电动汽车充电设施建设分析与展望

电动汽车充电设施建设分析与展望

李学朋

（国网山东省电力公司临清市供电公司252600）

摘要：电动汽车是我国发展前景广阔的一种交通工具，电动汽车充电设施为电动汽车运行提供能源补给，是发展电动汽车所必需的重要配套基础设施。本文首先从运行模式和供给模式分析了影响电动汽车充电设施建设的主要因素，然后从电池技术和标准工作两方面介绍了不足，最后对电动汽车充电设施进行了展望。

关键词：电动汽车；充电设施；影响因素；不足；展望

电动汽车充电设施建设是电动汽车产业发展的前提和支撑，在拓展电力市场需求的同时，完善、高效的能源供给网络是电动汽车广泛应用的必要条件之一，具有广泛的社会效益和潜在的经济效益。充电设施为电动汽车运行提供能量补给，也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。因此，在电动汽车产业发展的同时，还应该充分考虑充电设施的发展。

1电动汽车重点设施建设的必要性

当前全球面临着能源危机和气候变暖的双重挑战，电动汽车成为发展低碳经济、落实节能减排政策的重要工具。电动汽车作为一种新型交通工具，是缓解石油资源紧张、城市大气污染严重问题的重要手段。电动汽车有着很好的社会效益和环境效益，集中表现在以下几个方面。

第一，污染小。电动汽车在本质上是一种零排放汽车，无污染，对于保护环境具有重要的意义。从噪音的角度来讲，大规模推广电动汽车将大幅度降低城市噪音。

第二，改善电网负荷。电动汽车可有效调节电网峰谷负荷，提高机组利用率。

第三，节约能源。据测算，以电网电力为动力的电动汽车综合能量利用率远高于其它能源方式，节能意义重大。

第四，落实科学发展观的重要举措。发展电动汽车是贯彻国家能源战略、落实节能减排政策、建设资源节约型和环境友好型社会的重大战略举措。

总之，电动汽车能源供给系统是电动汽车的重要支撑，建设电动汽车充电设施，是推动电动汽车产业发展的基础。因此，建设电动汽车充电设施势在必行！

2影响电动汽车充电设施建设的主要因素

在我国，电动汽车充电业务才刚刚起步，商业运营模式还没形成，各相关利益群体对电动汽车产业发展的倾向不尽相同。电动汽车充电设施的建设主要受运行模式和充电模式两方面的影响。

2.1电动汽车运行模式

不同的运行模式，电动汽车对其续驶能力和充电时间要求也不同，从而影响着充电的方式和电能的消耗，充电设施建设方式和功率需求也将受到直接影响。根据不同的用户类型，电动汽车可以分为以下几类。

第一，示范区用车。如果为示范运行配备的车辆数有限，则为了提高车辆运营效率，建议采用更换电池组的方式，但是这就需要增加电池组的投资；如果配备的车辆能够满足运营要求，建议采用整车充电方式，这样就可以降低电池组的投资，减少电池更换操作造成的工作量。鉴于示范区用车数量少，运行范围相对集中，可以在示范区内建立集中的大型充电站，实现规模化运作。

第二，集团车队。由于其行驶里程和路径可预估，建议采用整车充电方式，可充分利用夜间停运时段进行充电，满足下一次的行驶里程需要。

第三，社会车辆。可以根据车辆运营的目的采取适合的方式。比如，出租车和电动公交车，需要及时快速补充电能，尽量增加运营时间，获得更大的经济效益，应建立专用充电站或电池更换点，提高运营效率；用于上下班的私家车，停放时间和位置相对确定，可充分利用停靠的时间进行充电，因此，可以依托停车场所，建立简易充电设施提供充电服务，这样，不用兴建大规模的集中充电站，可以大大降低成本。

2.2电动汽车电能供给模式

针对不同车辆的行驶特性和充电需求，目前存在的电能供给模式主要为整车充电（包括常规充电和快速充电）和电池更换两种。

常规充电是一种采用小电流的恒压或恒流充电方法，充电时间一般为5~8小时。由于私人乘用车的行驶线路和行驶里程一般较为固定，一次充满电可以满足当日的行驶需求，因此用户可以利用这种模式在电力低谷时段进行充电，降低充电成本，同时可以提高充电效率和延长电池的使用寿命。另一方面，常规充电的充电装置和安装成本较低，适合家庭使用。常规充电模式的主要缺点是充电时间过长，有紧急运行需求时难以满足。

快速充电是利用地面充电机以较大电流为电动汽车提供快速充电服务，一般充电电流为150~400A。快速充电在10~30分钟的短时间内，就能使电池储电量达到80%-90%。但快速充电也存在一定的缺点，例如会对电池寿命造成影响、设备制造及安装成本较高、对充电方法以及充电的安全性有更高的要求等。

电池更换是通过直接更换电动汽车的电池组来达到为其充电的目的。电动汽车用户一方面可租用充满电的电池，更换已经耗尽的电池，有利于提高车辆使用效率；另一方面对更换下来的电池可以利用低谷时段进行集中充电，降低了充电成本，提高了车辆运行经济性。但由于电池组重量较大，更换电池的专业技术要求较强，所以需要配备专业人员借助专业设备来快速完成电池的更换、充电和维护。

3对电动汽车充电设施建设的展望

3.1充电塔供给模式将得到广泛应用

充电塔作为一种电能补给载体，具有环保节能、空间利用率高、安全便捷等优点。在规划设计方面，既可以建设独立的充电塔建筑，也可以建在已有建筑内，与建筑融为一体，有效利用城市空间，解决停车难、充电难等问题。目前很多的新工艺和新技术开始被引入电动汽车的充电技术中来，针对电动汽车与充电设备的充电连接问题，感应充电技术可以引入到充电塔中来。该技术只要求电动汽车与充电设备保持近距离，通过感应充电技术，设备无需通过物理连接到电源就能进行充电。这样就省去了插拔电线的步骤，当电动汽车移动到载车板上，便可以自动充电。

3.2电动汽车充电设施的网络化、智能化和标准化特点将更加突出

首先，电动汽车的推广运行，将构建以统一信息管理平台为基础的充电服务网络。充电设施的网络化建设将能够适应电动汽车用电对移动性和多样性的要求，将会促进充电服务产业规范有序发展，发挥规模效益，降低系统运营成本。

其次，电动汽车的发展与智能电网技术关系密切。电动汽车作为移动储能单元，结合先进智能电网技术，可以有效地参与负荷管理和系统调峰，从而提高电力系统整体运行效率。智能电网将为实现电动车综合效益最大化提供基础平台，这就要求充电设施的建设和运营管理都必须与智能电网有效结合起来。在智能电网框架下，开展电动汽车充电设施多种商业运营模式，不仅可以在低谷时段充电，还可以在高峰时段向电网卖电。通过电动汽车与电网互动的市场机制和引导措施，指引用户有序充放电，初步实现电网峰谷平抑示范效果。

最后，充电设施将实现建设与运营的标准化，为各类电动车型提供规范一致的充电服务。同时将加快制定针对商业化充电装置与电动汽车的相关技术标准与接口规范，同时建立规范一致的充电服务体系，从而提升电动汽车充电设施的标准化服务水平。

4结语

随着技术的不断进步，我国电动汽车产业化步伐将逐步加快，充电设施作为电动汽车产业链中的重要环节，与电动汽车的发展密切相关。因此建设电动汽车充电设施有很大的必要性。影响充电设施建设主要表现在运行模式和电能供给模式两个方面。在未来，充电塔供给模式将得到广泛应用，网络化、智能化、标准化的特点将更加突出，电动汽车充电设施将带来更完善的服务，电动汽车产业将不断发展。

参考文献

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