探討新能源電動汽車的充電模式及充電設施建設運營的模式

鄧悅

摘要：作為汽車發(fā)展新方向，新能源汽車的問世，對交通領域來說，無疑是一場劇烈的革新。作為新能源汽車的物質保障，充電設施的建設和運營模式尤為關鍵，決定著新能源汽車的續(xù)航和正常使用，新時期為推動新能源汽車有序發(fā)展，需落實充電設施建設，科學合理運營。因而本文基于新能源汽車優(yōu)勢，從充電模式、充電設施建設現狀、原則和方式、充電設施運營出發(fā)，簡要探討新能源電動汽車的發(fā)展。

關鍵詞：充電模式;新能源;充電設施;運營模式

在發(fā)電和充電技術支持下，新能源電動汽車應運而生，不僅具備傳統汽車功能，還可保護生態(tài)環(huán)境，只需借助電能，即可驅動汽車。與傳統燃油汽車有所不同，新能源電動汽車由電力驅動、驅動傳動和控制系統構成，以車載電源作為行車動力，具有無污染無噪音、能源效率高、結構簡單易于維修等優(yōu)勢，因而，開展新能源電動汽車充電模式和設施建設研究勢在必行。

一、推廣新能源電動汽車的優(yōu)勢

一是對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的貫徹，是對環(huán)境保護目標的遵循。新能源汽車以車載電源為動力，可推動低碳產業(yè)發(fā)展^[1]。二是經濟效益更優(yōu)，汽車電能的獲取可通過火力、核能、水力、風力和光伏發(fā)電方式獲得。三是安全性更高，可融入互聯網信息技術，向無人駕駛方向發(fā)展，從指令到發(fā)動時間約為30毫秒，可實時響應電腦指示。

二、新能源電動汽車充電模式

從新能源汽車行駛的驅動力來看，主要為蓄電池儲能，與傳統汽車相比，新能源汽車在續(xù)航里程方面處于弱勢，因而，選擇科學合理的電能供應方案尤為關鍵。通常來說，主要有四點可行電能供應方案。即：快速、慢速、非接觸和更換電池充電方式。

（一）快速充電

快速充電電能供應方式主要依賴公共充電設施來完成，公共充電設施具體又可分為一體式和分體式兩種直流充電機。一般來說，公共充電設施在城市市區(qū)、公路等區(qū)域較為常見，利用現行充電技術，可在2小時左右即可完成充電。該種充電模式速度快、技術成熟、對接口標準要求也不高，但功率大、電池易出現散熱現象、對配電網要求較為嚴苛。

（二）慢速充電

所謂慢速充電，主要依賴車載充電設備，功率約在6.6kW，充電時間在9小時左右。慢速充電易推廣、使用便捷、配置簡單、可深度充電，安全性高，節(jié)能理想，但充電時間過長，限制汽車使用。通常情況下，慢速充電設施在停車場所較為多見。

（三）電池更換充電

通過更換汽車動力電池，可在短時間內完成補充電能的目標，提升續(xù)航里程。該種充電模式可延長電池使用壽命，便于電池集中管理。但需考慮電池安裝、拆卸等環(huán)節(jié)，智能化水平不盡人意，維護和投資成本也比較高^[2]。

（四）非接觸充電

目前尚未大規(guī)模應用，需將電氣元件科學置于路面，汽車不受充電影響，可邊行駛邊充電。

三、新能源電動汽車充電設施建設和運營模式

（一）充電設施發(fā)展現狀

時至今日，我國關于新能源電動汽車充電的關鍵技術已經日漸成熟，在各級區(qū)域政府和相關部門的支持和推動下，構建了以電力供應商為主導的服務網絡和新能源汽車基礎充電設施，在一定程度上，推進了汽車領域的發(fā)展步伐。

2020年，我國在相關會議上提出，要加快新型基礎設施的建設，其中包括智慧能源基礎設施建設，通俗來說，即：新能源電動汽車充電樁的建設，在新能源汽車產業(yè)持續(xù)發(fā)展的背景下，充電環(huán)節(jié)的問題逐漸顯現出來。

從相關數據來看，從2015年到2019年，短短4年間，我國充電樁數量從6.6萬飛速增加到121.9萬，新能源汽車數量從42萬飛速增加到381萬，但從對應車樁比來看，平均下來，每1個充電樁要負責3輛新能源汽車的電量供應，這與我國充電基礎設施發(fā)展指南中規(guī)劃的車樁比例1：1的目標并不相符，也意味著現階段我國在充電樁方面存在著巨大的缺口。

最近五年，新能源電動汽車的充電設施建設已形成了一定的規(guī)模，且在政策和相關標準方面，也初具雛形，但在經濟行業(yè)分類方面，尚不明確，在電力供應方面，又與傳統電力行業(yè)有所不同，因而，新時期務必要加快充電設施發(fā)展步伐，明確產業(yè)地位，夯實能源保障基礎，打造完善的城市新能源電動汽車體系，實現交通的優(yōu)化，推動城市的進步^[3]。

（二）充電設施建設原則和方式

從設施建設原則來看，主要分四點：一為發(fā)揮示范作用，充電設施應布置在人流量大的區(qū)域，增進人們對新能源電動汽車的認識。二為構建充電服務網點，合理布局，從汽車性能和使用情況出發(fā)，建設充電站，為汽車提供能源保障。三為秉持多樣化發(fā)展觀念，有機結合充電樁和充電站兩種方式。四為基于區(qū)域電力負荷情況，綜合考慮配網運行特點和容量，優(yōu)化充電設施布局^[4]。

從設施建設方式來看，分三種，即：充電樁、充電站和充電塔。充電樁主要建設于居民區(qū)，公共場所和事業(yè)單位，自用為主。我國相關文件要求，在2020年，要建成280萬個充電樁。在建設充電樁時，可基于場地情況，靈活安裝，同時，充電樁并不需專用變壓器，適合安裝于用戶私人車位。但充電樁管理維護困難，空置率較高;充電站主要為公用，專用為輔，可供汽車集中充電，一般來說，充電站會配備大功率快充設備，以縮短充電時間，但在充電站建設中，場地緊張，布局難，只能退而求其次，建設在偏遠等地區(qū)，因而閑置率較高;充電塔主要以分層方式，在立體車庫內布置充電設施，現階段，充電塔的建設主要分塔樓結構和機械式立體車庫與充電設備結合兩種方式，前者采用敞開式布局，人工進行充 電操作，但占地面積大、工程造價高。后者采用半封閉式布置，一樁一充，可自動、手動、點動操作、占地小、安全，顯著縮短停車時間，適宜建設于中心城區(qū)，但充電功能尚待完善^[5]。

（三）充電設施運營模式

以充電樁為例，分別從國際和國內兩方面角度出發(fā)，分析運營模式。

從國際上看，充電樁運營模式可分三種。一為政府主導運營模式，政府負責大部分投資，汽車廠商負責提供設備和電力，二者協同運作，此種模式在新能源汽車發(fā)展初期較為常見，可在短期內扶持新能源汽車行業(yè)發(fā)展，但不利于行業(yè)創(chuàng)新，且在后續(xù)發(fā)展中，充電樁數量必然會大規(guī)模增長，在此種背景下，政府的投資能力也會受限。二為電網企業(yè)主導運營模式，電網企業(yè)以充電設施為產品，進行研發(fā)和運營，強調充電樁的商業(yè)化性質，此模式適用于運行規(guī)模較大情況，成品回報理想。但投資規(guī)模不盡人意。三為汽車廠商主導運營模式，汽車廠商可在結合自身產品基礎上，推行相應的充電設施，為客戶提供商業(yè)化充電服務，實現產品與服務價值鏈的整合。但汽車廠商能夠提供的技術和電力有限^[6]。

從國內來看，新時期充電樁的運營主要為汽車廠商與電網企業(yè)聯合運營模式，該種運營模式以顧客需求為核心，在此基礎上，明晰市場方向，同時，以合同方式，共同承擔風險，共同分享互利。從該方案的可行性來看，初期階段成本巨大，汽車廠商需要建設數量較多的充電樁，需占用大量土地，聯合電網企業(yè)后，市場風險會減小，資源配置也能優(yōu)化。從電網企業(yè)和汽車廠商的職責內容來看，電網企業(yè)需制定充電制度，總體負責充電樁設備，全面構建充電樁建設標準，優(yōu)化充電網絡布局、核實運營成本，協調充電樁運行問題、指導、監(jiān)督、考核、評價充電樁運維工作。而從汽車廠商的角度來看，汽車廠商主要負責如下內容：要推動大眾安裝應用充電樁，提供安全、質優(yōu)的服務項目，優(yōu)化充電樁使用效率，推動新穎技術創(chuàng)新^[7]。

結束語：

在能源資源緊缺的新時期，生產一種新型的、能耗小的、可替代的綠色汽車產品刻不容緩，新能源汽車的問世，不僅能夠滿足人們對代步工具的需求，也對我國生態(tài)社會的建設作用顯著。隨著汽車領域生產技術的進步，新能源電動汽車普及率也在逐日提升，因而有必要基于汽車充電方法，構建充電運營模式，使相關利益群體達成共贏局面，實現我國新能源電動汽車的長遠發(fā)展。

參考文獻：

[1]? 馮宏偉.新能源電動汽車充電設施的建設與運營模式探討[J].綠色環(huán)保建材，2016（2）：124-125，119共3頁.

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[3]? 喻國盈.新能源電動汽車充電設施的建設與運營模式研究[J].城市建筑，2016，000（032）：383.

[4]? 王勇.四川電動汽車充電設施發(fā)展和運營模式研究[J].中國新技術新產品，No.336（02）：142-143.

[5]? 李龍躍，劉戀，趙偉杰.電動汽車充電設施建設與運營模式探討[J].科學與財富，2019，000（011）：237.

[6]? 馮立艷.電動汽車充電站規(guī)劃方法及運營模式研究[J].內燃機與配件，2018，000（015）：170-171.

[7]? 白樺，譚德慶.PPP模式在新能源汽車充電設施建設運營的應用研究[J].宏觀經濟管理，2017（S1）：232-233.

（作者單位：國網北京朝陽供電公司）