尚勇
根據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì),截至2017年底,我國(guó)共有約44.6萬個(gè)充電樁,其中公共充電樁21.3萬個(gè)(其中交流充電樁8.6萬個(gè)、直流充電樁6.1萬個(gè)、交直流一體充電樁6.6萬個(gè))。
目前,按市場(chǎng)份額計(jì)算,全國(guó)公共充電基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)商主要有四家:特來電(9.8萬個(gè))、國(guó)家電網(wǎng)(4.2萬)、星星充電(2.9萬)和普天(1.5萬),占全國(guó)市場(chǎng)份額的86%。
在大功率快充基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域,我國(guó)尚處于起步階段。2017年,特來電研發(fā)推出充電弓產(chǎn)品,為新能源公交車提供超快充服務(wù)。特來電智能柔性充電弓單車最大充電功率達(dá)450kW,雙槍快充方式達(dá)360kW,均為國(guó)內(nèi)最高功率技術(shù)。
該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)充電40秒鐘,電動(dòng)公交續(xù)航10公里,充滿時(shí)間僅為8分鐘。目前該方案已在成都、上海等地運(yùn)行。另外,星星充電率先在2017年投入運(yùn)營(yíng)360kW分體式大功率充電樁,2018年計(jì)劃發(fā)布500kW大功率充電樁,實(shí)現(xiàn)充電5分鐘,續(xù)航200公里。
就大功率快充領(lǐng)域的技術(shù)難點(diǎn)而言,主要有以下幾方面:
一是標(biāo)準(zhǔn)層面。超快充標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議制定是關(guān)鍵,超快充下的通訊協(xié)議和物理接口也需要重新定義。
二是研發(fā)層面。動(dòng)力電池快速充放電影響機(jī)理和電網(wǎng)安全輸配電作用機(jī)制探索是基礎(chǔ),由于快速充電具有電流較高、功率較大等特點(diǎn),動(dòng)力電池短時(shí)間的載荷較大,對(duì)電池的充放電使用過程造成一定影響,這在一定程度上降低了電池的安全性和使用壽命。同樣由于快速充電的技術(shù)特點(diǎn),電網(wǎng)的輸配電負(fù)荷增加,對(duì)于電網(wǎng)的綜合承載能力提出很高要求。
三是產(chǎn)業(yè)化層面。超快充基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)化是最終體現(xiàn),如何通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,實(shí)現(xiàn)超快充基礎(chǔ)設(shè)施的合理布局,構(gòu)建安全高效的充電網(wǎng)絡(luò),是促進(jìn)我國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的有效手段。
目前,我國(guó)在常規(guī)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度上持續(xù)保持全球領(lǐng)先。根據(jù)國(guó)際能源署發(fā)布的《全球電動(dòng)汽車展望2018》,中國(guó)建有23.2萬座私人充電樁、13.0萬座公共慢充充電樁(占全球的41%)和8.3萬座公共快充充電樁(占全球的74%)。
在總體樁車比方面,荷蘭、德國(guó)、中國(guó)數(shù)量最多,分別達(dá)0.28、0.22和0.17。在快充樁車比方面,中國(guó)、日本較為突出,分別達(dá)到0.07和0.03。
但是在超快充充電基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,我國(guó)與歐美國(guó)家還有較大的差距,主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。
一是超快充的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及通訊協(xié)議尚未制定。我國(guó)于2011年制定、2015年修訂的GB/T 18487系列和20234系列等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還不完善,首先未涉及超快速充電技術(shù)條件,其次在支持其他快速充電標(biāo)準(zhǔn)上的兼容性不足,最后其仍為推薦性標(biāo)準(zhǔn)而非強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。目前,全球主流電動(dòng)汽車快速充電標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè):日本CHAdeMO標(biāo)準(zhǔn)、歐美聯(lián)合充電系統(tǒng)(CCS)以及美國(guó)特斯拉超級(jí)充電樁標(biāo)準(zhǔn)(super charge),均面向200kW以上甚至350kW充電功率制定。
二是超快充條件下可靠性及安全性影響機(jī)理尚未探明。我國(guó)尚缺乏對(duì)大功率快速充電技術(shù)對(duì)電網(wǎng)的負(fù)載能力及穩(wěn)定性的影響以及對(duì)動(dòng)力電池壽命及安全性影響的系統(tǒng)性研究,但在充電弓等技術(shù)路線的研發(fā)上已走在世界前列。國(guó)外已全面開展相關(guān)研究工作。
三是超快充產(chǎn)業(yè)化布局略顯滯后。我國(guó)雖然在交流慢充和直流快充基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上全球領(lǐng)先,但在超快充基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上處于落后地位,目前正在取得充電弓等領(lǐng)域的超前布局。歐美地區(qū)通過Ionity、Mega-E、NEXT-E等公司的商業(yè)化運(yùn)作,相繼發(fā)布超快充布局規(guī)劃,打造超快充充電網(wǎng)絡(luò)。