電動(dòng)汽車充電站運(yùn)營(yíng)模式探究

孔赟

摘 要：在未來的新能源汽車中，電動(dòng)汽車是最具有發(fā)展前景的，它能夠最大程度的對(duì)能源進(jìn)行利用，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)以電代油。相比傳統(tǒng)汽車，它的噪音和廢氣排放也較少。若想實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，電動(dòng)汽車充電站是最基礎(chǔ)的配套設(shè)施，它給電動(dòng)汽車提供了能量補(bǔ)給;而在電動(dòng)汽車充電站中，科學(xué)合理的運(yùn)營(yíng)模式是非常重要的。本文分析了電動(dòng)汽車充電站的建設(shè)方案，并對(duì)充電站的運(yùn)營(yíng)模式進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車;充電站;運(yùn)營(yíng)模式

引言

隨著電動(dòng)汽車充電技術(shù)的日益成熟和充電需求的不斷增長(zhǎng)，充電站的建設(shè)也在如火如荼的進(jìn)行著，發(fā)展到現(xiàn)階段我國(guó)的充電站網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)初具規(guī)模，在此背景下，研究電動(dòng)汽車充電站運(yùn)營(yíng)模式具有重要的意義。

1.新能源電動(dòng)汽車充電站介紹

1.1新能源電動(dòng)汽車充電站發(fā)展背景

電動(dòng)汽車具有低碳環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，因而已成為我國(guó)緩解大氣污染以及優(yōu)化環(huán)境的重要舉措，其產(chǎn)業(yè)的具體發(fā)展也受到國(guó)家政府的高度重視。2001年，國(guó)家發(fā)布關(guān)于《國(guó)家“863”計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)》相關(guān)措施以確立新能源“三縱三橫”的重要研發(fā)布局;2009年通過啟動(dòng)“十城千輛”節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程，大大推動(dòng)了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;此外，為了進(jìn)一步加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改革與升級(jí)，《電動(dòng)汽車科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》明確了關(guān)于“純電驅(qū)動(dòng)”技術(shù)的重要轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，第一次明確、強(qiáng)調(diào)推進(jìn)充電設(shè)施建設(shè)以及制定總體發(fā)展規(guī)劃和充電設(shè)施技術(shù)的研究，并積極探索其商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式，為充電設(shè)施產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)地基礎(chǔ)。

1.2.充電站相關(guān)設(shè)施以及功能分析

充電站設(shè)施：配電系統(tǒng)、充電設(shè)施（充電樁），調(diào)度系統(tǒng)（存儲(chǔ)、更換和維修）。

充電樁作為電動(dòng)汽車智能終端的功能。電動(dòng)汽車的消費(fèi)者可以購買充電樁智能充電卡，第一時(shí)間將個(gè)人信息在智能卡上激活，從而更好的體驗(yàn)智能充電樁的功能。當(dāng)汽車進(jìn)入到充電軌道后，充電樁充電和充電端口可以自主進(jìn)行車距離分辨率的計(jì)算，電源接口通過自動(dòng)紅外傳感器和用戶汽車充電接口對(duì)接，完成充電過程。

智能充電站資源網(wǎng)絡(luò)共享。需要投入更多的智能充電站信息共享，如每個(gè)充電站的當(dāng)前存儲(chǔ)容量、充電樁空閑時(shí)間、充電等待時(shí)間等。用戶可以通過全球定位系統(tǒng)、實(shí)時(shí)無線網(wǎng)絡(luò)的新能源電動(dòng)汽車充電站、充電站和電動(dòng)汽車的負(fù)載恢復(fù)運(yùn)行，及時(shí)反饋給調(diào)度中心，以保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

2.電動(dòng)汽車充電站的運(yùn)營(yíng)模式

2.1基礎(chǔ)充電服務(wù)

2.1.1整車充電模式

這種模式將電動(dòng)汽車的電池和車輛視為一個(gè)整體，生產(chǎn)成本較低、容量較大、充電較快、壽命較長(zhǎng)的電池產(chǎn)品是它規(guī)模化發(fā)展的關(guān)鍵，很好的滿足了人們的便捷性要求。這種模式共有兩種類型：一種是常規(guī)充電，一種是快速充電。常規(guī)充電交流慢充，它的充電時(shí)間一般為五到八個(gè)小時(shí)，較長(zhǎng)的能夠達(dá)到十至二十個(gè)小時(shí)。雖然這種充電方式的時(shí)間較長(zhǎng)，但成本較低，適合市內(nèi)環(huán)衛(wèi)車、企業(yè)商務(wù)車和私家車等車輛。快速充電則是直流快充，在電動(dòng)汽車停車的二十分鐘到兩個(gè)小時(shí)內(nèi)，給其提供短時(shí)的充電服務(wù)，這種方式可以大容量的充電便于人們的使用，適用于出租車和公交車等車輛[2]。而整車充電模式的運(yùn)營(yíng)需要政府部門、電動(dòng)汽車制造商、電池生產(chǎn)商和能源供給企業(yè)、建站企業(yè)等部門共同參與。首先需要能源供給企業(yè)支付一定的費(fèi)用給建站企業(yè)進(jìn)行充電站的建設(shè)，完成建設(shè)之后，能源供給企業(yè)和充電站會(huì)在用戶來充電站對(duì)電動(dòng)汽車充電時(shí)收取一定的費(fèi)用來實(shí)現(xiàn)自身的盈利。刷卡是整車充電管理和繳費(fèi)的主要形式，能源供給企業(yè)會(huì)給用戶提供統(tǒng)一的IC卡，電動(dòng)汽車用戶只需要使用能源供給企業(yè)提供的IC卡就可以進(jìn)行汽車的充電繳費(fèi)了。目前為止電動(dòng)汽車的充電電價(jià)還沒有統(tǒng)一的規(guī)定，一般按照基本電價(jià)和服務(wù)費(fèi)用收取。

2.1.2更換電池模式

更換電池模式?jīng)]有將電池和車輛視為一個(gè)整體考慮，而是將它們分開考慮。這種模式的主要思路是用戶只需要購買汽車，電池的購買、充電、更換和管理等可以讓專門的電池租賃公司負(fù)責(zé)，這樣就可以為用戶的能源供給提供方便。利用各個(gè)電池更換站集中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的電池進(jìn)行充電是它主要的運(yùn)營(yíng)模式，在用戶需要能源供給時(shí)可以立即更換充好的電池，給用戶的使用提供了很大便利。電池的更換、租賃、維護(hù)和回收都在其具體運(yùn)營(yíng)內(nèi)。在電池租賃方面，需要能源供給企業(yè)進(jìn)行電池的購買，然后向建站企業(yè)支付一定的建站費(fèi)用于電池更換站的建設(shè)，電動(dòng)汽車用戶在完成汽車的購買之后可以前往電池更換站，首先辦理相關(guān)的電池租賃手續(xù)，再支付一定的租金就可以直接使用電動(dòng)汽車了。租賃手續(xù)和租金的具體數(shù)額由相關(guān)部門協(xié)商決定。在電池維護(hù)方面，充電站中需要設(shè)置檢測(cè)電池容量的設(shè)備和充放電維護(hù)的設(shè)備，一旦發(fā)現(xiàn)個(gè)別電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池容量有了明顯下降，就需要利用設(shè)備進(jìn)行容量檢測(cè)，對(duì)容量落后的電池進(jìn)行多次充放電操作，使電池內(nèi)的活性物質(zhì)激活，從而有效的恢復(fù)電池容量。在電池回收方面，可以對(duì)退役電池進(jìn)行回收再利用，租售給其他需求企業(yè)，不僅可以對(duì)廢棄電池進(jìn)行專業(yè)的處理，還可以使運(yùn)營(yíng)成本有效的降低，從而使系統(tǒng)綜合成本得到下降。

2.2增值服務(wù)

目前，充電市場(chǎng)存在有激烈的競(jìng)爭(zhēng)，充電站日常的運(yùn)營(yíng)在提供基本充電服務(wù)的同時(shí)，也需要大力拓展新興增值服務(wù)。

針對(duì)充電站整個(gè)場(chǎng)地，可以聯(lián)合屬地電動(dòng)汽車4S店，在場(chǎng)站內(nèi)設(shè)置專門的電動(dòng)汽車商鋪，銷售電動(dòng)汽車相關(guān)零配件、動(dòng)力電池和車輛內(nèi)飾物品。推廣休閑、快捷餐飲、洗車等市場(chǎng)化服務(wù)，打造充電+服務(wù)一條龍，進(jìn)而提升用戶滿意度，增強(qiáng)用戶粘性。

針對(duì)充電站充電設(shè)施，可以重點(diǎn)把握充電樁內(nèi)部數(shù)據(jù)，搜集用戶在充電樁上充電而在車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上產(chǎn)生的充電數(shù)據(jù)，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，在充電樁上嵌入廣告進(jìn)行相關(guān)宣傳，進(jìn)而將充電站的運(yùn)營(yíng)向電動(dòng)汽車銷售租賃、廣告服務(wù)和金融保險(xiǎn)等增值服務(wù)拓展，豐富充電站整個(gè)充電網(wǎng)絡(luò)的綜合業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)充電站運(yùn)營(yíng)的充分盈利。

3.電動(dòng)汽車充電站發(fā)展趨勢(shì)分析

3.1云端服務(wù)器

云服務(wù)的主要功能包括接收充電樁的運(yùn)行數(shù)據(jù)和充電的交易數(shù)據(jù)，然后上傳到云服務(wù)器，從而通過系統(tǒng)管理、調(diào)度管理、信息采集管理、以及監(jiān)控管理來使用戶獲得數(shù)據(jù)服務(wù)。其中，系統(tǒng)管理用于操作系統(tǒng)信息管理、日志管理、權(quán)限管理、菜單管理、參數(shù)管理、角色管理和用戶管理等;調(diào)度管理主要實(shí)現(xiàn)智慧充電樁數(shù)據(jù)的收集和計(jì)算，并向APP用戶提供充電策略和數(shù)據(jù)服務(wù)，從而使用戶獲得個(gè)性化的充電功能;信息采集管理一般結(jié)合調(diào)度管理，用來采集充電數(shù)據(jù)，同時(shí)提供其他數(shù)據(jù)采集，如地理位置信息、信息檔案采集、交易明細(xì)采集，確保電費(fèi)賬目精準(zhǔn)無誤，并提供客戶交易信息檢索、計(jì)費(fèi)管理等功能;監(jiān)控管理主要檢測(cè)直流、交流充電樁的運(yùn)行情況，確保充電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和充電設(shè)備狀態(tài)信息正常。

3.2智慧充電樁

智慧充電樁是安裝有物聯(lián)網(wǎng)傳感器模塊、控制模塊和WiFi模塊的充電樁，一般包括直流和交流兩種智能充電。其中物聯(lián)網(wǎng)傳感器模塊主要實(shí)現(xiàn)充電樁運(yùn)行時(shí)周邊環(huán)境的數(shù)據(jù)采集和傳輸，例如地理位置、溫度、濕度、電能質(zhì)量等數(shù)據(jù)，為充電樁運(yùn)營(yíng)和充電應(yīng)用提供參考。控制模塊一般采用ARM系列主控芯片和嵌入式高效操作系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)充電樁的控制以及管理，把收集到的充電樁的運(yùn)行數(shù)據(jù)和充電交易數(shù)據(jù)上傳到云服務(wù)器。WiFi模塊主要實(shí)現(xiàn)充電樁與服務(wù)器的互聯(lián)功能，使數(shù)據(jù)能實(shí)時(shí)、高效地傳輸?shù)皆品?wù)器上。

結(jié)語

綜上，發(fā)展清潔可再生能源可以解決環(huán)境和能源問題之間的矛盾，電動(dòng)汽車是未來一種發(fā)展前景非常廣闊的交通工具，其利用電能產(chǎn)生動(dòng)力勢(shì)能，基本上為零污染。能源供應(yīng)是電動(dòng)汽車發(fā)展的重要前提，電動(dòng)汽車充電站基礎(chǔ)設(shè)施供給電動(dòng)汽車能源，從而更好的促進(jìn)電動(dòng)汽車的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋陽.電動(dòng)汽車充電站布局優(yōu)化研究[D].西南交通大學(xué)，2016.

[2]周文峰，李珍萍，崔曉潔，馮卉妍.電動(dòng)汽車充電站選址問題研究[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，2016，11：187-194.