ISO 15118-202022Amd 12026 道路车辆 - 车辆到电网通信接口 - 第20部分第二代网络层和应用层要求 - 修改1AC DER服务、MCS服务和改进的安全概念标准立项发展报告

道路车辆—车辆到电网通信接口—第20部分：第二代网络层和应用层要求—修改1：ACDER服务、MCS服务和改进的安全概念标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Vehicletogridcommunicationinterface—Part20:2ndgenerationnetworklayerandapplicationlayerrequirements—Amendment1:ACDERservice,MCSservice,andimprovedsecurityconcept摘要随着全球能源结构转型和电动汽车产业的高速发展，车辆到电网（V2G）通信技术已成为实现交通领域深度脱碳和电力系统灵活调度的关键支撑。ISO15118-20:2022作为第二代车辆到电网通信接口的核心标准，首次引入了基于TCP/IP的高性能通信架构，为智能充电和双向充放电提供了统一的协议基础。在此基础上，ISO15118-20:2022/Amd1:2026修改1的发布，标志着V2G通信标准体系在交流分布式能源（ACDER）服务、兆瓦充电系统（MCS）服务以及信息安全防护三个维度上实现了重大技术升级。本报告就该修改件的立项背景、核心技术内容、修订单位及行业影响展开系统分析。报告指出，该修改件通过引入交流分布式能源服务扩展了中小型场景下的双向电力交互能力，通过兆瓦充电系统服务填补了重型商用车快速充电的标准空白，同时以改进的安全概念应对日益严峻的网络安全威胁。该标准的实施将有力推动车网互动产业从示范应用走向规模化部署，为智能网联新能源汽车和新型电力系统的协同发展提供关键标准支撑。关键词：车辆到电网；通信接口；ISO15118-20；分布式能源；兆瓦充电系统；网络安全；双向充放电一、标准立项背景1.1行业发展趋势与技术需求全球碳中和进程的加速推进使得电动汽车与电网之间的能量双向流动成为能源转型的核心议题。国际能源署（IEA）发布的《GlobalEVOutlook2024》数据显示，2023年全球电动汽车销量已突破1400万辆，保有量超过4000万辆。在此背景下，电动汽车不再仅仅是交通出行工具，更被赋予了移动储能单元的全新角色。车网互动（V2G）技术使得电动汽车能够在用电高峰时段将车载电池中的电能反向馈送至电网，或在用电低谷时段吸纳富余的可再生能源电力，从而实现削峰填谷、促进可再生能源消纳、提供辅助服务等多重价值。然而，V2G技术的规模化应用高度依赖于统一、安全、高效的通信标准体系。ISO15118系列标准作为国际公认的车网通信协议框架，其第20部分（ISO15118-20:2022）于2022年正式发布，标志着V2G通信从第一代基于PLC技术的基础充电通信向第二代基于TCP/IP的互联网协议架构全面升级。第20部分引入了TLS加密通信、XML和EXI编码的消息格式、以及面向双向充电的完整服务模型，为V2G业务的开展奠定了协议基础。1.2标准修订的必要性随着技术演进和市场需求的深化，ISO15118-20:2022在实际应用过程中暴露出若干需要补充和完善的技术盲区：第一，交流分布式能源（ACDER）服务的缺失。原标准主要聚焦于直流充电场景下的双向功率交互，对于大量存在的交流充电桩（如家庭慢充、停车场交流桩等）如何参与V2G调度，尚缺乏完整的协议支持。随着分布式光伏、家用储能系统的普及，交流侧的车网互动需求日益凸显，亟需在标准层面补充ACDER服务的完整通信流程。第二，兆瓦充电系统（MCS）服务的空白。重型商用车（如电动卡车、电动客车）的电动化进程对充电功率提出了远超乘用车的需求。兆瓦级充电系统可实现MW级功率的快速补给，但ISO15118-20:2022原版标准中并未涵盖MCS场景下的通信协议要求。这一空白直接制约了电动重卡的商业化运营和长途干线物流的电气化转型。第三，安全机制的持续演进需求。随着V2G通信从封闭的充电场景走向开放的互联网环境，充电通信面临的身份伪造、数据篡改、中间人攻击、重放攻击等安全威胁日益增多。ISO15118-20:2022虽已引入TLS1.3加密机制和基于证书的认证体系，但随着量子计算威胁的逐步显现和攻击手段的不断升级，安全架构仍需进一步完善和强化。在上述背景下，ISO/TC22/SC31（道路车辆—电气电子部件及通用系统分技术委员会）于2023年底正式启动了对ISO15118-20:2022的修改工作，经过多轮国际磋商和草案论证，最终形成了ISO15118-20:2022/Amd1:2026修改件。1.3国际标准政策环境二、标准修订单位与组织2.1标准归口组织本修改件由国际标准化组织下设的ISO/TC22/SC31（道路车辆—电气电子部件及通用系统分技术委员会）归口管理。SC31分技术委员会负责道路车辆电气电子领域的标准化工作，涵盖车载电气电子系统、通信接口、电磁兼容性等多个方向。在V2G通信接口领域，SC31与IEC/TC69（电动道路车辆和电动工业卡车）保持密切的技术协调关系，确保ISO15118系列与IEC61851（导电充电系统）、IEC63110（电动车辆换电和充电管理系统协议）等充电基础设施标准之间的一致性。2.2主要起草单位——以中国电力科学研究院为例在ISO15118-20:2022/Amd1:2026的修订过程中，中国电力科学研究院有限公司（以下简称"中国电科院"）作为中国专家团队的核心力量，深度参与了ACDER服务和安全概念改进的技术讨论与草案编制工作。中国电科院成立于1951年，是国家电网有限公司直属的科研机构，也是我国电力行业多学科、综合性科研机构。在电动汽车与电网互动领域，中国电科院长期承担车网互动关键技术研究、标准制定和工程应用等工作，拥有新能源与储能运行控制国家重点实验室等国家级研发平台。在V2G通信标准领域，中国电科院先后牵头或参与制定了GB/T27930（电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议）、GB/T18487（电动汽车传导充电系统）等一系列国家标准，积累了丰富的充电通信协议设计经验。在ISO15118-20/Amd1修订过程中，中国电科院专家团队重点在以下方面贡献了技术方案：一是提出了适用于中国交流充电基础设施现状的ACDER服务适配方案，兼顾了不同拓扑结构下的互操作性需求；二是在安全架构改进方面，结合我国在电力系统网络安全领域的研究积累，提出了多层次的证书管理和密钥更新机制建议。中国电科院的深度参与不仅确保了修改件内容的全球适用性，也为我国后续制定对应的国家标准奠定了技术基础。三、标准主要技术内容3.1ACDER服务（交流分布式能源服务）ACDER服务是本次修改件新增的核心功能模块之一，旨在为通过交流接口连接的分布式能源设备（如带逆变器的光伏系统、家用储能电池等）与电动汽车之间建立标准化的双向通信机制。该服务的引入填补了ISO15118-20原版标准在交流场景下的功能空白。ACDER服务的主要技术内容包括：定义了交流接口场景下电动汽车与电网之间功率调度、状态上报、计量计费等功能的通信消息集和状态机；在原有DC充电服务模型的基础上，增加了面向交流双向充电的调度策略和功率限制协商机制；明确了交流场景下功率监测精度的要求（如±1%的功率控制精度要求），以及动态功率调整的时间响应要求；增加了必要的电气安全相关的通信信号定义，如接地检测状态、漏电保护状态等。3.2MCS服务（兆瓦充电系统服务）MCS服务是本次修改件的另一项重大功能扩展，专门面向电动重型商用车（Class6-8卡车、长途客车等）的超大功率充电场景。MCS采用高电压（最高1250V）、大电流（最高3000A）的技术路线，单枪充电功率可达3.75MW，能够在短时间内为重型商用车的动力电池补充大量电能。MCS服务在通信协议层面引入了对极高功率等级的支持能力，包括高达数兆瓦的功率传输协商机制、基于光纤通信的辅助通信通道（用于充电电缆温度监测和安全联锁信号传输）、热插拔状态机和故障安全机制的时间响应要求、与高功率充电过程配套的冷却系统状态监控和预充电握手流程。在网络架构上，MCS服务与ISO15118-20基础标准保持一致，延续了TCP/IP和TLS的安全通信框架，确保超高功率充电过程同样具备完整的信息安全防护。3.3改进的安全概念随着V2G通信从封闭环境走向开放互联网，网络安全威胁日益严峻。本次修改件在安全架构方面进行了系统性的强化升级：在证书体系方面，修改件引入了更灵活的证书策略和生命周期管理机制，支持基于属性的访问控制和细粒度的权限管理，使得不同服务场景可配置差异化的安全策略。在密码算法方面，为应对量子计算带来的潜在威胁，修改件新增了对后量子密码算法（如基于格的密码方案）的兼容性设计，允许通信双方在TLS握手阶段协商使用抗量子算法套件。在通信保护方面，进一步强化了消息的端到端加密和完整性保护机制，增加对消息重放和延迟攻击的防御能力。在私密性保护方面，引入了对用户隐私信息（如位置数据、充电行为模式）的脱敏处理要求，规范了充电会话过程中最小化数据收集原则的实施。3.4兼容性设计本次修改件在功能扩展的同时，充分考虑了与既有标准的向后兼容性。修改件保持了与ISO15118-20:2022基础版本的协议框架和已有服务流程兼容，新增功能以可选服务（OptionalService）的方式提供。同时，修改件与ISO15118-2:2014（第一代V2G通信协议）的互操作场景在附件中给予了补充说明，为已经部署的第一代充电基础设施提供了平滑过渡路径。四、标准实施与行业影响分析4.1标准实施的技术准备ISO15118-20:2022/Amd1:2026发布后，产业链各方需要同步开展技术适配工作。充电设备制造商需要在其充电控制器中实现对ACDER服务和MCS服务协议栈的支持，完成与不同车型的互操作性测试。整车企业需要在车载充电通信控制器（EVCC）中增加对新增服务的适配，尤其是在重型商用车平台上完成MCS通信模块的集成。充电运营服务平台需要对后台管理系统进行升级，以支持ACDER服务的接入和MCS场景下的实时功率调度。检测认证机构需要建立针对修改件新增内容的符合性测试能力，包括ACDER服务的功能测试、MCS服务在大功率场景下的通信可靠性测试以及安全增强机制的渗透测试等。4.2对V2G产业生态的推动作用该修改件的发布将有力推动V2G产业从示范验证阶段迈向规模化商用阶段。在交流充电场景中，ACDER服务的标准化将大幅降低交流V2G设备在光伏、储能等不同分布式能源场景中的集成门槛，促进"光储充"一体化项目的落地推广。对于具备交流V2G功能的智能充电桩，标准化通信协议将消除不同厂商设备之间的互操作壁垒，提升用户体验和运营效率。在重型商用车领域，MCS服务的标准化将与充电基础设施布局形成协同效应。2024年，工业和信息化部等八部门已联合发布《关于启动第一批公共领域车辆全面电动化先行区试点的通知》，明确将电动重卡作为重点推广对象。MCS标准的发布将为高速公路服务区、物流枢纽等场景的超大功率充电设施建设提供明确的通信协议依据，加速电动重卡在干线物流中的商业化应用。4.3标准国际对标与我国应对策略五、结论与展望ISO15118-20:2022/Amd1:2026作为车辆到电网通信接口标准体系的重要补充，在交流分布式能源服务、兆瓦充电系统服务以及安全机制改进三个方向上实现了关键性技术突破。该修改件的发布不仅完善了V2G通信标准的功能覆盖范围，更从信息安全维度为V2G业务的规模化部署提供了可靠保障。对于正处于V2G产业培育期的中国市场而言，该标准的实施将产生深远的示范和引领效应。展望未来，随着V2G技术的持续演进和产业生态的不断成熟，标准体系还需要在以下方向持续深化：一是面向V2G聚合调度场景的标准化需求，需在应用层进一步定义聚合商与电网调度之间的标准化接口；二是针对无线充电、自动充电等新兴充电方式，需扩展对应的通信协议覆盖；三是随着人工智能技术在充电智能调度中的应用，需研究如何在标准框架内引入智能决策支持能力。在智能网联新能源汽车与新型电力系统深度融合的大趋势下，持续完善的V2G通信标准体系将为实现车、桩、网的高效协同提供坚实的技术保障。参考文献[1]ISO15118-20:2022/Amd1:2026,Roadvehicles—Vehicletogridcommunicationinterface—Part20:2ndgenerationnetworklayerandapplicationlayerrequirements—Amendment1:ACDERservice,MCSservice,andimprovedsecurityconcept[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2026.[2]ISO15118-20:2022,Roadvehicles—Vehicletogridcommunicationinterface—Part20:2n