如何解決電動(dòng)汽車充電樁充電技術(shù)難題

羅雄宇

(珠海派諾科技股份有限公司， 廣東 珠海 519000)

如何解決電動(dòng)汽車充電樁充電技術(shù)難題

羅雄宇

(珠海派諾科技股份有限公司， 廣東 珠海 519000)

通過(guò)分析新能源汽車與充電樁的發(fā)展現(xiàn)狀，簡(jiǎn)單描述了充電樁發(fā)展存在的困難和解決方案。

新能源汽車 充電樁

1 充電技術(shù)與電動(dòng)汽車

2007年國(guó)家發(fā)布了關(guān)于電動(dòng)汽車的多項(xiàng)法規(guī)，因此被稱為電動(dòng)汽車元年；此后，國(guó)家補(bǔ)貼、政策免稅、不用搖號(hào)等購(gòu)車福利引起了許多討論；但相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，電動(dòng)車?yán)m(xù)航能力不足、充電設(shè)施不完善等問(wèn)題改變了許多人的購(gòu)車意向。純電動(dòng)車的續(xù)航能力由電池決定， 經(jīng)過(guò)多年研發(fā)投入，汽車電池從鉛酸電池、鎳鎘電池再到現(xiàn)在被看好的鋰電池，容量得到了成倍的提升，續(xù)航里程也從最初的幾十公里到現(xiàn)在普遍的200公里以上；同時(shí)，車企推出了更多的混合動(dòng)力電動(dòng)車，在續(xù)航里程上和傳統(tǒng)汽車無(wú)異。

電動(dòng)汽車實(shí)用性的提升促進(jìn)了電動(dòng)汽車的普及，但充電樁的數(shù)量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)際需求，2014年底全國(guó)充電樁僅有2.8萬(wàn)個(gè)，車樁比超過(guò)4∶1。2015年國(guó)家能源局制定《電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃》，充電樁開始在全國(guó)陸續(xù)布局，媒體紛紛猜測(cè)2015年是否會(huì)成為充電樁發(fā)展元年。

充電技術(shù)主要體現(xiàn)在充電模塊功率、充電效率的提升和充電標(biāo)準(zhǔn)的完善，并在實(shí)際應(yīng)用中保證用電安全，方便充電用戶。在2007年，充電模塊只有7kW、10kW可選，充電效率僅有85%，在政策引導(dǎo)下，眾多資本投入充電樁，充電技術(shù)的研發(fā)升級(jí)也在加快；目前15kW充電模塊隨處可見(jiàn)，甚至有20kW、30kW已投入應(yīng)用，充電效率能提升至95%；充電樁標(biāo)準(zhǔn)里增加了測(cè)溫、電子鎖等功能，新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)里增加了三相交流充電樁，充電更加安全高效。

最初物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)沒(méi)有得到普遍應(yīng)用， 充電樁都不能聯(lián)網(wǎng)，支付主要靠刷卡，運(yùn)營(yíng)商需要投入大量人力去管理充電站；2015年之后，樁企提供整套充電解決方案已成為市場(chǎng)潮流，“充電樁+互聯(lián)網(wǎng)+云平臺(tái)+APP”成為標(biāo)準(zhǔn)配置，用戶可以通過(guò)充電APP查詢充電樁位置、支付充電費(fèi)用，運(yùn)營(yíng)者可以通過(guò)后臺(tái)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)查詢充電數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電樁的監(jiān)控和管理。

2 車企建樁還是私人建樁

充電樁行業(yè)中有電力公司、設(shè)備制造商、充電運(yùn)營(yíng)商、車企等諸多角色，參與建樁的主要是政府，目前國(guó)內(nèi)主流充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)(服務(wù))商有十余家，包括國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、中石化、星星充電等，按不同企業(yè)經(jīng)營(yíng)類型來(lái)看，有既經(jīng)營(yíng)充電樁又發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+”的商家，有類似特斯拉的整車整樁廠商，也有以充電APP為核心的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，整體來(lái)說(shuō)，車企建樁比例比較小，而且集中在私人充電樁領(lǐng)域。

與國(guó)內(nèi)車企不同的是，國(guó)外車企建設(shè)超級(jí)充電站的熱情比較高；特斯拉在近日宣布擴(kuò)大全球電動(dòng)車超級(jí)充電網(wǎng)絡(luò)，公用超級(jí)充電樁的數(shù)量將增加到一萬(wàn)座；在這之前，大眾、寶馬、奔馳、福特、奧迪、保時(shí)捷等汽車巨頭也宣布將聯(lián)手在全歐洲范圍內(nèi)建設(shè)超級(jí)充電站，充電樁的功率將達(dá)到350kW。

國(guó)家鼓勵(lì)電動(dòng)車主私人建樁，各地政府要求給私人建樁“開綠燈”，河南省有一系列安裝充電樁的補(bǔ)助政策，而上海直接要求從2015年起，購(gòu)買新能源汽車必須提供充電樁安裝證明才能拿到新能源乘用車專用牌照。各地要求新建小區(qū)、社會(huì)停車場(chǎng)需建設(shè)不同比例的充電車位或預(yù)留充電設(shè)施接口，這些都促進(jìn)了私人建樁的發(fā)展。

3 充電困難的原因

充電樁市場(chǎng)呈“井噴”之勢(shì)，各地電動(dòng)車主卻仍然反應(yīng)充電難。充電站建設(shè)不僅需要與物業(yè)方、電網(wǎng)公司合作，還離不開政府部門的支持。然而，充電站建設(shè)涉及的政府部門比較多，充電設(shè)施“用電”和“用地”需多方規(guī)劃改造，政府部門很難劃撥充電站建設(shè)用地；在電力容量不夠的城區(qū)和商業(yè)區(qū)，電力擴(kuò)容成本高、難度大，規(guī)劃難以落地。充電站點(diǎn)未普及，充電站投資成本高、回收周期長(zhǎng)，運(yùn)營(yíng)模式不明朗，運(yùn)營(yíng)企業(yè)負(fù)擔(dān)大。

在已經(jīng)建好的公共充電樁里，真正能夠投入使用的卻不多。由于新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推行不到一年，市場(chǎng)上仍然有大量符合舊標(biāo)準(zhǔn)的電動(dòng)汽車，老車新樁、新車?yán)蠘?、甚至老車?yán)蠘兜葐?wèn)題普遍存在，車主很難找到合適的充電樁。此外，公共充電樁普遍存在有樁無(wú)電、設(shè)備故障、停車收費(fèi)高、汽油車占位的情況，由于布局原因，熱門充電樁充電需要長(zhǎng)時(shí)間排隊(duì)，而冷門位置的充電樁基本無(wú)人充電。

私人建樁有各地政府支持，家庭可以在自家車庫(kù)申請(qǐng)安裝交流樁，需要從配電箱單獨(dú)接電表和電纜到車位；但實(shí)際上充電樁在執(zhí)行管理方面處于“三不管”地帶，物業(yè)要求找供電局批示、供電局要求物業(yè)出示可安裝證明、社區(qū)停車場(chǎng)沒(méi)有規(guī)劃充電車位、車主難以擁有合適的車位、拉線纜裝電表等電力施工成本也比較高，以上問(wèn)題都容易讓車主放棄建樁，而使用加長(zhǎng)排插引至車位旁的做法具有火災(zāi)隱患。

充電樁實(shí)施情況不明朗，眾多充電APP都難以找到與之相匹配的充電樁。許多車主反應(yīng)，充電APP都有地圖功能，但如果真的“按圖索驥”，問(wèn)題不在于是否難找，而是怕找到的充電樁有故障或與之不兼容，而其他近距離的充電樁又在10km以外，剩余電量難以維持。

4 充電難題的解決

充電樁建設(shè)需要科學(xué)的設(shè)計(jì)布局和規(guī)范的運(yùn)營(yíng)管理，而不僅僅靠數(shù)量“充面子”。

由于現(xiàn)有的充電設(shè)施建設(shè)大多數(shù)需要基于原有的停車場(chǎng)和電力系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行改造，科學(xué)設(shè)計(jì)充電車位、計(jì)算充電容量配比、選擇合適的充電設(shè)備是基礎(chǔ)，同時(shí)通過(guò)技術(shù)降低建樁難度，通過(guò)完善的充電管理系統(tǒng)做持續(xù)性運(yùn)營(yíng)。樁企在設(shè)計(jì)充電解決方案時(shí)，可以根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景、綜合考慮現(xiàn)有設(shè)施和建設(shè)難點(diǎn)，提供可持續(xù)的運(yùn)營(yíng)方式，打消相關(guān)部門建樁顧慮。能源互聯(lián)網(wǎng)是電力發(fā)展的一大趨勢(shì)，而現(xiàn)有“充電樁+互聯(lián)網(wǎng)”與光伏發(fā)電技術(shù)、電池儲(chǔ)能技術(shù)結(jié)合可以接入智能電網(wǎng)。充電運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)與第三方系統(tǒng)相結(jié)合(停車場(chǎng)管理系統(tǒng)、車輛調(diào)度系統(tǒng)等)，為運(yùn)營(yíng)商創(chuàng)新運(yùn)營(yíng)方式提供了技術(shù)基礎(chǔ)。比如面對(duì)老舊城區(qū)建樁出現(xiàn)的電力容量不足問(wèn)題，需在設(shè)計(jì)充電解決方案階段規(guī)劃充電車位，計(jì)算電力設(shè)施容量，設(shè)計(jì)選擇符合新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的不同類型充電樁組合和安裝方式，運(yùn)用能源管理系統(tǒng)進(jìn)行用電深度優(yōu)化，削峰填谷，結(jié)合充電樁綠色智慧管理云平臺(tái)對(duì)現(xiàn)有電力進(jìn)行能源再分配，提高用能效率，緩解電力壓力；當(dāng)?shù)厝缬泄夥l(fā)電、電池儲(chǔ)能技術(shù)，可接入配電系統(tǒng)并與充電系統(tǒng)對(duì)接，增加電力來(lái)源。在運(yùn)營(yíng)管理上，派諾科技充電樁綠色智慧管理云平臺(tái)采用純B/S架構(gòu)，多個(gè)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)并存于一個(gè)充電站管理系統(tǒng)，可輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通；平臺(tái)可接入數(shù)以萬(wàn)計(jì)的不同品牌充電樁，并能與第三方系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接，運(yùn)營(yíng)者通過(guò)獨(dú)立web頁(yè)面瀏覽可實(shí)現(xiàn)多層級(jí)、多站點(diǎn)集中管理；充電樁實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)，運(yùn)營(yíng)商可隨時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，用戶可通過(guò)APP實(shí)時(shí)查詢充電樁狀態(tài)、預(yù)約充電、支付。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著充電技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化電池組的發(fā)展，充電模式可能會(huì)發(fā)生新的變化，但技術(shù)的發(fā)展最終都將回饋社會(huì)；距離真正解決充電難題還有很遠(yuǎn)一段路要走，充電技術(shù)也將會(huì)有更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。

How to Solve the Charging Problem of Electric Vehicle Charging Piles

Luo Xiongyu

By analyzing the development status of new energy vehicles and charging piles, the difficulities and solutions of the development of charging piles are briefly described.

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