新能源汽车充电桩建设及优化分析

摘 要：随着社会经济的不断发展，汽车已经走向了千家万户。传统的汽车已经不能够再满足于人们的需求和社会发展的需求，新能源汽车在未来将会是大势所趋，在2020年的政府工作报告当中，就着重提到了新能源汽车充电桩问题，新能源汽车充电桩的普及等。本文将对新能源汽车充电桩建设及优化分析做出详细的阐述，并针问题做出合理的解决方案。

关键词：新能源汽车 新能源汽车充电桩 策略 路径

Abstract：With the continuous development of social economy， automobiles have moved into thousands of households. Traditional vehicles can no longer meet the needs of people and social development. New energy vehicles will be the general trend in the future. In the 2020 government work report， the issue of charging piles for new energy vehicles and the popularity of car charging piles are highlighted. This paper will elaborate on the construction and optimization analysis of new energy vehicle charging piles， and make reasonable solutions to the problems.

Key words：new energy vehicle， new energy vehicle charging pile， strategy， path

在2020年的政府工作报告当中就明确表示过关于对新型基础设施的建造方案，着重打造新型的网络系统。增大5G在新能源汽车上的广泛使用，扩大充电桩的建设，更加普及新能源汽车。为了促进消费者购买新能源汽车，国家出台了一系列针对新能源汽车购买者的补贴工作，并且在未来的几年当中，国内的充电桩将会接近500万个，充换电站也会达到1.2万个。

1 新能源汽车充电桩建设的背景

在《电动汽车充电基础设施发展指南》中就明确的指出过，在十三五期间对于电动汽车充电桩、充电站给出了详细的指示：五年内将会建设并包含私人和公共充電桩约为480万个，针对公共公交车、环卫汽车、物流车为1.2万座左右，对于国内各地区按照不同的推广程度进行加快发展、示范推广、积极促进三个区域的制定，旨在达到能够满足约为500万电动汽车的实际充电需求。

新能源汽车的快速增长对于充电的需求有极大地提升，全国各地基本上已经开始全面开展充电设施的建设工作，越来越多优惠实用的充电桩将会被广大市民所使用。当前新能源汽车充电桩建设主要分为四大体系建设方案。第一建设大型的公共充电桩群，涵盖了市面上所有类型的新能源汽车充电口。第二建设较为分散型的充电桩，即使是在一些较为偏僻的地方也有充电桩，为了满足少部分新能源车主的需求。第三建造企业类型的私人充电桩，迎合私人的需求，第四私人小区自建自用。这四种方法目前都没有得到普及，但毫无疑问的是，无论采取哪种方法都需要实践进行证明可行性，以此来探索究竟哪种方案才是解决新能源汽车充电桩建设的最优方案。

2 新能源汽车充电桩建设当前存在的问题分析

2.1 充电桩的建设区域分布不均匀

经过笔者的互联网调研发现，大多数用户在通过高德地图等寻找新能源汽车APP来群找充电桩时，大多数的用户表示，在使用高德地图进行寻找充电桩时，充电桩的分布不均匀的问题相当的严重，在市区中心充电桩显得过于密集，但是往郊区走很难发下一个充电桩，笔者还发现从市场的所占份额来看，在远离市中心的十公里范围以内的充电桩，大多数是由星星充电在提供服务，而国家电网的充电站数量则显得有些稀少，出现了明显的服务商户分布不均匀的问题，竞争不够激烈将会使得行业得不到很大的上升空间，这对新能源汽车充电桩建设不是一件好事情。

从大众较为喜欢的特斯拉品牌中可以看出，即使是一些大型的新能源汽车也难以做到给自己家已售出的新能源汽车普及充电桩，并且很多充电桩为了节约建造成本会选择将充电桩建在一些较为偏远的地址，充电的效率不够高，大多数的能源被损耗掉了，显而易见现有建成新能源汽车充电桩还是难以满足大多数新能源车主的需求，给新能源汽车充电给新能源车主带来了极大地困扰。

2.2 大多数充电桩的收费较为昂贵

新能源汽车的收费相比于油用汽车还是较为低廉的，但是大多数的新能源汽车车主买新能源汽车的目的就是为了更加实惠，电费与油费相差不大就显得新能源充电桩的收费略显昂贵，新能源汽车在换取自身电瓶时将会是一笔价格不菲的费用，并且很多新能源的充电桩收费存在一定的争议，以目前较为普及的星星充电为案例，星星充电在商场和较为繁华地段的做法是，充电费用跟服务费用的比值大约为2：1左右，整合下来大约需要1.5元每度电，并且新能源车主在停车进行充电的过程当中，会收取一定比例的停车费用，整合下来就是需要双重收费，对于新能源汽车车主来说，即使是停车收取的费用不是很高，采取这种模式的收费难免会心生怒气，长此以往下去进行累加，可能这些费用加起来将会是一笔不小的开支，与传统汽车加油的方式进行对比，这里新能源汽车的优势并没有得到体现。

2.3 充电桩的充电速度不尽相同

国内目前在研究新能源汽车充电桩的企业一共有四家，他们分别是特来电，星星充电，国家电网，南方电网，有相关的数据表明，这四家企业占市场总份额的百分之80以上，特别是特来电快冲电桩基本垄断了市场，达到了惊人的百分之60左右，而国营企业国家电网和南方电网的市场份额缺少的可怜，基本上是处于五五分布的局面，由于充电桩的盈利较为低，所以很多企业只能通过占取市场份额进行盈利，这也就使得很多小型的充电桩制造企业很难生存下去，这给新能源汽车充电行业带来了一定的挑战。

新能源汽车用户对于充电的速度有很大的需求，但是能做到快冲技术的企业基本只有特来电公司，其他公司要么就是没有技术，要么就是冲得比较慢，很多公司并不是不愿意做，而是收入与投入不成正比，前面所提到的充电桩的制作企业往往成本较高盈利较低，使得很多公司没有足够的资金对充电桩进行投资研发，造成了快充桩发展速度较为缓慢，在充電桩数量有限的前提下，会出现当很多车主在抢一台充电桩的尴尬情况，后去的车主将会没有充电的机会，正给新能源车主带来了极大地困扰，从而导致了市民对于快速充电桩产生了非常大的需求。

2.4 充电桩设施维护较差

很多充电桩在投放以后经历了风吹日晒，设备会有一定的损坏，这给充电的居民会带来一定的安全隐患，但是充电公司对于这些损坏的充电桩并不能够及时的进行维护，很多充电桩在投放建筑的过程中，是依照着当年的普遍车型建设的，但是车型随着市场的波动而波动，新能源汽车的电池在随着改变，以往的充电桩充电方案显然是不能够继续在使用的，充电桩的数量是有限的，以往的充电桩数量无法满足现有的汽车，加上充电桩的损坏，充电桩公司又不能及时的进行维护，新购入的新能源车主无法得到很好地充电，这就给新能源的车主带来了极大地困扰。充电桩在人为使用的过程中有些问题是无法避免破坏的，比如有的车主在使用时不小心将充电枪扯断，就会出现后来的充电车主在停好车之后发现无法充电的尴尬局面，其次充电桩的显示有一定的问题，可能会显示充电但是实际并没有充电，充电桩电流控制的损坏可能会破坏新能源汽车的电瓶等等问题。

3 新能源汽车充电桩建设及优化的对策建议

3.1 增加新能源汽车充电桩的数量

新能源汽车首要解决的问题就是充电桩，首先是需要联系当地的相关政府能够出台相关的政策服务，鼓励更多的企业能够加入到新能源汽车的建设当中，政府拨一定的贷款给相关企业，鼓励企业能加大投发力度于新能源汽车充电桩中，使得投放的充电桩既耐用又环保，将新能源汽车充电桩的成本打下来。同时在投放的策略上也要做出一定的改变，投放充电桩要改变固化的思想进行投放，并不一定是要选择集中进行投放，比如在一些底下停车库投放自主充电桩，在一些较为繁华的停车段也可以安放，这样会给新能源汽车车主带来极大地便利，但是如果在一些郊区不给投放，其他车主将会一定的困扰，同时充电桩上的充电接口可以设计为多个充电桩，让充电桩摆放的位置能够给多个车主进行使用，让一个桩的使用率得到大幅度的提升。

3.2 出台相关的优惠政策

新能源汽车目前并不是很受大多数车主所喜爱，很大一部分原因是因为新能源汽车刚刚起步，技术还不是特别成熟，并且充电困难换电瓶昂贵等问题。因此政府部门就应当对新能源车主实行一定的优惠政策，比如在新能源汽车充电站内，汽车停车免费，前面就已经说到过很多充电桩在实行充电的过程当中，采取的是分开收费的方式，比如较为常见的充电厂家特来电，汽车用户在使用完充电桩后，需要用手机对充电桩扫码进行付费，但是停车的费用仍然需要向车库进行缴费，而停车费用高昂的价格会给车主带来极大地困扰。解决这一问题其实很简单，笔者认为只需要停车段与充电企业达成合作，比如规定冲多长时机的电，停车的费用就免费等，这只是一个猜想，或许对于充电桩企业来说有更优的解决方式。

放眼整个国内，能够对新能源汽车充电过程中停车免费的还只有深圳和广西在缓慢推广，深圳政府所采取的是在制定的区域内停车充电的第一个两小时间，停车的费用不计，而广西所采取的方式计划为新能源汽车建设专门的停车位，并且对新能源汽车实行停车费减半的优惠政策，对于购买了新能源汽车的车主，政府适当的做出补贴，对车主实行经济扶持，鼓励更多的人来购买新能源汽车，消除新能源汽车充电较为困难的问题。

3.3 优化快充电桩的数量

快充对于汽车的电池来说或多或少会带来一定的损坏，正常的情况下，快充桩充电10分钟左右能够行驶约为40公里，假如一个汽车的续航里程约为280公里，那么该快充电桩的充电时间大约为一个小时左右，但是假如使用的是慢充电桩的话，充满该汽车就需要8个小时左右，对于大多数行驶在市区的车主来说，当然是希望自己的汽车能够快速充完，马上上路行驶，目前大多数的城市的新能源汽车政策没有放开，导致如果车主长时间的进行慢充电，会给车主带来一定的停车费用。

很多地区的慢充和快充充电桩的分布并不是很均匀，慢充虽然充电慢但是充电的价格便宜维护的成本较低，快充充电虽然快，但是维护的成本高建造的成本也高，而且快充对电池有一定的损害。目前是慢充电桩的数量是要多于快充电桩的，快充电桩可以建设在服务站内，给当前特备急的车主，而在一些酒店等娱乐场所可以适当的减少快充桩的数量，多多建设慢充桩的数量，针对不同的场所建立合适的充电桩，避免造成资源的浪费。

3.4 建立充电桩信息管理平台

主主流的公共充电桩主要是国家电网和星星充电在做，市场监督部门要对这两家充电桩公司实行检测，保障新能源汽车充电的安全性，充电桩应当联合市场监管部门不定期的对以上两家的充电桩进行抽检，对于一些设备较为陈旧的机器要进行报备。充电桩建立一个信息管理平台不论是国家电网还是星星充电也好，汽车充电完之后都会在该信息平台上显示，并且设立举报窗口，对于违规收费的充电桩进行举报，有充电桩损坏也可以进行报备，比如较为常见的问题充电桩的枪头丢失，充电的液晶屏不显示等问题，这样相关的技术人员就能够及时的感到现场进行修复。

建立的充电桩信息管理平台应当是偏向于公益性，不应当收取新能源汽车车主的任何费用，市场监管部门要对充电桩的信息技术平台实行严格的监管，在信息管理平台上应当给予更多实用的功能，比如说显示附近的快充和慢充的充电桩数量，对于无人使用的充电桩，APP应当提醒车主前往使用等，后续还有很多的功能在此就不一一赘述，所有的功能目的只有一个就是能够快速的服务于车主，方便新能源汽车的日常出行。

3.5 普及私人充电桩

相较于公共新能源车充电桩来说，建立个人的充电桩比前者更加容易，特别是对过年期间回到乡村的一些新能源车主来说，在回到乡村之后是没有充电桩的，假如有的车主此时车没电，那么就会陷入到一个困局当中，这对充电桩制造企业是一个好的商机，因此直接借助某种装换器来使用家庭用电或许是一种不错的方法，在设计的时候，首先这种私人的充电桩不能过大，太大对于车主的搬运不太便捷，其次就是私人充电桩的造价不能太过于昂贵，要让大多数的车主能够买的起，让更多的车主能够用的起，家庭用电的环境更加的复杂，要提高私人充电桩的安全性，私人充电桩的安全性比公共充电桩要更高，这需要大型的充电桩企业投入更多的资金到里面去，来开创一个全新的市场。

3.6 提升充电桩的稳定性

从近几年的新闻当中不难可以发现，新能源汽车的充电桩导致汽车致燃的新闻不在少數。一次次事件的发生加强了人们对于充电桩的重视程度，充电桩既要提升充电的速度，又要减少发热，这是一个较为困难的问题，很多企业的快充方案当中难以做到两全其美，笔者认为充电桩的选取方案应该以用户的安全为第一位，在保障用户汽车和用户本身安全的前提下进行施展，企业应当加大对快充芯片的投入，并不定期对充电桩的程序进行OTA，合理规范充电桩的使用，比如一种常见的充电方案，在天气较为凉爽时。可以采取快充方案，这样充电桩带来的热量就会被稀释，但是当天气较为炎热是，如果依然是采取的快充方案，快充给充电桩带来巨大的发热，加上环境的炎热，这样必然会给用户带来巨大的安全隐患，并且给汽车的电池带来一定的伤害，在建设充电桩的场地时，设计者要根据地处的环境进行设计，比如可以跟充电桩加上一些护栏，或者是防护罩，防止自然灾害和人为的破坏，有些车主不会使用充电桩，可能会因为错误的操纵带来一定的安全隐患，在充电桩上就应当张贴一定的提示，让用户合理的使用充电桩，最后需要值得注意的是，充电桩要设置一定的漏电保护，避免因为操作上的失误，或者机器发生了意外，当人一旦发生触电，就立马断电等措施。

4 结语

新能源汽车充电桩在经历了几年的发展之后，总体情况是在持续走好的，并且充电桩的建设相较于以往有了很大的普及度和安全度，这对新能源汽车车主是一个好事，也鼓励了更多人选择买新能源汽车，但这并不是说新能源汽车充电桩已经发展得很好了，目前来说新能源汽车充电桩的建设及优化分析还有很长的一条路要走，未来的市场必定是属于新能源汽车，将来的某一天如果新能源汽车能够取代传统的汽车，说明新能源汽车和新能源汽车充电桩已经发展到了较好的局面，但是就未来几年的发展前景来看，以新能源汽车充电桩的建设来看，笔者认为新能源汽车的充电桩建设还任重而道远。

基金项目：本文系2021年河南省科技攻关项目“基于思维进化算法的新能源汽车有序充电控制系统的研究开发”（项目编号：212102210030）阶段性成果之一。

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作者简介

张新华：（1983.08—）女，汉族，河南信阳人，本科。职称：讲师，单位：河南开放大学。研究方向：复杂系统控制理论与应用。