淺談新能源汽車充電站的基本配置電氣自控室

劉建偉

隨著國家對新能源汽車的大力推廣，新能源充電站的建設(shè)需求迫不及待。2016年1月1日起電動汽車充電接口及通信協(xié)議國家標(biāo)準(zhǔn)開始實施，充電站的建設(shè)更加標(biāo)準(zhǔn)化，但是新標(biāo)準(zhǔn)中也存在兩種電壓充電接口和幾種電流的選擇，在建設(shè)不同規(guī)模充電站的時候應(yīng)該如何配置和選型，在本文中做了簡要的的論述。

1.電動汽車充電接口及電壓電流的介紹

根據(jù)《電動汽車充電樁設(shè)計規(guī)范》（GB 50966-2014）電動汽車的充電系統(tǒng)分為非車載充電機和交流充電樁兩種。

1.1非車載充電機

非車載充電機采用直流充電，是外置于汽車的充電裝置，體積較大，可以提供較大的電流電壓輸出，目前在高速公路的服務(wù)區(qū)所見到的基本上都是這種。

非車載充電機根據(jù)新能源汽車的適配，最大可以提供750/1000V的電壓，以及最大250A的電流。因此非車載充電機可以給新能源汽車提供較快的充電速度，俗稱快速充電樁。

1.2交流充電樁

交流充電樁在以往的理解中，被認為是慢充，因為根據(jù)老標(biāo)準(zhǔn)僅能給新能源汽車提供220V/16A的市電。但是新標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)支持380V/63A，最大充電功率達到40kW，已經(jīng)包含了所有小型汽車的最大充電功率，而且交流充電樁體積小、價格便宜，應(yīng)該是未來的發(fā)展趨勢。

2.目前市場上主要新能源汽車充電接口的使用情況分析

雖然交流充電接口可以最大提供380V/63A，也就是40kW的充電功率，但是也不是所有品牌型號的汽車都支持這么高，而對于750V直流充電一般家用汽車最大充電功率為60kW，但不同品牌的汽車最大支持的功率也有所不同。

一般純電動汽車兼有直流和交流兩個充電口，而插電式混合動力汽車由于電池容量較小，進預(yù)留交流充電口。

其中交流充電接口中的380V和220V外觀是一樣的，并且380V充電口是向下兼容220V充電口的。380V接口與220V接口的區(qū)別在于380V接口所有觸電都是有定義的，而220V充電口最下方的兩根火線（L1和L2）的觸電定義是空的，見下圖。

目前的家用汽車充電接口支持情況可以參見下表：

從表1中，我們可以分析出以下幾點結(jié)論：

a）所有品牌的汽車，無論是純電動汽車還是插電式混合動力汽車，都支持220V交流充電，而且充電功率都不高，最大7kW;

b）所有品牌的純電動汽車都支持交流500V充電，但是支持的最大充電功率有所不同，最大的為60kW，最小的為20kW。

c）支持380V/40kW的交流快充產(chǎn)品，僅有比亞迪的純電動汽車;

d）插電式混合動力汽車僅支持220V交流充電，且最大僅支持5kW。

3.新能源汽車市場分析及充電樁需求分析

3.1.目前新能源市場的汽車銷量情況分析

為什么在介紹充電站設(shè)備的基本配置之前要先分析新能源市場的汽車銷量情況呢？主要還是因為第2條所列的主要新能源汽車充電接口的使用情況，不同品牌的新能源汽車對充電口的配置不完全相同，所以充電設(shè)備的配置，也要根據(jù)市場占有率情況進行配比。

下面我們來分析下2015年及2016年中國新能源汽車的銷量情況。

a）中國新能源汽車品牌銷量情況分析：

2015年-2016年中國新能源汽車總銷量為50.57萬輛，其中2015年17.68萬輛，2016年32.89萬輛，相比2015年增長85.99%。

b）中國新能源動汽車分類銷量情況分析：

2016年，中國純電動汽車銷量22.39萬輛，占新能源總銷量的68.1%，其余的為插電式混合動力汽車，占剩余的31.9%，而純電動汽車中比亞迪的銷量最多，為22%。

3.2.一般充電站內(nèi)充電樁的分類

鑒于大型的公交車等有專用的充電站，高速公路服務(wù)區(qū)、市區(qū)與加油站合建的小型充電站、小區(qū)內(nèi)或者停車場內(nèi)設(shè)的充電樁僅考慮為私家車提供服務(wù)。根據(jù)本文第2條總結(jié)，最大充電功率不會大于60kW，因此，這部分充電站可按照表2中的充電樁參數(shù)進行配置。

3.3.充電站內(nèi)充電樁需求情況分析

根據(jù)2016年新能源汽車的銷售情況，來充電站充電的新能源汽車，純電動汽車約占68%，插電式混合動力汽車約占32%。再結(jié)合上文的內(nèi)容，得出以下4個結(jié)論：

① 如果僅設(shè)置直流充電樁的話，就會有32%的新能源汽車就不能進站充電。

② 如果僅設(shè)置交流充電樁的話，所有新能源汽車都可以充電，但是有一部分汽車本身支持直流快充，但是不能使用直流快充。這部分比例根據(jù)3.1條統(tǒng)計的結(jié)果應(yīng)該是68%×78%=53%，也就是大約占一半的比例，但是這部分比例在以后可能會縮小。

③ 交流充電樁既可提供220V的交流慢充，也可給目前68%×22%=15%的新能源汽車提供380V交流快充。

④ 40kW的交流充電樁投資低，市場價格約為60kW交流充電樁的1/10。

4.各種建設(shè)地點充電站內(nèi)充電樁分配結(jié)論建議

① 高速公路服務(wù)區(qū)充電站都需要快速充電，根據(jù)比例分析可主要設(shè)置直流充電樁，適當(dāng)設(shè)置幾臺交流充電樁，這樣所有類型的汽車都可以實現(xiàn)快速充電，而且可以為插電式混合動力汽車不充充電;

② 市區(qū)與加油站合建的小型充電站由于各種情況比較均衡，可按照汽車銷量比例進行設(shè)置，交流和直流充電樁數(shù)量各占50%;

③ 小區(qū)內(nèi)或者停車場汽車停放的時間一般都比較長，可主要考慮交流充電樁，設(shè)1臺直流充電樁即可。這樣既可以讓所有的新能源汽車充電，又可以兼顧約30%的快充需求。

再通過對3.1條目前新能源市場的汽車銷量情況的分析，我們對3.2條中的兩種充電樁可以參考表3進行配比：

5.參考文獻

① 《2016年度國內(nèi)純電動汽車銷量排名》（中商產(chǎn)業(yè)研究院 作者中商情報網(wǎng)）

② 《2016年新能源乘用車銷量達32.9萬輛》（陳春燕 蓋世汽車）

③ 《2016年新能源車市場報告及2017年預(yù)測》（中關(guān)村在線）