探索電動(dòng)汽車智能充換電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)模式

王聰++張瑩瑩

摘 要：隨著電動(dòng)汽車行業(yè)的快速發(fā)展，現(xiàn)有充換電網(wǎng)絡(luò)落后這一問(wèn)題日漸突出。該文主要對(duì)充換電網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上結(jié)合沈陽(yáng)電動(dòng)汽車服務(wù)公司的工作實(shí)例，對(duì)智能充換電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)模式進(jìn)行探索，力求尋找一條使企業(yè)、用戶、廠商、社會(huì)共贏的發(fā)展之路。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車 智能充換電網(wǎng)絡(luò) 沈陽(yáng)電動(dòng)汽車服務(wù)公司

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（b）-0234-02

許多人可能不知道，早在我們熟悉的內(nèi)燃機(jī)汽車出現(xiàn)50年前，電動(dòng)汽車就已經(jīng)問(wèn)世，并一直統(tǒng)治著機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域（第一輛直流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車誕生于1834年，由美國(guó)鐵匠兼發(fā)明家托馬斯·達(dá)文波特研制）。然而隨著石油工業(yè)的發(fā)展和內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的日趨成熟，電動(dòng)汽車逐漸退出了歷史舞臺(tái)。直到化石燃料的枯竭和空氣污染的加重使我們變得越來(lái)越焦慮不安，電動(dòng)汽車才再次成為世人關(guān)注的焦點(diǎn)。

雖然從外表上看內(nèi)燃機(jī)汽車與電動(dòng)汽車沒(méi)有太大的差別，但后者其實(shí)有很多天然的優(yōu)勢(shì)，比如能源利用率高——電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率可超過(guò)90%，而內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般只有15%～18%；維護(hù)成本低——電動(dòng)汽車只有電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子這唯一一個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，沒(méi)有內(nèi)燃機(jī)那種自我破壞式的運(yùn)行方式，其零部件受到的沖擊磨損很??；設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單靈活——沒(méi)有內(nèi)燃機(jī)和變速箱，取而代之的是可隨意布局的電池和電動(dòng)機(jī)（某些電動(dòng)汽車甚至直接將電動(dòng)機(jī)安裝在輪子上，使車輛可橫向運(yùn)動(dòng)，解決了許多不擅長(zhǎng)倒車入位的車主的難題，也使自動(dòng)倒車系統(tǒng)再無(wú)用武之地）。

既然電動(dòng)汽車有這么多的優(yōu)勢(shì)，那現(xiàn)在的世界何以變成了內(nèi)燃機(jī)汽車的天下呢？答案在于儲(chǔ)能能力——電池。

1 不容樂(lè)觀的現(xiàn)狀和基于此現(xiàn)狀的探索

試想你計(jì)劃周末駕車去省內(nèi)的另外一個(gè)城市探望好友，往返車程大概在300公里左右。于是星期五下班后，你在驅(qū)車回家的路上抽出5分鐘時(shí)間順便到加油站加滿一箱油。第二天一早陽(yáng)關(guān)明媚，你不慌不忙地睡了個(gè)懶覺(jué)，快十點(diǎn)才出發(fā)。兩小時(shí)后，你已經(jīng)坐在餐桌邊同好友共進(jìn)午餐了。下午的時(shí)光也在悠閑中度過(guò)，開(kāi)上你的車?yán)吓笥训疆?dāng)?shù)氐木皡^(qū)逛逛，或者去商業(yè)區(qū)買些當(dāng)?shù)靥禺a(chǎn)。臨近四點(diǎn)，你與朋友道別開(kāi)始返程。六點(diǎn)剛過(guò)，你已停好車回到自己溫暖的家，跟家人邊吃晚飯邊聊起一天的見(jiàn)聞。

那么如果你開(kāi)的是一輛電動(dòng)汽車呢？星期五下班后，你一到家就匆忙地把電源插排從陽(yáng)臺(tái)甩到樓下愛(ài)車旁，接上電源開(kāi)始充電（這就是所謂的“飛線充電技術(shù)”，僅適用于家住三樓以下的車主）。熟練的操作確保了明早六點(diǎn)前能夠?qū)㈦姵爻涞臐M滿的。第二天一早，你也不敢起得太晚，八點(diǎn)半就準(zhǔn)時(shí)出發(fā)了。雖然愛(ài)車的理論續(xù)航里程有180公里，不過(guò)看著電量表指針的快速下降，你還是決定在高速開(kāi)到一半時(shí)補(bǔ)充一些電能。于是，在休息站的充電站，你停留了半個(gè)多小時(shí)為愛(ài)車充電——雖然有更快的充電方式，不過(guò)因?yàn)槌涞迷娇煨枰碾娏髟酱?，?duì)電池的損傷也越大，所以還是選擇保守一些的中等大小的電流充電比較好。十一點(diǎn)剛過(guò)，你到達(dá)目的地。因?yàn)榕笥鸭易×鶚牵迮啪€不夠長(zhǎng)，所以只好跟小區(qū)門口超市經(jīng)理協(xié)商，借用他家的插座充電。除了付電費(fèi)，為了表示感謝，你還在他家買了幾瓶礦泉水和一些水果。因?yàn)槠囆枰恢背潆娨詽M足返程需求，下午的時(shí)光你倆就只能依靠公共交通出行了。三點(diǎn)半不到，你就開(kāi)始了返程——當(dāng)然中途還需要花上半個(gè)多小時(shí)在充電站充電。六點(diǎn)多到家后，第一件事仍是趕忙開(kāi)始“飛線充電”。

與汽油這種能量密度高的便攜能源相比，電池的能量-質(zhì)量比顯得十分可憐，儲(chǔ)能系統(tǒng)也是那么的笨重——電動(dòng)汽車自重的三分之一以上被電池占據(jù)，有的甚至達(dá)到二分之一。雖然科學(xué)家們嘗試了鉛酸（VRLA）、鎳鉻（Ni-Ca）、鎳鋅（Ni-Zn）、鎳氫（Ni-MH）、鋅空氣（Zn/Air）、鋁空氣（Al/Air）、鈉硫（Na/S）、鈉鎳氯化物（Na/NiCl2）、 鋰聚合物（Li-Poly-mer）、鋰離子（Li-Ion）等多種類型的電池，可一直沒(méi)有做出可以跟汽油能量密度相媲美且具有實(shí)用性的電池，而且至少在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)是無(wú)法做出的。

那么因?yàn)殡姵氐膯?wèn)題，電動(dòng)汽車將再次退出歷史舞臺(tái)，回到失敗的陰影中嗎？有沒(méi)有什么方法可以在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，使大規(guī)模推廣電動(dòng)汽車成為可能呢？“智能充換電網(wǎng)絡(luò)”給了我們想要的答案。

與內(nèi)燃機(jī)汽車領(lǐng)域只涉及車輛生產(chǎn)公司和加油站兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的集團(tuán)不同，電動(dòng)汽車領(lǐng)域內(nèi)的勢(shì)力構(gòu)成要復(fù)雜得多。在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，汽車生產(chǎn)商不再像內(nèi)燃機(jī)汽車生產(chǎn)商那樣依靠擁有發(fā)動(dòng)機(jī)這樣的核心技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)壟斷，電力能源供應(yīng)商（目前看主要是指電網(wǎng)公司）及其下屬的電動(dòng)汽車服務(wù)公司也不能像石油公司那樣只對(duì)自己的加油站負(fù)責(zé)就萬(wàn)事大吉。電池生產(chǎn)商、充換電設(shè)備生產(chǎn)商、各類停車場(chǎng)、私家車用戶及其所在小區(qū)的物業(yè)公司、公交集團(tuán)乃至政府，都情愿或不情愿地加入到這個(gè)復(fù)雜的相互博弈的體系中，而決定這個(gè)體系能否健康運(yùn)作——也即電動(dòng)汽車行業(yè)能否成功發(fā)展起來(lái)的關(guān)鍵，則是要看將各方力量連接起來(lái)的充換電網(wǎng)絡(luò)夠不夠“智能”。

2 對(duì)智能的理解

說(shuō)起智能，人們首先想到的大都是一些具有一定功能的自動(dòng)化設(shè)備，比如可以根據(jù)溫度變化自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)的恒溫空調(diào)，可以根據(jù)光照變化自動(dòng)調(diào)整接收角度的太陽(yáng)能電池板，可以根據(jù)雨勢(shì)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作頻率的雨刷器等等。然而隱藏在這些功能表象背后的其實(shí)是一種現(xiàn)代化的管理理念，即我們能不能通過(guò)一定的管理手段，實(shí)時(shí)地判斷出用戶的需求（顯然這里說(shuō)的用戶不單單是電動(dòng)汽車的購(gòu)買使用者），并利用現(xiàn)有的資源及時(shí)自動(dòng)地滿足其需求。而“智能充換電網(wǎng)絡(luò)”恰恰是電動(dòng)汽車領(lǐng)域中現(xiàn)代化管理理念的集中體現(xiàn)。因此，要想成功推動(dòng)這個(gè)行業(yè)的發(fā)展，我們必須也只能依靠智能充換電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)運(yùn)營(yíng)。

判斷充換電網(wǎng)絡(luò)的智能水平要從縱橫兩個(gè)維度評(píng)價(jià)，縱向看的是智能所達(dá)到的程度，橫向看的是智能所覆蓋的范圍。先說(shuō)縱向。以最普通的充電、收費(fèi)業(yè)務(wù)為例，“實(shí)時(shí)充電、結(jié)束收費(fèi)”就是低等智能水平，“定時(shí)預(yù)約充電、分時(shí)區(qū)別收費(fèi)”則是中等智能水平，“雙向定時(shí)充放電、雙向分時(shí)收交費(fèi)”才是高等智能水平。再說(shuō)橫向。電力公司下屬的各省市電動(dòng)汽車服務(wù)公司，雖然管轄范圍不同，面對(duì)的環(huán)境也有較大差異（如北方寒冷、南方潮濕，對(duì)充換電網(wǎng)絡(luò)、電動(dòng)汽車的性能要求不同），但因?yàn)槎紝俪鋼Q電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者，所以都可歸為企業(yè)范疇；汽車、電池、充換電設(shè)備生產(chǎn)商雖然需求各有不同，但對(duì)于智能充換電網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，他們都是裝備提供者，所以可以統(tǒng)一歸為廠商；公交集團(tuán)、私家車用戶及其所在小區(qū)物業(yè)公司、各類停車場(chǎng)等車輛停放管理者、使用者均屬用戶；電網(wǎng)公司和政府等具有公共服務(wù)性質(zhì)的單位則可歸入社會(huì)范疇。每個(gè)范疇及其中的每部分個(gè)體都與充換電網(wǎng)絡(luò)連接著，并通過(guò)充換電網(wǎng)絡(luò)與其他部分發(fā)生著各種各樣的聯(lián)系。唯有覆蓋所有這些方面并能有效滿足每方面需求的充換電網(wǎng)絡(luò)，才能被視為是“智能”的。

3 正在做的和準(zhǔn)備做的

作為企業(yè)范疇的電動(dòng)汽車服務(wù)公司，我們是智能充換電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運(yùn)營(yíng)的主體，肩負(fù)著與各方力量合作、共同推進(jìn)電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展的責(zé)任。我們既要同廠商保持合作，確保其產(chǎn)品符合網(wǎng)絡(luò)智能化的需求；又要時(shí)時(shí)面對(duì)用戶，向其提供令人滿意的服務(wù)體驗(yàn)；同時(shí)還要兼顧到社會(huì)范疇內(nèi)政府與國(guó)有企業(yè)的制度與標(biāo)準(zhǔn)的要求。而基于各方在智能充換電網(wǎng)絡(luò)中的不同位置，與每個(gè)范疇的合作又有其自身的特點(diǎn)和內(nèi)容。

同廠商合作時(shí)，我們企業(yè)就變成了客戶，工作的側(cè)重點(diǎn)是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的客觀需要向廠商提出產(chǎn)品需求，并依據(jù)應(yīng)用效果隨時(shí)提出產(chǎn)品改進(jìn)意見(jiàn)，推動(dòng)產(chǎn)品質(zhì)量與功能的完善與提升，夯實(shí)智能充換電網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)。

在與電動(dòng)汽車生產(chǎn)廠商的合作中，我們先后對(duì)河南新鄉(xiāng)新能公司和沈陽(yáng)華晨寶馬公司提供的多輛純電動(dòng)車樣車進(jìn)行了為期一年的測(cè)試，并自制了標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試記錄表格。通過(guò)測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)了目前純電動(dòng)汽車在低溫動(dòng)力性能、日常充電時(shí)長(zhǎng)、電池剩余電量測(cè)量精度等技術(shù)方面存在的不足。我們及時(shí)向廠家指出了這些問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)意見(jiàn)。廠家對(duì)我們記錄的全面準(zhǔn)確性很贊賞，也接受了我們的建議，為其日后量產(chǎn)車的成功上市奠定了基礎(chǔ)。

除了車輛生產(chǎn)商之外，我們還積極開(kāi)展與充換電設(shè)備生產(chǎn)商的合作。通過(guò)對(duì)“100kW電動(dòng)汽車直流充電樁”為期兩年的測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)了此類充電樁存在很多不足，如充電屏低溫環(huán)境下易死機(jī)，通訊模塊和電源模塊故障率較高，充電槍頭絕緣橡膠固定不夠緊密，信號(hào)線與交流電源線混用等等。而此類充電樁最大的問(wèn)題就是其功能不夠強(qiáng)大，根本滿足不了電動(dòng)汽車行業(yè)未來(lái)發(fā)展的要求。針對(duì)這一問(wèn)題，我們向廠家提出了詳細(xì)的改進(jìn)意見(jiàn)，并繪制了具有收費(fèi)功能的充電樁具體的充電操作流程。目前，廠家正根據(jù)我們的意見(jiàn)進(jìn)行新一輪研發(fā)，為日后自助充電收費(fèi)功能的實(shí)現(xiàn)提供了保障。

面對(duì)用戶時(shí)，我們企業(yè)提供服務(wù)的基本特性就充分體現(xiàn)了出來(lái)。我們不僅要對(duì)用戶的硬件設(shè)施負(fù)責(zé)——根據(jù)不同的情況可能包括充電或換電設(shè)備、儲(chǔ)能系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)與通訊裝置等，更要滿足用戶對(duì)軟性服務(wù)的需求——比如24小時(shí)客服熱線、報(bào)修2小時(shí)到達(dá)、7個(gè)工作日安裝充電樁等。

目前，因?yàn)樯蜿?yáng)電動(dòng)汽車行業(yè)剛剛起步，我們服務(wù)的用戶主要是公交公司。為確保電動(dòng)公交車能得到優(yōu)質(zhì)的充電服務(wù)，我們建設(shè)了沈北、通利、黃河三座大型直流充電站，實(shí)現(xiàn)了一車一樁的高可靠性配備。同時(shí)，在每個(gè)充電站都安排了專人24小時(shí)值守，為公交司機(jī)們提供全天候服務(wù)，得到了大家的好評(píng)。

另外，本著“充電樁建設(shè)適度超前”的原則，我們還在沈陽(yáng)市及其周邊地區(qū)建設(shè)了300個(gè)給電動(dòng)轎車充電的充電樁，為日后的充電網(wǎng)絡(luò)布局提前做好準(zhǔn)備。

涉及到社會(huì)范疇時(shí)，我們企業(yè)所要扮演的角色就更多了。有時(shí)是參加展會(huì)的觀眾，有時(shí)是用電需求側(cè)管理的輔助者，有時(shí)又成為了接受采訪的對(duì)象等等，不勝枚舉。

目前，我們正在研究改造路燈桿安裝充電樁、微信收費(fèi)及充電提醒APP、定時(shí)充電分時(shí)收費(fèi)等項(xiàng)目的可行性。這些項(xiàng)目的順利實(shí)施將使我們能在不占用公共用地的前提下，完成充換電網(wǎng)絡(luò)的布局，并在一定程度上幫助電網(wǎng)“削峰填谷”。也就是說(shuō)，將實(shí)現(xiàn)社會(huì)、廠商、用戶和我們企業(yè)的四方共贏。

4 未來(lái)

納爾遜·曼德拉曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“理想在實(shí)現(xiàn)之前，總是看上去那么的不可能?！弊畛蹰_(kāi)始著手建設(shè)智能充換電網(wǎng)絡(luò)的人們或多或少也都曾產(chǎn)生過(guò)一些疑慮，不過(guò)路都是一步步走出來(lái)的，“上帝關(guān)上一扇門時(shí)，必會(huì)為你打開(kāi)一扇窗”。經(jīng)過(guò)大家共同的努力，沈陽(yáng)電動(dòng)汽車行業(yè)在今年取得了較大的發(fā)展。無(wú)論是華晨寶馬之諾的下線，還是美國(guó)特斯拉充電樁的安裝，抑或比亞迪“秦”快速的占領(lǐng)市場(chǎng)……一個(gè)個(gè)利好消息無(wú)不向我們預(yù)示著電動(dòng)汽車時(shí)代的來(lái)臨，而作為其行業(yè)運(yùn)行基礎(chǔ)的智能充換電網(wǎng)絡(luò)，也正經(jīng)歷著史無(wú)前例的大發(fā)展。

不久后的某個(gè)周末，你再去探望好友時(shí)，將不用再急急忙忙地“飛線充電”，而是可以將車停到電動(dòng)汽車專用充電位后回家用手機(jī)遙控充電的開(kāi)始（甚至可以通過(guò)智能化充換電網(wǎng)絡(luò)在用電高峰時(shí)將車內(nèi)剩余的電能高價(jià)賣給供電公司，之后再在夜深人靜的用電低谷時(shí)從供電公司買電，真正實(shí)現(xiàn)能源的免費(fèi)使用）。路上你也不用再等待半小時(shí)充電，而是可以讓機(jī)器人在不到五分鐘的時(shí)間給你的愛(ài)車換上一塊滿電的電池，保證你暢行無(wú)阻（甚至可以實(shí)現(xiàn)在一些特殊制作的道路上邊跑邊充電，就像電氣化鐵路一樣）。

智能充換電網(wǎng)絡(luò)不僅連接著企業(yè)、廠商、用戶和社會(huì)，更將清潔的空氣、安靜的環(huán)境、高效的能源利用率和可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代化生活方式緊緊地與我們的明天連接在一起。

參考文獻(xiàn)

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