出版时间:2013年09月 |
作为一项系统性、创新性工程,新能源汽车产业集科技、管理、服务于一体,涉及传统汽车、电池生产、电力供应三个不同行业,其中,电力供应的主要载体——新能源汽车基础设施的建设与发展是新能源汽车产业持续、健康发展的重要保障,是新能源汽车能否大规模推广应用的关键所在。本章将系统总结近年来我国新能源汽车基础设施建设现状,分析存在的问题,并对有效地推进新能源汽车基础设施的建设提出建议。
一 中国新能源汽车基础设施发展现状
我国建成或在建的新能源汽车基础设施主要包括新能源汽车充换电站和充电桩两大类,大都集中在节能与新能源汽车示范推广的25个试点城市,在其他城市如南京、青岛等地也得到了一定的发展。目前,这些基础设施主要由国家电网公司(简称国家电网)、中国南方电网有限责任公司(简称南方电网)和普天新能源有限责任公司(简称普天新能源)建设。截至2012年底,三大公司已在全国范围内建成充换电站400余座,充电桩18000多个。
(一)基本概念
1.定义
新能源汽车基础设施,是指为新能源汽车(纯电动汽车、插电式混合动力汽车)提供电力供应、维护保养等必要服务的工程设施,是保障新能源汽车正常行驶的公共服务系统。它是新能源汽车赖以生存的一般物质条件,具有前置性、普遍性和通用性。
2.主要建设模式
(1)慢速充电站(桩)
慢速充电桩,又称交流充电桩,可用家用交流220V电压充电,充电时间较长,一般在4~8小时之间。目前,我国常见的交流充电桩可分为一桩一充式、一桩双充式以及壁挂式。一桩一充式充电桩只能同时对一辆车进行充电。一桩双充式充电桩可同时对两辆车进行充电。壁挂式充电桩可挂在墙上,一般仅能同时对一辆车进行充电。因充电电压较低,内部结构简单,占地面积小,慢速充电桩一般零散地分布在居民小区、公共场所停车场、办公场所内或直接矗立在路边,纯粹的“集多桩而成站”的慢速充电站较少。
总体来看,慢速充电有几个比较明显的特点。一是充电桩安装成本较低,该类型充电桩可直接用家用交流电进行充电,无需变压器,充电器结构简单,成本也比较低;二是可利用晚间电力峰谷时段进行充电,错时充电,降低充电成本;三是充电地点多样化,即使在没有充电桩的情况下,用一般的插座连接充电枪,也可实现对车辆的充电;四是充电时间长,这是慢速充电桩最明显的弱点,可能会出现无法满足车辆紧急使用需求的情况。
因此,慢速充电模式通常在两种情形下较为适用,一是纯电动汽车的一次充电续驶里程比较长或能够满足车主一天的运行需求;二是工作场所或经常活动的公共场所有较为固定的、装配有充电桩或充电接口的停车位,可利用停驶时间进行短暂的补电。
(2)快速充电站(桩)
快速充电又叫直流充电,是以较大的直流电流在短时间内为电动汽车进行充电的充电方式之一,充电时间一般在10~30分钟。受电池技术、推广条件、模式选择等多重因素影响,目前我国较为常见的快速充电时间一般在1~3小时之间,充电功率在100Ah左右,因此在有些地方也称为“中充”,即介于慢速和快速之间的中速充电。即便如此,快速充电的充电时间也比慢充的充电时间缩短了2/3。
快速充电模式的主要特点是充电时间短,可在较短时间内满足车辆的运行需要。此外,快速充电还具有以下几个显著特点。一是充电站建站成本高。因快速充电桩电压、电流较高,一般都不会零散地分布在人群密集区域内,大多集中在充电站内,而充电站的建设除需要专门土地外,还需要配备专门的供电线路、变压器、监控系统和安保系统,建站成本较高。此外,一个普通直流充电桩的成本一般在20万~30万元之间,远高于慢速充电桩;二是大电流需求可能会对公用电网产生有害的影响,产生谐波污染,尤其在部分基础电网相对薄弱的情况下,对电网安全提出了更高的挑战;三是充电地点较为固定。在快速充电站相对较少的情况下,电动汽车司机需要掌握充电站的具体位置及布局,才能保障车辆的正常运行。
快速充电站如图1所示。
图1 普天新能源在深圳市建设的快速充电站
(3)电池换电站
电池换电就是以直接更换电动汽车电池组的方式来达到为电动汽车补充电能的目的。
电池换电有几个显著特点。一是用充满电的电池更换即将或已经耗尽