電動汽車充電樁運營模式研究

陳嵐

摘要：隨著當(dāng)今時代能源形勢越來越嚴峻，新能源的利用也越來越重要。作為一種重要能源形式，電力能源在當(dāng)前社會上各個方面均有著十分廣泛的應(yīng)用，電動汽車的出現(xiàn)及發(fā)展就是其中一種。在電動汽車發(fā)展過程中，充電樁建設(shè)運營是必須要解決的一個問題，因此構(gòu)建科學(xué)合理電動汽車充電樁運營模式有著十分重要的作用，在電動汽車發(fā)展過程中屬于基礎(chǔ)內(nèi)容。本文就電動汽車充電樁運營模武進行研究。

關(guān)鍵詞：電動汽車；充電樁；運營建設(shè)

0引言

隨著當(dāng)前社會經(jīng)濟及科技不斷發(fā)展，電動汽車在人們?nèi)粘Ｉ钪性絹碓狡占?，為人們生活提供了很大幫助。由于電動汽車是以電能為?qū)動能源的，為能夠使電動汽車得到進一步普及，并且使其更好應(yīng)用于人們生活，電動汽車充電樁建設(shè)運營是必須要解決的一項任務(wù)，也是最重要的一個問題。在電動汽車充電樁建設(shè)運營方面，應(yīng)當(dāng)積極選擇科學(xué)合理模式，從而使電動汽車充電樁建設(shè)運營能夠得到較好效果，從而使其能夠更好服務(wù)于電動汽車使用及發(fā)展，使電動汽車能夠得到進一步發(fā)展。

1電動汽車充電方法及充電樁建設(shè)可行模式分析

1.1電動汽車充電方法

依據(jù)當(dāng)前實際情況來看，電動汽車充電主要包括以下方法：第一，交流充電方式，該充電方式電源由電網(wǎng)提供，其電壓為220V或380V，通過對車載充電裝置中整流、濾波以及保護等相關(guān)功能利用，可使電動汽車蓄電池實現(xiàn)其充電過程。對于該充電方式而言，其特點就是充電時間比較長，充電功率相對比較小，對小型純點東盟汽車與混合動力汽車比較適用。第二，直流充電方式，該方式充電電源由地面提供，對車上蓄電池可直接充電，可不必使用車載充電裝置，對減輕車身自重比較有利。通常情況下地面充電機都有較大功率，可使快速充電得以實現(xiàn)，該方法對一些大型電動汽車比較適用。第三，更換電池組充電方式，對于該方式而言，其為每輛電動汽車均預(yù)備兩組蓄電池，在其中一組提供電源情況下，另外一組保持地面充電狀態(tài)，若出現(xiàn)車載電池組電量不足情況，可及時將其拆下，并且將電量充足電池組更換。對于該方式而言，其能夠在最短時間之內(nèi)實現(xiàn)充電，然而需要對電池更換站進行大量建設(shè)，同時需要很多人員維護，其投資成本比較大，并且不具備較高智能化程度，一般不會使用。第四，非接觸式充電方法，對該充電方法而言，其需要將電氣元件嵌入路面，同時要保證可隨時接觸車輛，這樣一來，車輛在行駛過程中便可隨時進行充電，不存在充電地點影響，但該方法基本上也不被使用。

1.2充電樁建設(shè)可行模式分析

從當(dāng)前實際情況來看，在建設(shè)充電樁方面，其可行模式主要包括兩種，即交流充電樁建設(shè)與直流充電樁建設(shè)。對于交流充電樁建設(shè)模式而言，可將交流充電樁建設(shè)于小區(qū)內(nèi)停車場，選擇220V交流電壓，也可選擇390V交流電壓。這兩種電壓要得到均比較容易，利用這種地面充電樁可對一些小型電動汽車進行充電。對該交流充電樁而言，其最明顯優(yōu)勢就是可對夜間車輛閑置時間進行充分利用，從而對其進行充電。對于直流充電樁建設(shè)模式而言，可將直流充電樁建設(shè)于一些大型公共場合，從而使車輛充電過程能夠得以快速完成，該類型充電樁具有較大功率，會在一定程度上沖擊電網(wǎng)，因此在建設(shè)過程中應(yīng)當(dāng)對采取有效措施保護電網(wǎng)進行考慮。

2電動車充電樁建設(shè)運營模式分析

2.1整車充電建設(shè)運營模式分析

（一）整車充電運營模式理念分析

目前，整車充電模式成為很多國家的重點研究及試驗內(nèi)容，對于該模式而言，將電池及車輛當(dāng)作整體，為能夠?qū)崿F(xiàn)該模式的規(guī)?；l(fā)展，其關(guān)鍵內(nèi)容就是所研制生產(chǎn)出電池產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)保證具備成本低、容量大以及充電快、壽命長等特點，在便捷性方面應(yīng)當(dāng)使用戶需求得到滿足。具體而言，該模式所包括充電類型主要有兩類，即常規(guī)充電類型號快速充電類型。

（1）常規(guī)充電類型。對于常規(guī)充電而言，其所指的就是蓄電池在終止放電之后，應(yīng)當(dāng)即刻進行充電，在充電過程中電流比較低，在15A左右。對于當(dāng)前常規(guī)蓄電池而言，其在充電方法上通常都選擇小電流，在恒壓或者恒流狀態(tài)下進行充電，通常情況下其充電時間在5～8h之間，有些甚至達到10～20h以上。對于該充電方式而言，其雖然需要較長時間充電，然而由于其選擇功率計電流額定值為非關(guān)鍵因素，所以充電器以及安裝成本均比較低，在電力低谷時段可充分利用該方式充電，從而使充電成本有效降低，同時還能夠使充電效率得到提高，使電池使用壽命得以延長。該方式在行駛路程較大電動汽車中比較適用，可使車輛全天運行需要得到滿足，只利用晚間充電便可，該方式在當(dāng)前大部分電動汽車中均可廣泛應(yīng)用。

（2）快速充電方式。該充電方式也叫作應(yīng)急充電方式，其利用較大電流在較短時間之內(nèi)為電動汽車提供短時間充電服務(wù)，該充電方式電流通常在150～400A之間，該方式充電時間比較短，充電電池具有較長壽命，不存在記憶性，充電容量以及放電容量均比較大，在幾分鐘時間內(nèi)便可使電量達到70%～80%，由于其充電時間比較短，因而可方便電動汽車使用。該方式對日均行駛路程在電池續(xù)駛里程之外電動汽車比較適用，比如一些公交車或者出租車等，可通過快速補充充電以使汽車運行需要得到滿足。

（二）整車充電模式運營以及其盈利方式分析

對于整車充電模式而言，無論是常規(guī)充電方式還是快速充電方式，其盈利方式均相同，其不同之處就是收取用戶充電費用方面存在差異。對于該模式而言，其在實際運營過程中其需要行業(yè)內(nèi)部相關(guān)各個企業(yè)以及個人積極參與，其所包括的主要有電池生產(chǎn)商、電動汽車制造商、中間運營商及能源供給企業(yè)，另外還包括充電站、政府部門以及汽車用戶。

在實際運營過程中，首先由能源供給企業(yè)將一定建站費用支付給中間運營商，從而對充電站進行建設(shè)，在用戶到充電站進行充電時能源供給企業(yè)以及充電站會收取用戶一定費用，從而使自身實現(xiàn)盈利。

2.2更換電池運營模式分析

（一）更換電池模式理念分析

對于更換電池運營模式而言，其也叫作租賃電池模式，該運營模式是將電池與車輛分開進行考慮。用戶在購買汽車時，由專門電池租賃企業(yè)對電池相關(guān)內(nèi)容進行負責(zé)，主要包括購買、租賃以及充電、快速更換與管理等相關(guān)內(nèi)容，這樣一來可以使電動汽車能源供給類似于汽車加油，可使其十分便利。該運營模式是利用各個電池更換站對標(biāo)準(zhǔn)化電池進行集中充電，當(dāng)用戶需要對電動汽車進行能源補充時，可到任意專業(yè)更換站進行電池更換，這樣一來十分方便。

（二）更換電池模式運營及其盈利方式分析

（1）電池租賃。能源供給企業(yè)先將電池購買，然后將一定建站費用支付給中間運營商，從而建設(shè)更換站。用戶在將電動汽車購買之后，到電池更換站將有關(guān)租賃手續(xù)辦理，并且交付一定租金，之后電動汽車便能夠使用。對于其中所涉及租賃手續(xù)以及租金均由有關(guān)部門在經(jīng)過協(xié)商之后確定，在租金方面，由于用戶所得到的為充滿電電池，同時還包括其它一些成本，因而租賃電池價格必然高于用戶在自家中充電價格，然而與然油費用相比較而言仍比較低。

（2）電池快速更換。為能夠更加快捷進行電池更換，當(dāng)車輛需要更換電池時在進站之前可向電池更換站提出更換請求，以便于站臺能夠?qū)﹄姵馗鼡Q各個環(huán)節(jié)做好合理安排。在車輛進站之后，依據(jù)調(diào)度指令使車輛制定準(zhǔn)確位置?？?，從而為電池更換做好準(zhǔn)備，在電池更換之間，應(yīng)當(dāng)對故障記錄仔細進行查閱，對車輛電池進行檢查，觀察其運行過程中是否出現(xiàn)故障，若有故障出現(xiàn)，則應(yīng)當(dāng)消除故障之后在進行電池更換。在電池更換完畢之后，還需診斷一次是否存在故障，在保證車輛能夠正常運行之后才能夠使其離開。

（3）電池維護。在電動汽車電池實際使用過程中，有些電池會有嚴重容量不均衡情況出現(xiàn)。在這種情況下，當(dāng)電池串聯(lián)充電時，若任何一只電池充電電壓達到最大限壓，則需將充電即刻停止，但此時有些電池由于電壓比較低仍在欠壓狀態(tài)。同時，在車輛運行過程中，若任何一只電池達到最低限壓，則要將動力電池斷開，但有些電池電壓較高，未能夠充分利用電池容量。在這種惡性循環(huán)情況下，電池容量均衡性會越來越差，在充滿電之后電池行駛里程也會在很大程度上有所降低。因此，為能夠?qū)﹄姵匦钅苄蔬M行充分利用，使電池使用成本有效降低，在建設(shè)充電站過程中應(yīng)當(dāng)配置相關(guān)維護設(shè)備。在電池容量降低明顯情況下，通過維護設(shè)備可測試單個電池容量，并且對于容量較落后電池可多次實行充電操作，從而充分激活電池活性物質(zhì)，恢復(fù)其容量。另外，利用該設(shè)備還能檢測單體電池容量，對于相同容量電池可重新配組，從而使電池利用率得到有效提高。

3電動汽車充電樁運行模式優(yōu)勢分析

（1）對于整車充電模式而言，其能夠?qū)Φ凸入娏M行充分利用來充電，可降低電費，然而過長的充電時間會導(dǎo)致使用車輛不便。對于快速充電方式而言，其充電時間雖然比較短，然而需要較高充電費用，同時也會使電池使用壽命大大縮短，另外，對于整車充電模式而言，在需更換電池時需要較高費用。對于更換電池模式而言，其租賃費及電費支出相對而言可能較高，然而能夠使電池購買費用得到很大程度節(jié)約，并且這種方式具有較好靈活性及方便眭。

（2）對于更換電池模式而言，其屬于能源新物流模式。該模式對電池生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化及規(guī)?；a(chǎn)比較有利，并且對能源供給企業(yè)實現(xiàn)規(guī)模化采購以及集約化管理比較有利，可使總體運營成本有效降低。

（3）對整車充電運營模式而言，大量發(fā)展快充方式會導(dǎo)致電網(wǎng)諧波污染問題越來越突出，增加其治理成本。而更換電池模式有利于統(tǒng)計進行調(diào)度、管理以及監(jiān)控，可使互補作用得到充分發(fā)揮，使電力系統(tǒng)能夠提高其負荷率，從而能夠使諧波污染等方面對電網(wǎng)所產(chǎn)生不利影響得到最大程度減少，對電網(wǎng)安全運行以及優(yōu)化電力資源十分有利。

4結(jié)語

當(dāng)前電動汽車在人們?nèi)粘Ｉ钪性絹碓綇V泛地被使用，并且隨著社會科技不斷發(fā)展，電動汽車普及也必然成為今后汽車發(fā)展趨勢。為能夠使電動汽車得到更好應(yīng)用及發(fā)展，社會上各個方面均應(yīng)當(dāng)共同努力積極解決電動汽車充電問題。對電動汽車充電樁加強建設(shè)運營，選擇科學(xué)合理運營模式，從而使電動汽車充電樁能夠為電動汽車更好服務(wù)，使電動汽車能夠得到更好發(fā)展。