新能源電動汽車充電站發展趨勢

邢智偉

摘要：伴隨環境問題的日益惡化，傳統不可再生能源的消耗量不斷增加，探求一條可持續發展的道路逐漸成為各國發展的共識。而目前汽車主要以消耗石油來提供動力，汽車尾氣排放也造成了一種的大氣污染，發展清潔可再生能源可以解決環境和能源問題之間的矛盾，電動汽車是未來一種發展前景廣闊的交通工具，其利用電能產生動力勢能，基本上為零污染。但是電動汽車單純利用現有電網的電能充電，而發電還是通過不可再生能源煤、石油等化石燃料的燃燒，將加重環境和能源問題，因此開發可再生能源、清潔能源的充電站為電動汽車提供電能迫在眉睫。

關鍵詞：新能源;電動汽車充電站;發展趨勢

導言：

能源危機和全球變暖已成為第二十一世紀最熱門的話題，他們的出現使人們尋找新的環保替代品，以目前的石油資源。在運輸方式，主要的原因選擇電動汽車，電動汽車是電力作為主要能源交通，電力資源是可再生資源，不會導致能源危機，能源消耗不會對環境造成污染。然而，社會的發展不僅可以糾纏在一個點上，新能源電動汽車的發展必將推動相關設施的發展。這樣，充電站就顯得尤為重要，可以說是電動汽車發展的一個關鍵點，電動汽車充電樁只有能滿足充電要求，可以隨時隨地的推動電動汽車的普及。

1 新能源電動汽車充電站現狀

1.1 電池技術現狀

電池作為電動汽車的重要構成部分，其續航能力、充電時間及使用壽命直接影響到電動

汽車的使用及推廣。眼下市場中的電動汽車的電池主要有三種：鉛酸電池、鎳氫電池及鋰離子電池。但這三種電池都存在一些不足的地方，首先鉛酸電池成本較低，但本身續航能力較弱且體積較大，因此只適合短距離營運的公共汽車或觀光車;其次鎳氫電池雖說比功率及比能量較高，電池性能良好，但鎳及鈷本身就屬于貴金屬，大量使用無疑會增加成本，并不具備推廣價值;最后，鋰離子電池性能最為良好，經過測算得知，同質量的鋰離子電池電量是鉛酸電池的5倍，鎳氫電池的2倍。但價格偏貴，技術不是很完善限制了鋰離子電池的使用，因此還需要進一步開發性能更為良好的電池。

1.2 運行模式現狀

電動汽車動力來源于儲能電池，可以將其充電過程看作隨機性的負荷、放電過程則為一個可以移動的電源，也就是常說的V2G模式。電動汽車充電過程，本身受到控制策略及動力電池特性的影響，這個過程中電動汽車就是一個大電流、低電壓的負荷。實際中電動汽車充電模式有三種：慢充、快充及快換方式。慢充方式主要應用于續航能力大的電動汽車，這種充電模式通常會利用夜間停運時間進行，不會耽誤電動汽車的正常應用;快充方式針對那些續航能力中等的電動汽車，但快速充電電流沖擊較大，通常只用于標準充電站;快換方式則是針對標準化設計的電池組，但這種模式在自動充電站不適合使用，只能應用于有人職守的充電站。

1.3 充電站現狀

我國電動汽車充電站數量偏少，造成實際中出現充電困難等情況，嚴重阻礙電動汽車行業的發展壯大。電動汽車充電站在選址過程中需要考慮到很多因素，比如電網負荷與結構、交通便利與否、自然環境等。因此實際設計過程中，需要識別這些影響因素，再綜合考慮后制定可行的設計方案。新能源電動汽車充電站作為一種新的城市公共設施，需要保證其基本的安全可靠性、充電站的多元功能性等。

1.4 充電站的分類

電動汽車種類不同充電方式也存在差別，通常情況下根據充電方式的差別將充電設施分成三種：充電樁、充電站與換電站。充電樁體積較小，建設簡單，成本較低，一般情況下給電動車輛提供交流充電電源，用于鄉村家庭、野外公路等;相比于充電樁的小巧靈便，充電站需要占據較大的面積，本身由多臺充電機與樁構成，具備多種充電方式，可以給不同的電動汽車提供充電服務，可以實時監測充電狀態等;最后的電池更換站主要提供拆卸、安裝電池的設備，相比于前兩者，電池換電站本身具有較強的專業性，可以有效縮短電池更換時間，同時占地面積沒有充電站大等特點。實際中建設充電站的時候，需要根據實際情況選擇合適的類型，充分滿足社會需要，發揮充電站公共服務的作用。

2 新能源電動汽車充電站發展趨勢

2.1政府主導為主發展

目前，新能源電動汽車充電站的建設需要技術突破，但更需要政府政策扶植。首先，針對一些公務用車、城市公交集團公共公車、出租車還有一些旅游景點觀光車的示范運營項目。現有的電動汽車充電站競爭者主要有：電力公司、石油企業，未來可能加入競爭的有電池生產企業、電動汽車企業等。未來電動汽車駕駛著對充電站的可選擇性將大大超過傳統加油站，消費者可以選擇在道路邊的充電樁、購物商場充電站，甚至是居住社區停車場充電樁等地點進行電動車充電，這將給充電站運營商帶來巨大的競爭壓力和活力。政府應該規劃在高速公路建設更多的太陽能光伏電動汽車充電，提高相關技術，使電動汽車能夠從容行駛在高速公路上。

2.2 智能化方向發展

對充電站的相關設施配電系統、充電設備（充電機、充電平臺）、電池調度系統（存儲、更換和維護）、充電站監控系統等進行智能化建設、智能化管理，成為未來智慧城市、智能電網的一部分。

充電樁的功能像是電動汽車的智能終端機。其可以自助售賣智能卡充電。電動汽車消費者能夠在充電樁上辦理購買智能充電卡，但是需要在首次使用時到新能源電動汽車充電站管理處登記個人信息，然后把個人信息導入智能卡激活，這樣做能夠讓用戶更好的體驗智能充電樁的功能。智能充電樁能夠自主完成對汽車品牌和車型的進行鎖定。當汽車駛進充電軌道后，使用充電樁自助充電時能智能分辨汽車的充電口與地面的距離，電源接口能通過紅外線感應自動的與用戶的汽車充電接口對接，完成充電過程。

智能充電站資源網絡化和共享化。需要把更多的智能充電站信息共享，例如每個充電站的當前的蓄電能力、充電樁的空閑情況、充電需要等候的時間等關聯起來。用戶可以通過 GPS、無線網絡實時查詢附近新能源電動汽車充電站的相關情況，充電站又可以回收電動汽車負荷運行的情況及時反饋到電網調度中心，保證電網可靠安全運行。

新能源電動汽車充電站是未來智慧城市、智能電網建設的一部分。充電站中的第一層次是智能充放電控制單元建設：智能控制和數據采集模塊（PM），智能電表（SM），電池管理系統（BMS），用戶終端（UT）和其他相關部分。第二層次是綜合控制和管理系統：汽車充電站系統包括充電和放電，計量和計費，安全等相關方面。利用SCADA 監測系統的功能，完成綜合監控、智能負載調節和有效的網絡通信控制和管理功能。第三個層次是地區充放電站管理系統：從整體的角度操作的智能電網，在充電站區域內統一管理操作、監管大量的電動汽車電池的使用和有效地控制微電網儲能設備。

2.3 全方位一體化發展

對新能源電動汽車充電站關鍵技術的創新，包括更加便捷的充電服務，關鍵技術設備的研發，如各種多功能的變流器研發、無線充電技術的發展、更加發達的通信網絡 GPS 和 WIFI 等技術、還有能量管理系統的建設等。打造一個全方位一體化的新能源電動汽車充電站系統，加入更多的智能化、人性化的元素，使其能夠真正的服務于消費者，節能減排。

3 結論

新能源電動汽車零排放的特點，是綠色產品的新能源，發展電動汽車技術成為汽車產業節能減排、技術創新的一條鮮明的道路。能源供應是電動汽車發展的重要前提，電動汽車充電站基礎設施供給電動汽車能源，電動汽車充電站具有良好的建設和運營模式，對促進電動汽車的發展是有效的。

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