、能源企业、测试认证机构和学术研究机构的专家学者。标准编制工作大致经历了以下阶段：提案阶段（2024年初）：由WG1工作组成员基于产业实际需求提出新工作项目提案，明确了制定直流充电场景下第二代V2G通信一致性试验计划的必要性和紧迫性。起草阶段（2024年中至2025年底）：成立了专门的项目编辑团队，分网络层测试、应用层测试、安全测试和测试管理等多个子任务组并行推进起草工作，期间组织了多轮工作组内部评审。征求意见阶段（2026年初）：标准草案提交各成员国进行投票和意见征集，共收到来自全球数十个国家的数百条修改意见，编辑团队逐条处理并形成最终草案。发布阶段（2026年4月）：经ISO中央秘书处审核批准，标准以公共可用规范（PubliclyAvailableSpecification,PAS）形式正式发布，为后续升级为正式国际标准（IS）奠定基础。4.2主要参与单位介绍：中国电力科学研究院有限公司在ISO/PAS15118-23:2026的编制过程中，中国电力科学研究院有限公司（以下简称“中国电科院”）作为中国在该领域的核心技术支撑单位，深度参与了标准的核心章节编写和技术方案论证工作。以下对该单位进行重点介绍。单位概况：中国电科院成立于1951年，是国家电网有限公司直属的综合性科研机构，长期致力于电力系统关键技术研究、标准制定和试验检测工作。在电动汽车与电网互动技术领域，中国电科院早在“十一五”期间即开始了电动汽车充电设施技术研究和标准制定工作，是国内该领域的权威研究机构。在标准编制中的具体贡献：在ISO/PAS15118-23:2026编制过程中，中国电科院主要承担了以下几个方面的技术工作：一是主导应用层一致性测试用例的设计工作。中国电科院依托其在国内V2G通信技术研究和充电设施检测领域的深厚积累，牵头设计了充电调度控制、即插即充和错误处理等核心功能域的测试用例框架，系统性地贡献了超过40项测试用例草案，涵盖了标准中应用层测试方案的主体框架。二是承担了TLS安全机制测试方法的试验验证工作。中国电科院利用其建设的新能源汽车充电设施国家级检测实验室，针对TLS1.3安全会话建立、证书链验证和加密通信等关键技术环节，开展了系统的实验验证，为测试方法的技术可行性和参数设定的合理性提供了关键实验数据支撑。三是参与了测试架构和测试工具要求的编制工作。中国电科院将国内在充电互操作性测试平台建设方面的实践经验引入了ISO标准制定过程，推动标准采纳了符合全球测试产业惯例的测试架构设计，并补充了相关测试工具功能要求。四是组织开展了国内外多轮比对测试活动。在标准起草的关键阶段，中国电科院联合国内外多家主流充电设备和整车企业，组织开展了多轮实验室间比对测试（RoundRobinTest），有效验证了测试用例的准确性和可再现性，及时发现并修正了标准草案中存在的模糊之处。单位在标准化领域的总体实力：中国电科院是全国电动车充电设施标准化技术委员会秘书处承担单位，主导或参与制定了数十项电动汽车充电基础设施领域的国家和行业标准，在IEC/TC69（电动汽车及工业车辆用充电系统）和ISO/TC22/SC31等国际标准化组织中具有重要影响力。五、标准实施的技术经济影响5.1对行业的技术促进效应ISO/PAS15118-23:2026的实施发布对电动汽车充电产业链各环节均产生深远的技术引导效应。在充电设备制造商层面，该标准为产品研发提供了明确的方向指引——设备厂商可在产品开发阶段即以一致性测试要求为技术基线，提早开展自测试验证，降低后期认证阶段的返工风险。在整车企业层面，该标准提供了车载通信控制器（EVCC）开发的功能验证依据，有助于缩短新车型的V2G功能开发周期。对于测试认证机构而言，该标准的发布意味着可以获得全球统一的测试依据，有助于其建立标准化的测试服务能力和国际互认的测试报告体系，降低重复测试的行业成本。同时，标准中一致性的测试规范也为第三方评测机构开展V2G设备质量分级提供了技术支撑。5.2经济效益分析从经济维度审视，该标准的实施将在多个层面产生可观的效益。在降低互操作性成本方面，统一的测试标准将有效减少因设备不互通所导致的部署调试成本、运维成本和客户投诉处理成本。行业初步估算，通过标准化的一致性预测试可降低约20%至30%的现场联调成本。在促进市场准入方面，