新能源电动汽车充电站发展趋势探讨

卫建荣 袁庆民 贾志云 陈 磊 西安特锐德智能充电科技有限公司



新能源电动汽车充电站发展趋势探讨

卫建荣 袁庆民 贾志云 陈 磊 西安特锐德智能充电科技有限公司

【文章摘要】

【关键词】

新能源；电动汽车充电站；发展趋势

引言

随着社会经济发展我国对不可再生能源的消耗量快速增加，寻找合适的可再生能源成为目前我国发展的重点。目前汽车行驶过程中的动力主要由石油提供，造成大量尾气被排放到空气中，这也是现如今我国频繁爆发雾霾天气的原因之一。解决环境与能源矛盾的方法就是发展情节可再生能源，而电动汽车这种利用电能给自身提供动力的交通工具逐步进入到人们视野中。但发电过程依然需要利用不可再生能源-煤炭，电量需求量变大，依然会造成严重的环境污染，开发利用可再生清洁能源成为眼下急需解决的现实问题。

1.新能源电动汽车充电站现状

油价波动及节能环保形势的需要，汽车产业一直在寻求新的清洁能源，目前研究成果主要如下所示。

1.1电池技术现状

电池作为电动汽车的重要构成部分，其续航能力、充电时间及使用寿命直接影响到电动汽车的使用及推广。眼下市场中的电动汽车的电池主要有三种：铅酸电池、镍氢电池及锂离子电池。但这三种电池都存在一些不足的地方，首先铅酸电池成本较低，但本身续航能力较弱且体积较大，因此只适合短距离营运的公共汽车或观光车；其次镍氢电池虽说比功率及比能量较高，电池性能良好，但镍及钴本身就属于贵金属，大量使用无疑会增加成本，并不具备推广价值［1］；最后，锂离子电池性能最为良好，经过测算得知，同质量的锂离子电池电量是铅酸电池的5倍，镍氢电池的2倍。但价格偏贵，技术不是很完善限制了锂离子电池的使用，因此还需要进一步开发性能更为良好的电池。

1.2运行模式现状

电动汽车动力来源于储能电池，可以将其充电过程看作随机性的负荷、放电过程则为一个可以移动的电源，也就是常说的V2G模式。电动汽车充电过程，本身受到控制策略及动力电池特性的影响，这个过程中电动汽车就是一个大电流、低电压的负荷。实际中电动汽车充电模式有三种：慢充、快充及快换方式。慢充方式主要应用于续航能力大的电动汽车，这种充电模式通常会利用夜间停运时间进行，不会耽误电动汽车的正常应运；快充方式针对那些续航能力中等的电动汽车，但快速充电电流冲击较大，通常只用于标准充电站；快换方式则是针对标准化设计的电池组，但这种模式在自动充电站不适合使用，只能应用于有人职守的充电站。

1.3充电站现状

我国电动汽车充电站数量偏少，造成实际中出现充电困难等情况，严重阻碍电动汽车行业的发展壮大。电动汽车充电站在选址过程中需要考虑到很多因素，比如电网负荷与结构、交通便利与否、自然环境等。因此实际设计过程中，需要识别这些影响因素，再综合考虑后制定可行的设计方案。新能源电动汽车充电站作为一种新的城市公共设施，需要保证其基本的安全可靠性、充电站的多元功能性等。

1.4充电站的分类

电动汽车种类不同充电方式也存在差别，通常情况下根据充电方式的差别将充电设施分成三种：充电桩、充电站与换电站。充电桩体积较小，建设简单，成本较低，一般情况下给电动车辆提供交流充电电源，用于乡村家庭、野外公路等；相比于充电桩的小巧灵便，充电站需要占据较大的面积，本身由多台充电机与充电桩构成，具备多种充电方式，可以给不同的电动汽车提供充电服务，可以实时监测充电状态等；最后的电池更换站主要提供拆卸、安装电池的设备，相比于前两者，电池换电站本身具有较强的专业性，可以有效缩短电池更换时间，同时占地面积没有充电站大等特点。实际中建设充电站的时候，需要根据实际情况选择合适的类型，充分满足社会需要，发挥充电站公共服务的作用［2］。

2.新能源电动汽车充电站发展趋势分析

新能源电动汽车是汽车行业未来发展的主要方向，这是能源及环保双重压力下的必然。“十二五”是我国新能源电动汽车产业化发展阶段，这个时期全社会出现大量的新能源客车、小型电动车等。“十三五”期间也就是在今年起，国家将大力普及新能源汽车、多能源混合动力车［3］。电动轿车、氢燃料电池轿车将会在民众普及，这样背景下电动汽车充电站这种配套设备将迎来新的发展。2010年到2013年三年间，我国充电站从原有的90座快速攀升至619座，增长率达到恐怖的89%，充电桩数量也从1129增长至22628个，年复合增长率近200%［4］。我国新能源汽车示范推广的关键环节之一就是充电设施的建设，得益于国家对新能源电动汽车的大力推广，新能源电动汽车充电设施建设行业将迎来一个新的爆发期。在这之前，受到电动汽车数量及规模的限制，加上充电设施建设过程中需要大量资金投入，短时间内得不到明显效益回报，因此充电设施建设数量较少。根据工信部数据［4］，截至2014年底，我国共建设完成充电站823个、充电桩3.8万个。而2014年我国新能源汽车产销量已达9.39万辆，充电设施供需之间的矛盾日益突出。但在2015年，全国计划建成的充电站数量达到了2549个，而计划建成充电桩的数量更是达到了34万个，相比于14年，有了近20倍的增长。这些数据充分说明在未来时间里，新能源电动汽车充电站具有良好的市场空间。相关研究人员应该做好设计及建设水平的研究工作，有效促进行业进步发展。

3结语

新能源电动汽车充电桩建设行业市场前景良好，有必要做好相关研究工作，因此本文中笔者分析目前电动汽车电池储能能力，介绍运营模式及充电站类型，最后对未来发展进行展望。希望通过本文的研究可以给同行提供一定的借鉴，促进电动汽车充电站建设水平提高。

【参考文献】

［1］张里；张劼.面向电动汽车充电站的智能主动型均衡控制研究［J］.西南大学学报（自然科学版）.2016（04）：34.

［2］李渊博；蒋铁铮；陈家俊.采用超效率DEA的电动汽车充电站多目标规划［J］.电源技术.2016（04）：78.

［3］葛少云；李荣；韩俊；刘洪；李腾；连恒辉.考虑电动出租车随机概率行为特性的充电站规划［J］.电力系统自动化.2016（04）：24.

［4］2014-2015年中国电动汽车充电站及充电桩市场研究报告.水木清华研究报告.2015.

近些年我国生态环境问题愈发严重，这对汽车产业提出更高的节能环保要求。电动汽车就这样被提了出来，但单纯的利用电能给电动汽车充电节能效果有限，因此有必要开发利用新能源才能切实发挥电动汽车节能环保的作用。本文中笔者从电动汽车本身构成为出发点，分析新能源技术在电动汽车中的应用，最后对新能源电动汽车充电站市场发展趋势进行预测。