電動汽車充電站運營模式探究

孔赟

摘 要：在未來的新能源汽車中，電動汽車是最具有發(fā)展前景的，它能夠最大程度的對能源進行利用，同時還可以實現(xiàn)以電代油。相比傳統(tǒng)汽車，它的噪音和廢氣排放也較少。若想實現(xiàn)電動汽車的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，電動汽車充電站是最基礎(chǔ)的配套設(shè)施，它給電動汽車提供了能量補給;而在電動汽車充電站中，科學(xué)合理的運營模式是非常重要的。本文分析了電動汽車充電站的建設(shè)方案，并對充電站的運營模式進行了研究。

關(guān)鍵詞：電動汽車;充電站;運營模式

引言

隨著電動汽車充電技術(shù)的日益成熟和充電需求的不斷增長，充電站的建設(shè)也在如火如荼的進行著，發(fā)展到現(xiàn)階段我國的充電站網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)初具規(guī)模，在此背景下，研究電動汽車充電站運營模式具有重要的意義。

1.新能源電動汽車充電站介紹

1.1新能源電動汽車充電站發(fā)展背景

電動汽車具有低碳環(huán)保的優(yōu)勢，因而已成為我國緩解大氣污染以及優(yōu)化環(huán)境的重要舉措，其產(chǎn)業(yè)的具體發(fā)展也受到國家政府的高度重視。2001年，國家發(fā)布關(guān)于《國家“863”計劃電動汽車重大專項》相關(guān)措施以確立新能源“三縱三橫”的重要研發(fā)布局;2009年通過啟動“十城千輛”節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程，大大推動了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;此外，為了進一步加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改革與升級，《電動汽車科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》明確了關(guān)于“純電驅(qū)動”技術(shù)的重要轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，第一次明確、強調(diào)推進充電設(shè)施建設(shè)以及制定總體發(fā)展規(guī)劃和充電設(shè)施技術(shù)的研究，并積極探索其商業(yè)運營模式，為充電設(shè)施產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定堅實地基礎(chǔ)。

1.2.充電站相關(guān)設(shè)施以及功能分析

充電站設(shè)施：配電系統(tǒng)、充電設(shè)施（充電樁），調(diào)度系統(tǒng)（存儲、更換和維修）。

充電樁作為電動汽車智能終端的功能。電動汽車的消費者可以購買充電樁智能充電卡，第一時間將個人信息在智能卡上激活，從而更好的體驗智能充電樁的功能。當(dāng)汽車進入到充電軌道后，充電樁充電和充電端口可以自主進行車距離分辨率的計算，電源接口通過自動紅外傳感器和用戶汽車充電接口對接，完成充電過程。

智能充電站資源網(wǎng)絡(luò)共享。需要投入更多的智能充電站信息共享，如每個充電站的當(dāng)前存儲容量、充電樁空閑時間、充電等待時間等。用戶可以通過全球定位系統(tǒng)、實時無線網(wǎng)絡(luò)的新能源電動汽車充電站、充電站和電動汽車的負(fù)載恢復(fù)運行，及時反饋給調(diào)度中心，以保證電網(wǎng)的安全運行。

2.電動汽車充電站的運營模式

2.1基礎(chǔ)充電服務(wù)

2.1.1整車充電模式

這種模式將電動汽車的電池和車輛視為一個整體，生產(chǎn)成本較低、容量較大、充電較快、壽命較長的電池產(chǎn)品是它規(guī)模化發(fā)展的關(guān)鍵，很好的滿足了人們的便捷性要求。這種模式共有兩種類型：一種是常規(guī)充電，一種是快速充電。常規(guī)充電交流慢充，它的充電時間一般為五到八個小時，較長的能夠達(dá)到十至二十個小時。雖然這種充電方式的時間較長，但成本較低，適合市內(nèi)環(huán)衛(wèi)車、企業(yè)商務(wù)車和私家車等車輛。快速充電則是直流快充，在電動汽車停車的二十分鐘到兩個小時內(nèi)，給其提供短時的充電服務(wù)，這種方式可以大容量的充電便于人們的使用，適用于出租車和公交車等車輛[2]。而整車充電模式的運營需要政府部門、電動汽車制造商、電池生產(chǎn)商和能源供給企業(yè)、建站企業(yè)等部門共同參與。首先需要能源供給企業(yè)支付一定的費用給建站企業(yè)進行充電站的建設(shè)，完成建設(shè)之后，能源供給企業(yè)和充電站會在用戶來充電站對電動汽車充電時收取一定的費用來實現(xiàn)自身的盈利。刷卡是整車充電管理和繳費的主要形式，能源供給企業(yè)會給用戶提供統(tǒng)一的IC卡，電動汽車用戶只需要使用能源供給企業(yè)提供的IC卡就可以進行汽車的充電繳費了。目前為止電動汽車的充電電價還沒有統(tǒng)一的規(guī)定，一般按照基本電價和服務(wù)費用收取。

2.1.2更換電池模式

更換電池模式?jīng)]有將電池和車輛視為一個整體考慮，而是將它們分開考慮。這種模式的主要思路是用戶只需要購買汽車，電池的購買、充電、更換和管理等可以讓專門的電池租賃公司負(fù)責(zé)，這樣就可以為用戶的能源供給提供方便。利用各個電池更換站集中對標(biāo)準(zhǔn)化的電池進行充電是它主要的運營模式，在用戶需要能源供給時可以立即更換充好的電池，給用戶的使用提供了很大便利。電池的更換、租賃、維護和回收都在其具體運營內(nèi)。在電池租賃方面，需要能源供給企業(yè)進行電池的購買，然后向建站企業(yè)支付一定的建站費用于電池更換站的建設(shè)，電動汽車用戶在完成汽車的購買之后可以前往電池更換站，首先辦理相關(guān)的電池租賃手續(xù)，再支付一定的租金就可以直接使用電動汽車了。租賃手續(xù)和租金的具體數(shù)額由相關(guān)部門協(xié)商決定。在電池維護方面，充電站中需要設(shè)置檢測電池容量的設(shè)備和充放電維護的設(shè)備，一旦發(fā)現(xiàn)個別電動汽車的動力電池容量有了明顯下降，就需要利用設(shè)備進行容量檢測，對容量落后的電池進行多次充放電操作，使電池內(nèi)的活性物質(zhì)激活，從而有效的恢復(fù)電池容量。在電池回收方面，可以對退役電池進行回收再利用，租售給其他需求企業(yè)，不僅可以對廢棄電池進行專業(yè)的處理，還可以使運營成本有效的降低，從而使系統(tǒng)綜合成本得到下降。

2.2增值服務(wù)

目前，充電市場存在有激烈的競爭，充電站日常的運營在提供基本充電服務(wù)的同時，也需要大力拓展新興增值服務(wù)。

針對充電站整個場地，可以聯(lián)合屬地電動汽車4S店，在場站內(nèi)設(shè)置專門的電動汽車商鋪，銷售電動汽車相關(guān)零配件、動力電池和車輛內(nèi)飾物品。推廣休閑、快捷餐飲、洗車等市場化服務(wù)，打造充電+服務(wù)一條龍，進而提升用戶滿意度，增強用戶粘性。

針對充電站充電設(shè)施，可以重點把握充電樁內(nèi)部數(shù)據(jù)，搜集用戶在充電樁上充電而在車聯(lián)網(wǎng)平臺上產(chǎn)生的充電數(shù)據(jù)，進行大數(shù)據(jù)分析，在充電樁上嵌入廣告進行相關(guān)宣傳，進而將充電站的運營向電動汽車銷售租賃、廣告服務(wù)和金融保險等增值服務(wù)拓展，豐富充電站整個充電網(wǎng)絡(luò)的綜合業(yè)務(wù)，實現(xiàn)充電站運營的充分盈利。

3.電動汽車充電站發(fā)展趨勢分析

3.1云端服務(wù)器

云服務(wù)的主要功能包括接收充電樁的運行數(shù)據(jù)和充電的交易數(shù)據(jù)，然后上傳到云服務(wù)器，從而通過系統(tǒng)管理、調(diào)度管理、信息采集管理、以及監(jiān)控管理來使用戶獲得數(shù)據(jù)服務(wù)。其中，系統(tǒng)管理用于操作系統(tǒng)信息管理、日志管理、權(quán)限管理、菜單管理、參數(shù)管理、角色管理和用戶管理等;調(diào)度管理主要實現(xiàn)智慧充電樁數(shù)據(jù)的收集和計算，并向APP用戶提供充電策略和數(shù)據(jù)服務(wù)，從而使用戶獲得個性化的充電功能;信息采集管理一般結(jié)合調(diào)度管理，用來采集充電數(shù)據(jù)，同時提供其他數(shù)據(jù)采集，如地理位置信息、信息檔案采集、交易明細(xì)采集，確保電費賬目精準(zhǔn)無誤，并提供客戶交易信息檢索、計費管理等功能;監(jiān)控管理主要檢測直流、交流充電樁的運行情況，確保充電設(shè)備運行參數(shù)和充電設(shè)備狀態(tài)信息正常。

3.2智慧充電樁

智慧充電樁是安裝有物聯(lián)網(wǎng)傳感器模塊、控制模塊和WiFi模塊的充電樁，一般包括直流和交流兩種智能充電。其中物聯(lián)網(wǎng)傳感器模塊主要實現(xiàn)充電樁運行時周邊環(huán)境的數(shù)據(jù)采集和傳輸，例如地理位置、溫度、濕度、電能質(zhì)量等數(shù)據(jù)，為充電樁運營和充電應(yīng)用提供參考。控制模塊一般采用ARM系列主控芯片和嵌入式高效操作系統(tǒng)，主要實現(xiàn)對充電樁的控制以及管理，把收集到的充電樁的運行數(shù)據(jù)和充電交易數(shù)據(jù)上傳到云服務(wù)器。WiFi模塊主要實現(xiàn)充電樁與服務(wù)器的互聯(lián)功能，使數(shù)據(jù)能實時、高效地傳輸?shù)皆品?wù)器上。

結(jié)語

綜上，發(fā)展清潔可再生能源可以解決環(huán)境和能源問題之間的矛盾，電動汽車是未來一種發(fā)展前景非常廣闊的交通工具，其利用電能產(chǎn)生動力勢能，基本上為零污染。能源供應(yīng)是電動汽車發(fā)展的重要前提，電動汽車充電站基礎(chǔ)設(shè)施供給電動汽車能源，從而更好的促進電動汽車的發(fā)展。

參考文獻：

[1]宋陽.電動汽車充電站布局優(yōu)化研究[D].西南交通大學(xué)，2016.

[2]周文峰，李珍萍，崔曉潔，馮卉妍.電動汽車充電站選址問題研究[J].數(shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識，2016，11：187-194.