新能源汽車充電技術的應用現狀

金會林

摘 要：汽車保有量逐年上漲，交通運輸壓力的逐步提升，使得環境污染、能源利用與汽車產業的可持續發展問題更加嚴峻。新能源汽車作為汽車動力研究的重要課題，不僅在緩解能源壓力方面有著重要的意義，同時，在節能減排原則的指導下，對環境保護也有著積極作用。現階段，新能源汽車的主要應用形式包括純電動汽車以及混合動力汽車，新能源汽車的實際應用需要配套的電網、充電點、端口技術等，對充電基礎設施與技術應用都有著較高的要求。

關鍵詞：電池儲能;反向充電;傳導技術

當前階段，城市規劃通常只在一些公共區域、交通樞紐等方位建立充電站，以家庭為單位的充電樁設置數量相對較少，基礎供電設施、電網系統及充電方式等條件的制約，限制了新能源汽車的全面推廣與應用。為更好地拓展新能源汽車的使用范圍，相關部門應加快充電設施的建設進程，深入研究不同的充電技術，針對汽車充電的技術問題，提出針對性的解決方案，為汽車產業的綠色、穩定、可持續發展奠定基礎。

1 新能源汽車面臨的技術應用問題

（1）充電設備不足，充電點的設置不合理。新能源汽車的應用形式不斷變化、使用范圍逐步擴張，使得人們對供電系統的需求上漲。但與日益增長的電動汽車使用量相比，充電設施的建設與發展相對不足，充電點的設置規劃不合理，能源汽車和基礎供電設施不匹配，充電缺口巨大。普通的充電設備提供交流電，通常電壓為220V，需要超過十個小時不間斷的充電才能完成儲能。如果充電站能夠提供十個儲能位置，每天的最高充電量為30輛，充電汽車的數量與電力系統的供應量間存在矛盾，無法滿足新能源汽車的實際使用需求。

（2）充電接口不兼容。現階段，電動汽車的充電標準分為五種。在國內，新能源充電設備的端口設置以國標、美標為主，但兩種端口不兼容。除此之外，國標體系下的充電接口技術參數也存在差異，汽車充電形式有著一定的局限性。如果沒有統一的標準，充電樁無法通用，在增加汽車充電實際成本的同時，也限制了新能源動力汽車應用的普及。

（3）充電時間長，功率不足。在快充模式下，通常是以直流充電為主，汽車儲能時間控制在10-20min間，需要的充電功率為250kW，相當于整棟辦公樓用電量的五倍，家庭充電難以負荷。如果一個充電樁同時提供四個充電位置，那么充電功率可以達到“兆瓦”級，目前的充電設備提供的功率很難達到標準。

（4）充電站安全防護機制不健全。充電樁是電力汽車補充能源的重要途徑，與加油機的功能類似，是補充電力損耗、推廣電力汽車應用的基礎。為縮短充電的時長，通常情況下，充電樁流經的電壓與電流較大，需要建立健全的安全防護機制。充電樁經過長期的使用，出現磨損情況，增加了維修與養護的成本，同時，也使得充電樁使用的安全性無法得到保證。

2 現階段電動汽車采用的主要充電模式

（1）傳導模式。當前階段，較為知名的新能源汽車研究與生產企業前后推出了多款純電動汽車、混合動力汽車等，拓展了電動汽車的使用途徑。一般情況下，在購買電動汽車時，廠家會贈送對應的充電線，可以匹配家庭充電插口，能夠進行慢充。即，采用恒壓、恒流的傳統方式對汽車進行充電。充電電流大小約為10-16A，若以50kWh的蓄電池為例，需要連續充電14-20個小時或更長時間。如果在晚間使用后開始充電，到隔日早上只能充滿一半的電量，需要2-3天左右充電一次，在短途出行方面較為便捷，但不適用于長途工作。

（2）電池儲能。當前階段，電池更換是電動車儲能的常見方式之一，通過更換電池，可以使電動汽車在幾分鐘之內完成儲能需求。電池更換技術可以快速解決新能源電動汽車充電慢的問題，有效地延長電動汽車的行駛距離，縮短駕駛人員的等待時間。電池更換后，可以對電池進行集中充電，協調電力能源調配進度，降低電池儲能對區域電網的影響，使充電站的設置更科學、合理。

（3）無線充電。電動汽車通過充電樁、充電站進行充電的方式包括有線電纜充電及無線充電兩種。其中有線充電需要駕駛人員攜帶電纜、連接接頭，充電過程較為繁瑣，使用存在限制。無線充電的服務更便捷，在公共場所具備較強的充電優勢，可以利用無線網絡與物聯網、智慧電網體系等，無需電纜就實現充電的目的，是新能源汽車的重要技術改革方向。

3 電動汽車技術開發與使用的前景

（1）物聯網技術的應用。現階段，人們對電動汽車的使用需求向著多元化、系統化方向轉變，出游、工作、運輸等領域的電動汽車覆蓋率逐步提升。在物聯網技術的廣泛應用背景下，通過網上服務與設備的一站式管理，面向用戶提供充電、管理、預定與更新于支付等服務成為必然，電動汽車可以通過無線網絡、信息共享中心與服務平臺等，實現即時通訊的目的。充電站可以提供充電、商品銷售、消費服務、汽車美容等多項功能，在遠程操控、可視化技術、物聯網、云服務及移動互聯等技術支持下，實現全面推進大型、綜合體驗式汽車服務平臺建設的目的。

（2）反向充電模式。電動汽車的使用與推廣需要依托于電網設施、充電服務系統及相關的連接設備與無線網絡等。當前階段，汽車充電方式的不斷變化，使得人們對供電服務提出了更多元化的要求。如，智慧電網系統的部署需要在建筑內安裝可再生能源供電裝置和儲能單元。電動汽車可作為移動儲能單元之一，通過汽車電池進行能源儲備，做好二次發電的準備。現階段，電力汽車產業在反向傳導方面的研究已經取得了一定的成果，在電網鋪設、充電點的設置及能源的多維使用等技術研究與應用過程中，表現出極大的市場潛力，是汽車產業能源改革的重要方向。

4 結語

新能源研究的逐步深入與在汽車領域的廣泛應用，使得現階段電動汽車產業進入蓬勃發展的時期，汽車市場的潛力巨大。針對目前電動汽車實際應用與推廣的限制問題，相關企業與單位應加強技術整合，對充電設備的鋪設、端口的統一與無線充電等進行深入研究、合理規劃，全面構建充電綜合服務模式，結合物聯網、反向充電等新技術，推進新能源汽車產業的現代化發展。

參考文獻：

[1]謝青.新能源汽車自用充電設施建設的困境探索[J].中小企業管理與科技，2019（13）：150-151.

[2]未倩倩，趙凌霄，黃炘，etal.淺析電動汽車無線充電技術現狀及發展趨勢[J].汽車電器，2019（06）.

[3]汪欽.新能源電動汽車節能減排效應及發展路徑[J].時代汽車，2019（08）.