电动汽车充电基础设施发展基础研究

电动汽车充电基础设施发展基础研究电动汽车充电基础设施发展基础近年来，珠海市认真贯彻落实广东省电动汽车推广应用工作部署，着力提升公共领域电动汽车推广应用水平，着力推动完善电动汽车使用环境，电动汽车推广应用工作成效显著，充换电基础设施发展水平明显提升。1、电动汽车市场保持快速发展随着汽车行业重点企业不断加大技术创新力度，电动汽车技术不断进步，消费者购买使用电动汽车的意愿逐渐提升，珠海市电动汽车保有量快速增长。十三五期间，珠海市电动汽车保有量年均增长率超50%，新增电动汽车数量占新增机动车数量比例逐年上升。截至2020年底，珠海市电动汽车约1．2万辆，电动化渗透率为1．6%。全市电动公交车2391辆，电动化率为100%；电动出租车950辆，电动化率为26．8%；电动网约车2800辆，电动化率为50．9%；电动客车137辆，电动化率为11．4%，电动专用（邮政、物流）车约100辆，私人电动乘用车约0．6万辆。除公交领域已全面实现电动化，其它领域（尤其是私人电动乘用车）均具有较大的推广应用空间，电动汽车市场将进一步保持快速增长。2、充电基础设施建设不断推进为了满足电动汽车充电需求，十三五期间珠海市不断加大充电基础设施建设推进力度。围绕商业中心区、热点区域，逐步增加充电设施布点，已经形成了城市核心区为主的公共充电设施服务网络。截至2020年底，珠海市已累计建成公用、专用充电站点共484座（其中公用充电站点417座，专用充电站点67座），充电桩2998个（其中直流桩1805个，交流桩1193个），充电桩总功率353422千瓦（其中直流功率339570千瓦，交流功率13852千瓦）。充电站点类型分布的比例为公共用充电站点86．16%，专用充电站点13．84%；充电站点全市分布的比例为香洲区42．77%，金湾区25．21%，斗门区16．32%，高新区8．06%，鹤洲新区（筹）7．64%。市内城市核心区大型商场、文体场馆、大型公交站场及交通枢纽已基本配建了公用、专用充电设施。自用充电设施建设方面，全市已建成自用交流充电桩约3000个。同时，为搭建起运营商、用户之间的服务桥梁，促进充电信息智能化、标准化和共享化，珠海市已建成智慧能源大数据平台（一期）。截至2020年底，平台累计接入运营商44家，接入充电桩2998个。3、电动汽车充电基础设施政策支撑力度不断加大为进一步加快电动汽车推广应用，促进充电基础设施有序发展，珠海市还先后出台了《关于印发珠海市新能源汽车产业发展规划（2011—2020年）的通知》（珠府办〔2011〕11号）、《珠海市新能源汽车推广应用实施方案》、《珠海市新能源汽车充电基础设施十三五规划》、《关于印发珠海市关于加快单位内部电动汽车充电基础设施建设工作方案的通知》、《关于贯彻落实广东省电动汽车充电基础设施建设运营管理办法的通知》、《珠海经济特区停车场建设与管理条例》和《珠海市城市规划技术标准与准则》等一系列政策文件。电动汽车充电基础设施现状作为电动汽车的关键部分，车载电池有三个指标：充电效率、续航里程（查成交价|参配|优惠政策）和使用周期，这三个指标也影响着电动汽车的发展。目前车用电池一般有三种：铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池（磷酸铁锂电池和三元（查成交价|参配|优惠政策）锂电池）。除了观光车中的少数短途公交车和景点外，大部分电动车都是以锂离子电池为动力，所以配套的充电设施基本都是为这个目的服务的。充电设备包括充电桩、充电站和换电站。其中充电桩数量最多，安装密度最大，最贴近用户需求；充电站供应不同功率的交流和DC充电桩，服务不同类型的车辆；电站提供电池组更换服务，但要有专人操作，与去年同期相比发展缓慢。电动充电基础设施的发展前景受到新冠疫情及政策退坡的影响，新能源汽车行业举步维艰，销量连续数月下滑。《关于开展新能源汽车下乡活动的通知》，宣布2020年7月至12月开展新能源汽车下乡活动，以对我国新能源汽车行业发展和销量起到拉动作用。一二线城市新能源私家车受到老旧小区固定充电车位少、购车受限、新能源汽车续航里程短等因素的影响，居民选择新能源汽车的欲望不强烈。农村基本不存在这些问题。农村多为自建宅屋，自家停车、充电方便；农村电网与城市电网建设差距小，每户均可安装快/慢充；农村使用车辆单次行驶里程较短，里程焦虑问题不明显。在当今移动互联网时代，共享出行改变了人们的出行方式，2019年中国网约车用户规模达到了3．39亿，以共享出行为契机，新能源汽车使用成本大大降低，滴滴出行现已拥有60万辆新能源汽车[4]。可以预见，未来5~10年内，在新基建建设背景下，新能源汽车发展前景广阔。电动汽车充电基础设施问题与挑战（一）充电基础设施建设困难近年来，虽然电动汽车的质量和规模有了明显提升，但与传统燃油汽车相比，占比仍然较低。关键原因是消费者对电动汽车的续航里程、续航时间、充电便利性有顾虑。一方面，行业专家要引导消费者扭转消费观念，让他们认识到电动汽车节能环保、出行成本低等优势。另一方面，需要打消消费者的顾虑，相关企业应加大充电技术研发和基础设施建设的投入。但设施建设涉及规划、建设、用电等多个领域。在具体实施过程中，涵盖了众多部门、用户群体和企业，利益相关者众多，诉求各异，其中存在利益冲突。只有解决了这些问题，电动汽车才能迎来发展的新格局。比如充换电站占地面积大，用电需求大，现有站点位置偏远，用户使用不便；小区公共停车场和私人停车场的充电桩建设，涉及的利益主体多而分散，很难统一协调。（二）充电设施与电网运行的关系现在，我国电动汽车及相关产业已经进入高速推广发展环节，充电基础设施的数量和质量都有了很大提高。电动汽车大量充电造成的集聚效应给配电网增加了很大的负荷压力；不同的充电模式，如快充、慢充，对电网的强度和时间不同。要分环节、分类型分析处理充电设施与电网运行的关系，妥善解决。（三）电动汽车的推广与充电基础设施不协调电动汽车产业的发展一般以汽车推广为主，而忽略了充电设施的完善，影响了车桩比的不平衡。截至2016年底，车桩比为4．751，车无桩问题突出。另一方面，由于充换电站布局不合理、充电桩通用性差、消费者对电动汽车认可度不高等原因，部分地区也存在有桩无车的现象。（四）充电基础设施标准化建设尚不完善国家颁布的相关技术规范没有得到企业的足够重视，部分技术规范存在漏洞和缺陷，影响了不同品牌电动车与不同厂家生产的充电设备之间的兼容匹配。通信结算方式不统一，缴费、电量查询、充电桩空置数量等服务不能完全满足用户需求，增加了用户对电动汽车的担忧。因此，充电基础设施技术的标准化需要成熟和完善。（五）配套政策不完善，落实不到位有关部门出台了一系列配套和管理政策，包括财税政策，但仍存在政策不完善或执行不彻底的情况。政策支持和推动不够，充电基础设施发展需求与电动汽车政策不平衡、不匹配等。由于前期投入高、盈利慢，难以吸引社会资本参与建设；存在价格机制不完善、与小区、单位、社会停车场安装不协调、新型充电设备推广力度不够等诸多壁垒。充电桩问题应对策略（一）合理选址，优化充电桩布局充电桩的选址和布局会直接影响充电桩的使用效率和相关成本。因此，相关部门需要进一步提升对充电桩建设布局的重视程度，按照国家新型基础设施建设的发展要求，同时考虑新能源汽车的发展趋势，对充电桩的建设做出顶层设计。同时，各地可以按照合理规划、适度超前、统一标准、桩站优先的原则，将充电桩的布局建设纳入城乡战略规划中予以统筹考虑，重点打造以快充为主、慢充为辅的公共充电网络。充电桩运营商可以针对新能源汽车车主的充电习惯进行分析，不断优化充电桩的选址与布局。（二）私桩共享、分区定价，提高充电桩利用率要提高充电桩利用率，除了要合理选址、优化布局，还可以采取措施：一是促进私桩共享，即车主将私人充电桩登记在充电桩运营平台上，可以供周围车主使用并获得一定的报酬。据中国充电联盟统计，目前仅有星星充电在私桩共享领域所做的推广较为成功，占共享私桩数量的98．1%。按省份来看，我国私桩共享模式发展最成熟的地区为北京市，2021年私桩共享达10161台；其次为广东省、江苏省、上海市，均为7000台左右。二是共享充电桩定价可采用白天和夜间分区定价，即削峰填谷，白天定价适量提高，夜间定价适量降低，这样可以避免白天排长队充电的情况，分流一部分喜欢在白天充电高峰期充电的车主。（三）加大充电桩建设研发投入，优化快充与慢充的空间布局充电桩研发成本高，若无足够的研发投入，很多充电桩运营商都只能靠占取市场份额盈利而不能依靠技术先进性获利。同时，很多小微充电桩制造企业也会因为盈利不足而难以在市场中生存，不利于市场的完全竞争。因此，充电桩制造企业要更加注重创新研发投入，研发更加节省时间、更加安全的充电设施，满足人们日益多样化的需求。关于快充充电桩与慢充充电桩的布局，要促进不同类型充电桩的布局选址，在服务区、快速公路较近的停车场等增加快充充电桩数量，而在社区、宾馆等休闲场所可以以慢充充电桩为主，但也要保留至少一台快充充电桩以满足车主的不时之需。（四）加强生产监督和社区管理，杜绝使用中的安全隐患充电桩通常建设在室外，使用频率高，使用人员多样，不可避免地存在一定的安全隐患。所以，充电桩运营商要定期对已建成的充电桩进行深度排查，并制定相关制度，组织专业人员排查安全隐患。此外，可以在充电桩处安装摄像头，监控充电桩周围区域的不良现象，加强监管。同时，要加强公众的安全意识，组织物业对充电桩安全使用进行宣传，并在充电设备显眼位置张贴正确使用方法和高压警示，防患于未然。各小区物业和商场物业作为停车场的直接管理者，对于一部分小区和商场物业不愿意配合管理充电桩的，应自建平台或通过第三方平台对充电桩进行管理，并制定相关制度使其负起相应的责任。（五）统一地域充电桩使用定价，完善市场规制当前，新能源充电设备的建设发展还处上升阶段，充电桩建设企业和运营商日益增多，但与充电桩建设相关的政策和发展路径还有进一步完善的空间，需要相关部门进一步完善充电桩市场的建设、应用和治理等方面的相关政策，为新能源汽车充电桩行业的健康发展创造更好的环境。在同一地域的充电桩定价方面，可以协调社区、充电桩运营商等各方面的利益关系，逐步规范市场秩序，促进良性竞争。电动汽车充电基础设施特点电动汽车及其充电基础设施多层次、宽领域、大力发展的格局通过发展基本改变。据统计，截至2016年，累计建成充电桩23万个，其中大部分是公共充电桩，各类新能源汽车109．02万辆。与2015年底相比，充电桩数量增长超400%。在电动汽车推广的大背景下，北京、上海、广州、深圳等一线城市和杭州、合肥、济南等二线城市已初步发展成大规模、成熟的城市充电网络。沪杭及珠三角地区大力发展城际充电网络；京沪、京港澳等高速服务区已建成高速公路网省际收费系统。随着城市、市、省多层次充电网络的发展，充电基础设施网络日趋成熟。（一）充电设施技术水平不断提升现在，交流/DC充电桩、V2G、电池快速更换设备等。已经国产，产品性能不断提高。已经投入运营的交流/DC充电桩一般在60-120kW之间，具备电池快速充电能力，大大减少了充电时间。充电设施实时监控、计算、统计、巡检、报警等技术日趋成熟；此外，充电基础设施与互联网、智能电网和云（e）快充等跨领域新技术的交叉融合也在试点运行中。（二）行业规范逐步完善目前，国家制定了充电系统及设备、电池组、充电设施、充放电接口等60多项技术规范。基本建立了电动汽车充电行业的标准体系，增加了在电动汽车行业发展中的主动权和关系。（三）国家扶持补贴政策陆续出台近年来，有关部门落实相关决策部署，制定出台了一系列促进电动汽车推广和充电基础设施产业发展的多方位配套政策，包括购车补贴、充电服务指导价和充电基础设施建设财政补贴等。为电动汽车产业的蓬勃发展提供了不竭动力。电动汽车以及充电基础设施建设发展的重要性电动汽车的研究是参照当前所提倡绿色出行，绿色节能理念下所诞生的新型汽车，在以前，国家重视社会的发展，综合国力的增强，没有重视环境的保护，使工业工厂建设数量大规模增加，汽车产业的发展，使高耗油、低效率的汽车被广泛投入市场，随着时间的推移，使我国环境受到了极大的破坏。因此，研究开发低耗能、无污染的汽车就成为了当前汽车行业发展的重要目标。电动汽车并不仅仅是低耗能高环保的代步工具，也是时代进步的重要标志，是国家和人民重视环境保护所迈出的重要一步。电动汽车的研究和问世