淺談新能源汽車充電站的基本配置電氣自控室

劉建偉

隨著國家對新能源汽車的大力推廣，新能源充電站的建設需求迫不及待。2016年1月1日起電動汽車充電接口及通信協議國家標準開始實施，充電站的建設更加標準化，但是新標準中也存在兩種電壓充電接口和幾種電流的選擇，在建設不同規模充電站的時候應該如何配置和選型，在本文中做了簡要的的論述。

1.電動汽車充電接口及電壓電流的介紹

根據《電動汽車充電樁設計規范》（GB 50966-2014）電動汽車的充電系統分為非車載充電機和交流充電樁兩種。

1.1非車載充電機

非車載充電機采用直流充電，是外置于汽車的充電裝置，體積較大，可以提供較大的電流電壓輸出，目前在高速公路的服務區所見到的基本上都是這種。

非車載充電機根據新能源汽車的適配，最大可以提供750/1000V的電壓，以及最大250A的電流。因此非車載充電機可以給新能源汽車提供較快的充電速度，俗稱快速充電樁。

1.2交流充電樁

交流充電樁在以往的理解中，被認為是慢充，因為根據老標準僅能給新能源汽車提供220V/16A的市電。但是新標準已經支持380V/63A，最大充電功率達到40kW，已經包含了所有小型汽車的最大充電功率，而且交流充電樁體積小、價格便宜，應該是未來的發展趨勢。

2.目前市場上主要新能源汽車充電接口的使用情況分析

雖然交流充電接口可以最大提供380V/63A，也就是40kW的充電功率，但是也不是所有品牌型號的汽車都支持這么高，而對于750V直流充電一般家用汽車最大充電功率為60kW，但不同品牌的汽車最大支持的功率也有所不同。

一般純電動汽車兼有直流和交流兩個充電口，而插電式混合動力汽車由于電池容量較小，進預留交流充電口。

其中交流充電接口中的380V和220V外觀是一樣的，并且380V充電口是向下兼容220V充電口的。380V接口與220V接口的區別在于380V接口所有觸電都是有定義的，而220V充電口最下方的兩根火線（L1和L2）的觸電定義是空的，見下圖。

目前的家用汽車充電接口支持情況可以參見下表：

從表1中，我們可以分析出以下幾點結論：

a）所有品牌的汽車，無論是純電動汽車還是插電式混合動力汽車，都支持220V交流充電，而且充電功率都不高，最大7kW;

b）所有品牌的純電動汽車都支持交流500V充電，但是支持的最大充電功率有所不同，最大的為60kW，最小的為20kW。

c）支持380V/40kW的交流快充產品，僅有比亞迪的純電動汽車;

d）插電式混合動力汽車僅支持220V交流充電，且最大僅支持5kW。

3.新能源汽車市場分析及充電樁需求分析

3.1.目前新能源市場的汽車銷量情況分析

為什么在介紹充電站設備的基本配置之前要先分析新能源市場的汽車銷量情況呢？主要還是因為第2條所列的主要新能源汽車充電接口的使用情況，不同品牌的新能源汽車對充電口的配置不完全相同，所以充電設備的配置，也要根據市場占有率情況進行配比。

下面我們來分析下2015年及2016年中國新能源汽車的銷量情況。

a）中國新能源汽車品牌銷量情況分析：

2015年-2016年中國新能源汽車總銷量為50.57萬輛，其中2015年17.68萬輛，2016年32.89萬輛，相比2015年增長85.99%。

b）中國新能源動汽車分類銷量情況分析：

2016年，中國純電動汽車銷量22.39萬輛，占新能源總銷量的68.1%，其余的為插電式混合動力汽車，占剩余的31.9%，而純電動汽車中比亞迪的銷量最多，為22%。

3.2.一般充電站內充電樁的分類

鑒于大型的公交車等有專用的充電站，高速公路服務區、市區與加油站合建的小型充電站、小區內或者停車場內設的充電樁僅考慮為私家車提供服務。根據本文第2條總結，最大充電功率不會大于60kW，因此，這部分充電站可按照表2中的充電樁參數進行配置。

3.3.充電站內充電樁需求情況分析

根據2016年新能源汽車的銷售情況，來充電站充電的新能源汽車，純電動汽車約占68%，插電式混合動力汽車約占32%。再結合上文的內容，得出以下4個結論：

① 如果僅設置直流充電樁的話，就會有32%的新能源汽車就不能進站充電。

② 如果僅設置交流充電樁的話，所有新能源汽車都可以充電，但是有一部分汽車本身支持直流快充，但是不能使用直流快充。這部分比例根據3.1條統計的結果應該是68%×78%=53%，也就是大約占一半的比例，但是這部分比例在以后可能會縮小。

③ 交流充電樁既可提供220V的交流慢充，也可給目前68%×22%=15%的新能源汽車提供380V交流快充。

④ 40kW的交流充電樁投資低，市場價格約為60kW交流充電樁的1/10。

4.各種建設地點充電站內充電樁分配結論建議

① 高速公路服務區充電站都需要快速充電，根據比例分析可主要設置直流充電樁，適當設置幾臺交流充電樁，這樣所有類型的汽車都可以實現快速充電，而且可以為插電式混合動力汽車不充充電;

② 市區與加油站合建的小型充電站由于各種情況比較均衡，可按照汽車銷量比例進行設置，交流和直流充電樁數量各占50%;

③ 小區內或者停車場汽車停放的時間一般都比較長，可主要考慮交流充電樁，設1臺直流充電樁即可。這樣既可以讓所有的新能源汽車充電，又可以兼顧約30%的快充需求。

再通過對3.1條目前新能源市場的汽車銷量情況的分析，我們對3.2條中的兩種充電樁可以參考表3進行配比：

5.參考文獻

① 《2016年度國內純電動汽車銷量排名》（中商產業研究院 作者中商情報網）

② 《2016年新能源乘用車銷量達32.9萬輛》（陳春燕 蓋世汽車）

③ 《2016年新能源車市場報告及2017年預測》（中關村在線）