新能源電動汽車充電站發展趨勢探討

衛建榮 袁慶民 賈志云 陳 磊 西安特銳德智能充電科技有限公司

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新能源電動汽車充電站發展趨勢探討

衛建榮 袁慶民 賈志云 陳 磊 西安特銳德智能充電科技有限公司

【文章摘要】

【關鍵詞】

新能源；電動汽車充電站；發展趨勢

引言

隨著社會經濟發展我國對不可再生能源的消耗量快速增加，尋找合適的可再生能源成為目前我國發展的重點。目前汽車行駛過程中的動力主要由石油提供，造成大量尾氣被排放到空氣中，這也是現如今我國頻繁爆發霧霾天氣的原因之一。解決環境與能源矛盾的方法就是發展情節可再生能源，而電動汽車這種利用電能給自身提供動力的交通工具逐步進入到人們視野中。但發電過程依然需要利用不可再生能源-煤炭，電量需求量變大，依然會造成嚴重的環境污染，開發利用可再生清潔能源成為眼下急需解決的現實問題。

1.新能源電動汽車充電站現狀

油價波動及節能環保形勢的需要，汽車產業一直在尋求新的清潔能源，目前研究成果主要如下所示。

1.1電池技術現狀

電池作為電動汽車的重要構成部分，其續航能力、充電時間及使用壽命直接影響到電動汽車的使用及推廣。眼下市場中的電動汽車的電池主要有三種：鉛酸電池、鎳氫電池及鋰離子電池。但這三種電池都存在一些不足的地方，首先鉛酸電池成本較低，但本身續航能力較弱且體積較大，因此只適合短距離營運的公共汽車或觀光車；其次鎳氫電池雖說比功率及比能量較高，電池性能良好，但鎳及鈷本身就屬于貴金屬，大量使用無疑會增加成本，并不具備推廣價值［1］；最后，鋰離子電池性能最為良好，經過測算得知，同質量的鋰離子電池電量是鉛酸電池的5倍，鎳氫電池的2倍。但價格偏貴，技術不是很完善限制了鋰離子電池的使用，因此還需要進一步開發性能更為良好的電池。

1.2運行模式現狀

電動汽車動力來源于儲能電池，可以將其充電過程看作隨機性的負荷、放電過程則為一個可以移動的電源，也就是常說的V2G模式。電動汽車充電過程，本身受到控制策略及動力電池特性的影響，這個過程中電動汽車就是一個大電流、低電壓的負荷。實際中電動汽車充電模式有三種：慢充、快充及快換方式。慢充方式主要應用于續航能力大的電動汽車，這種充電模式通常會利用夜間停運時間進行，不會耽誤電動汽車的正常應運；快充方式針對那些續航能力中等的電動汽車，但快速充電電流沖擊較大，通常只用于標準充電站；快換方式則是針對標準化設計的電池組，但這種模式在自動充電站不適合使用，只能應用于有人職守的充電站。

1.3充電站現狀

我國電動汽車充電站數量偏少，造成實際中出現充電困難等情況，嚴重阻礙電動汽車行業的發展壯大。電動汽車充電站在選址過程中需要考慮到很多因素，比如電網負荷與結構、交通便利與否、自然環境等。因此實際設計過程中，需要識別這些影響因素，再綜合考慮后制定可行的設計方案。新能源電動汽車充電站作為一種新的城市公共設施，需要保證其基本的安全可靠性、充電站的多元功能性等。

1.4充電站的分類

電動汽車種類不同充電方式也存在差別，通常情況下根據充電方式的差別將充電設施分成三種：充電樁、充電站與換電站。充電樁體積較小，建設簡單，成本較低，一般情況下給電動車輛提供交流充電電源，用于鄉村家庭、野外公路等；相比于充電樁的小巧靈便，充電站需要占據較大的面積，本身由多臺充電機與充電樁構成，具備多種充電方式，可以給不同的電動汽車提供充電服務，可以實時監測充電狀態等；最后的電池更換站主要提供拆卸、安裝電池的設備，相比于前兩者，電池換電站本身具有較強的專業性，可以有效縮短電池更換時間，同時占地面積沒有充電站大等特點。實際中建設充電站的時候，需要根據實際情況選擇合適的類型，充分滿足社會需要，發揮充電站公共服務的作用［2］。

2.新能源電動汽車充電站發展趨勢分析

新能源電動汽車是汽車行業未來發展的主要方向，這是能源及環保雙重壓力下的必然。“十二五”是我國新能源電動汽車產業化發展階段，這個時期全社會出現大量的新能源客車、小型電動車等。“十三五”期間也就是在今年起，國家將大力普及新能源汽車、多能源混合動力車［3］。電動轎車、氫燃料電池轎車將會在民眾普及，這樣背景下電動汽車充電站這種配套設備將迎來新的發展。2010年到2013年三年間，我國充電站從原有的90座快速攀升至619座，增長率達到恐怖的89%，充電樁數量也從1129增長至22628個，年復合增長率近200%［4］。我國新能源汽車示范推廣的關鍵環節之一就是充電設施的建設，得益于國家對新能源電動汽車的大力推廣，新能源電動汽車充電設施建設行業將迎來一個新的爆發期。在這之前，受到電動汽車數量及規模的限制，加上充電設施建設過程中需要大量資金投入，短時間內得不到明顯效益回報，因此充電設施建設數量較少。根據工信部數據［4］，截至2014年底，我國共建設完成充電站823個、充電樁3.8萬個。而2014年我國新能源汽車產銷量已達9.39萬輛，充電設施供需之間的矛盾日益突出。但在2015年，全國計劃建成的充電站數量達到了2549個，而計劃建成充電樁的數量更是達到了34萬個，相比于14年，有了近20倍的增長。這些數據充分說明在未來時間里，新能源電動汽車充電站具有良好的市場空間。相關研究人員應該做好設計及建設水平的研究工作，有效促進行業進步發展。

3結語

新能源電動汽車充電樁建設行業市場前景良好，有必要做好相關研究工作，因此本文中筆者分析目前電動汽車電池儲能能力，介紹運營模式及充電站類型，最后對未來發展進行展望。希望通過本文的研究可以給同行提供一定的借鑒，促進電動汽車充電站建設水平提高。

【參考文獻】

［1］張里；張劼.面向電動汽車充電站的智能主動型均衡控制研究［J］.西南大學學報（自然科學版）.2016（04）：34.

［2］李淵博；蔣鐵錚；陳家俊.采用超效率DEA的電動汽車充電站多目標規劃［J］.電源技術.2016（04）：78.

［3］葛少云；李榮；韓俊；劉洪；李騰；連恒輝.考慮電動出租車隨機概率行為特性的充電站規劃［J］.電力系統自動化.2016（04）：24.

［4］2014-2015年中國電動汽車充電站及充電樁市場研究報告.水木清華研究報告.2015.

近些年我國生態環境問題愈發嚴重，這對汽車產業提出更高的節能環保要求。電動汽車就這樣被提了出來，但單純的利用電能給電動汽車充電節能效果有限，因此有必要開發利用新能源才能切實發揮電動汽車節能環保的作用。本文中筆者從電動汽車本身構成為出發點，分析新能源技術在電動汽車中的應用，最后對新能源電動汽車充電站市場發展趨勢進行預測。