電動汽車能源供給設(shè)施建設(shè)現(xiàn)狀與發(fā)展探討

吳梓豪

摘 要：統(tǒng)計顯示，目前我國充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量和電動汽車保有量一樣，超過世界總數(shù)的一半。經(jīng)過多年建設(shè)，居民充電樁問題有所緩解，公共充電樁建設(shè)穩(wěn)步增長，區(qū)域結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化。不過，充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展仍面臨許多難題。對此，國家有關(guān)部門也采取了相關(guān)的應(yīng)對措施，包括對一些充電基礎(chǔ)設(shè)施補(bǔ)貼等等，目的是加快電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，適應(yīng)新時代汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。基于此，本文對電動汽車能源供給設(shè)施建設(shè)現(xiàn)狀與發(fā)展進(jìn)行了簡要的探討。

關(guān)鍵詞：電動汽車 能源供給 設(shè)施建設(shè) 現(xiàn)狀與發(fā)展

引 言

電動汽車能源供給模式選擇能源供給是電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié)，能源供給模式與電動汽車的發(fā)展密切相關(guān)。因此，需加強(qiáng)電動汽車能源供給設(shè)施建設(shè)。

1電動汽車能源供給設(shè)施建設(shè)現(xiàn)狀

作為一個新興產(chǎn)業(yè)，我國充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)體系尚不健全。尤其是在各種技術(shù)不斷出現(xiàn)，新的運(yùn)營模式不斷涌現(xiàn)的情況下，標(biāo)準(zhǔn)體系的建立需要經(jīng)歷一個漫長時間。據(jù)了解，當(dāng)前我國公共充電基礎(chǔ)設(shè)施利用率只有12%。一些地方電動基礎(chǔ)設(shè)施排隊，而有些地方的設(shè)施，從建起來到最后壽命期結(jié)束卻沒無人使用，產(chǎn)業(yè)布局缺少科學(xué)統(tǒng)計依據(jù)。此外，在充電樁建設(shè)過程當(dāng)中，各個職能部門之間缺少制度銜接、完善。而由于運(yùn)營商比較多，各種功能的工業(yè)APP五花八門，用戶充電體驗較差，運(yùn)營商之間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通水平亟待提升。更為關(guān)鍵的是，車企參與度較低，產(chǎn)業(yè)政策總體滯后，跟不上市場形勢發(fā)展。目前，國家采取的主要應(yīng)對措施旨在盡快解決上述問題，不斷提升充電基礎(chǔ)設(shè)施充電保障能力的措施。同時，近期也將重點推出一系列的政策措施和整套計劃，以此提升行業(yè)的整體水平。根據(jù)相關(guān)部門的總體目標(biāo)，我國將大幅提升充電技術(shù)、充電設(shè)施產(chǎn)品水平，完善標(biāo)準(zhǔn)體系，優(yōu)化充電設(shè)施建設(shè)布局，實現(xiàn)充電互聯(lián)互通能力顯著提高，充電運(yùn)營服務(wù)水平大幅提升，產(chǎn)業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)格局明顯優(yōu)化?；驹瓌t是加快提升充電技術(shù)水平，加強(qiáng)合理布局，優(yōu)化充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)體系，提供技術(shù)支撐。

2電動汽車能源供給設(shè)施建設(shè)發(fā)展措施

2.1科學(xué)的設(shè)置充電設(shè)施布局

（1）市場主導(dǎo)、快慢互濟(jì)。根據(jù)不同類型電動汽車充電需求，分類合理布局充電設(shè)施。（2）以公交及出租站場、用戶居住地停車位、單位內(nèi)部停車場等專用場站配建的專用充電基礎(chǔ)設(shè)施為主體，以城市公共建筑物配建停車場、社會公共停車場、路內(nèi)臨時停車位配建的公共充電基礎(chǔ)設(shè)施為輔助，以獨立占地的城市快充站和高速公路服務(wù)區(qū)配建的城際快充站為補(bǔ)充。（3）結(jié)合停車場設(shè)置，不單獨選址；布局宜分散為主、便民化服務(wù)；充電樁宜設(shè)置在停車位旁，并靠近配電站。（4）充電站站址的選擇與城市中低壓配電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)密切結(jié)合，以滿足供電可靠性、電能質(zhì)量和自動化的要求。（5）符合城市規(guī)劃的要求。（6）根據(jù)車輛規(guī)模及行駛規(guī)律進(jìn)行合理選擇。（7）遵循節(jié)約用地的原則和電動汽車的使用特點，充電站宜與現(xiàn)有公共服務(wù)設(shè)施合建，合建后不應(yīng)影響原有設(shè)施的安全與使用功能。

2.2擴(kuò)大充電設(shè)施覆蓋半徑

充電設(shè)施服務(wù)半徑的確定要以電動汽車用戶充電的便捷性為目的，同時也要考慮充電站的營利狀況。在電動汽車推廣使用的初始階段，純電動車數(shù)量較少，此時充電站的服務(wù)范圍可大些，充電設(shè)施數(shù)量較少，城市總體的充電站布局分布較廣。隨著電動車數(shù)量的不斷增長，充電站的服務(wù)半徑會逐漸縮短，此時充電站數(shù)量也應(yīng)隨之增加，以滿足用戶需求。應(yīng)根據(jù)不同區(qū)域的情況，確定合理的充電設(shè)施服務(wù)半徑。

2.3加強(qiáng)無線充電技術(shù)的應(yīng)用

2.3.1電磁感應(yīng)式

無線充電技術(shù)的電磁感應(yīng)式工作原理：首先，從電網(wǎng)中獲取的工頻交流電能源被發(fā)射端通過整流及逆變兩個環(huán)節(jié)，將能源轉(zhuǎn)化為高頻交流電流，然后發(fā)射端將能源通過補(bǔ)償電路輸送到發(fā)射線圈，此時發(fā)射線圈的磁場發(fā)生變化形成高頻交流磁場，二次繞組因為感應(yīng)到空氣氣隙的交變磁通，此時的磁場發(fā)生改變形成電動勢，進(jìn)而通過相應(yīng)的濾波及功率調(diào)整，產(chǎn)生電能為電池充電。雖然這匯總電磁感應(yīng)式的充電技術(shù)效率比較低，但是也能夠傳輸千瓦級功率，所以應(yīng)用前景還是比較廣泛。

2.3.2磁耦合共振式

磁耦合共振式充電技術(shù)工作原理：首先，與電磁感應(yīng)同樣的道理，從電網(wǎng)中獲取能源、經(jīng)過整流以及逆變兩個環(huán)節(jié)，形成高頻交流電，但是不同的是磁耦合共振式使系統(tǒng)完成此過程。之后系統(tǒng)將高頻交流電通過放大功率和匹配抗組電路環(huán)節(jié)將能源傳送到發(fā)射線圈，此時發(fā)射線圈與接收線圈的電磁頻率、固有頻率一致，所以此時的接收線圈內(nèi)擁有最強(qiáng)的振蕩電流，接收線圈通過濾波及電路完成充電。相比較電磁感應(yīng)式充電技術(shù)，這種技術(shù)不僅傳輸距離大、能量損耗小，且不敏感汽車相對位置。但是這種技術(shù)的高頻率在超過50cm以后，其的輻射能夠影響到人體健康。

2.4加強(qiáng)換電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

換電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃包括集中型充電站規(guī)劃、配送站規(guī)劃、電池的數(shù)量規(guī)劃等。目前國內(nèi)一些省市在進(jìn)行所在區(qū)域換電網(wǎng)絡(luò)長遠(yuǎn)規(guī)劃時，即使明確了未來數(shù)年采用換電模式的電動汽車數(shù)量，但是對于集中式充電站的規(guī)模選址，電池數(shù)量配比的計算均缺乏科學(xué)合理的建模方法，無法做出合理的描述。換電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行包括充電優(yōu)化管理、物流優(yōu)化（運(yùn)力優(yōu)化與路徑優(yōu)化）、電池需求優(yōu)化等，以及建立在這三者之上的綜合優(yōu)化，既要考慮對用戶需求的滿足和對電網(wǎng)的影響，又要考慮各單元的約束。在換電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營時，換電站的電池需求、物流優(yōu)化調(diào)度和充電負(fù)荷三者密切相關(guān)、相互牽制，對充電站而言，換電站的電池需求為間歇性的電量需求，而該需求受物流能力限制，最終到充電站須轉(zhuǎn)化為對電網(wǎng)的功率需求，在此基礎(chǔ)上還要考慮電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行的需求。

結(jié)束語

本文主要對電動汽車能源供給設(shè)施建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行了簡要的分析，并在此基礎(chǔ)上提出了一定的發(fā)展措施，希望可以為相關(guān)工作人員提供一定的參考。

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