城市電動汽車充電設施規劃研究

摘 要：近年來，隨著電動汽車行業的高速發展，城市充電設施的建設已經成為制約電動汽車發展的瓶頸。電動汽車充電設施的建設是電動汽車發展的關鍵因素，一個城市要想快速推進電動汽車的應用發展，必須首先發展充電基礎設施。只有充電設施建設跟上電動汽車發展的腳步，電動汽車發展才能滿足社會發展的需求。

關鍵詞：電動汽車;充電設施;規劃

1 前言

目前，中國電動汽車產業發展迅速，電動汽車數量不斷增加。但是，基礎設施的建設已成為了電動汽車發展的瓶頸。為加快電動汽車基礎設施建設，國務院和相關部委分別發布了《關于加快電動汽車充電基礎設施建設的指導意見》和《電動汽車充電基礎設施發展指南（2015-2020年）》等相關文件。文件表明了到2020年，中國將建設12000個集中充換電站和480萬個分散充電樁，以滿足全國500萬輛電動汽車充電需求。

2 電動汽車充電站類型

充電站建設選址定容的依據是充電站的等級劃分，目前現有的分級制度規定了充電站分為4個等級，劃分等級的依據包括服務能力、配電容量和蓄電池的能力等[1]，如表1所示。

3 充電站服務模式研究

現有的充電站服務模式根據電動汽車的構造不同分為兩種：整車充電模式和非整車重點模式[2]。整車充電模式是汽車與蓄電池一體的充電模式，也叫做插電模式。非整車充電模式是指汽車整車可與蓄電池分離，這種模式又包括更換電池和分離電池進行充電兩種。如表2所示。

（1）整車充電模式

整車充電模式由于汽車構造為電動汽車與蓄電池一體，只有充電方式一種供能方式。主要采用充電樁進行充電，充電方式包括普通充電和慢充兩種形式[3]。

普通慢充又叫交流慢充，以正常電流充電，充電電流在15A左右，充電時間在6-10小時左右。主要優點包括：建設的成本比較低，提高了蓄電池的使用壽命，同時也不會對公共電網產生較大的負載，充電成本較低。其缺點包括：充電時間較長，不適合用于應急服務，充電站的空間規模要求較高。

快充又叫直流快充，充電中用強直流電對蓄電池進行充能，電流在150-400A左右，充電時間在15-30分鐘左右。主要優點是充電時間短，單位時間充電服務能力強;主要缺點是強電流會導致公用電網的負荷增大，并導致電池壽命縮短，安全性能較差，建設成本較高，難以大規模發展。

對普通慢充和快充兩種充電模式的關鍵因素對比分析，如表3所示。

（2）非整車充電模式

非整車充電模式是根據電動汽車整車與蓄電池可以分離的汽車構造產生的服務模式，需要充電時可以將蓄電池從車上拆下來。這種模式根據用戶需求和能源獲取方式又可以分為充電模式和換電池模式[4]。

其中充電模式類似于整車充電模式，也包括普通充電和快充兩種方式，但操作更加復雜，所以專業化要求更高。

換電池模式是效率更高的一種模式，采用直接更換充好電的電池組的方式，操作時間僅需3-5分鐘。使電動汽車充能更加方便快捷，電動汽車的使用效率更高。

（3）整車充電模式與非整車充電模式對比分析

整車充電模式和非整車充電模式兩種服務模式的主要區別是能否進行換電池操作，分別對比兩種模式的經濟型、電池維護、電網沖擊和站點建設4個方面，具體如表4所示。

4.濰坊市電動汽車充電設施規劃研究

濰坊位于山東半島中部，是山東省下轄十七地級市之一，全市常住人口924.7萬人，中心城區常住人口約300萬人。按照常用的千人汽車保有量測算法和彈性系數法進行測算，得出2020年濰坊市預計電動汽車總保有量。具體如表5所示。

取兩種測算法的平均值平均值，預計2020年濰坊市的汽車保有量約為254.0938萬輛。按電動汽車占汽車保有量的2%計算，預計2020年電動汽車保有量約為50819輛。

濰坊市電動汽車充換電設施需求主要集中在濰坊中心城區。濰坊市也出臺了相關政策推動電動汽車充電設施的建設，近年來，濰坊市電動汽車保有量持續增長，與此相對應，充電設施需求急劇增加。根據相關數據，濰坊市2020年電動汽車充電設施規劃如表6所示。

表6 濰坊市2020年電動汽車充電設施規劃

序號 類型 數量

1 公交車充換電站（座） 50

2 出租車充換電站（座） 20

3 物流環衛等專用車充電站（座） 30

4 城市公共充電站（座） 40

5 城際快充站（座） 10

6 充電站總計（座） 150

7 分散式公共充電樁（個） 5000

8 公務與私人乘用車專用充電樁（個） 42500

9 充電樁總計（個） 47500

5.結語

在當前節能與環保的大環境下，汽車工業的發展已經進入轉型升級的關鍵階段，大力推廣新能源，實現新能源汽車的快速發展和應用已經刻不容緩。電動汽車充電設施的建設是電動汽車發展的關鍵因素，只有充電設施建設跟上電動汽車發展的腳步，電動汽車發展才能滿足社會發展的需求。

參考文獻

[1]周逢權，連湛偉，王曉雷，楊校輝，徐怡山.電動汽車充電站運營模式探析[J].電力系統保護與控制，2010，38（21）：63-66+71.

[2]丁代明，劉義.關于新能源汽車（電動汽車）充電、換電運行模式可行性研究初探[J]. 武漢商務.2015（01）：10-15

作者簡介：

張相坤（1985.6-）男，漢族，山東濰坊人，碩士研究生，研究方向：汽車節能與新能源技術，山東科技職業學院教師。