保定市汽车快速增长的技术探讨

保定市汽车快速增长的技术探讨

一、电动汽车是环保工程随着经济的快速发展，保定市汽车租赁年增长10.15%，2012年增长150万辆。伴随着机动车数量的迅速增长,随之而来的是对石油的过度依赖和尾气污染的加剧。据统计,目前全市机动车所消耗的成品油已占全市成品油消耗总量的75%,大气中8O%一氧化碳来以及大量的2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)自机动车尾气,保定市也多次进入全国雾霾污染强度排名前十。电动汽车以电代油,具有低噪声、零排放、高效、节能等显著优点,是促进节能减排、发展低碳经济、解决能源和环境问题的重要手段。充换电设施作为电动汽车能量补给系统,是电动汽车规模化发展所必须的重要配套基础设施,是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节,其规划与建设对电动汽车的推广应用起着至关重要的作用。二、直流充电桩、换电站的布置(一)交流充电桩:交流充电桩常用于对具有车载充电机的电动乘用车辆进行充电,完成交流供电、计量计费等功能。交流充电桩一般系统简单,占地面积小,安装方便,可安装于电动汽车充电站、公共停车场、住宅小区等室内或室外场所,操作使用简便,是重要的电动汽车充电设施。(二)直流充电桩:直流充电桩是固定安装在电动汽车外、与交流电网连接,为电动汽车动力电池提供大功率直流电源的供电装置,直流充电桩具有充电机功能,可以实时监视并控制被充电电池状态,同时,直流充电桩可以对充电电量进行计量。直流充电桩一般布置于大型商业中心停车场、主要交通干道的辅路停车场,满足路上行驶汽车的快速充电需求。(三)整车充电站:整车充电站分大型充电站、中型充电站和小型充电站,站内安装多台直流充电机,布置少量交流充电桩。通过合理规划整车充电站的布局,可以形成辐射一定区域的充电站服务网络。与交流充电桩相比,整车充电站具有充电负荷较为集中、有利于电网负荷控制的特点。但整车充电站也具有充电时间长、占地面积大、谐波影响大等缺陷,需要在设计建设过程中加以解决。(四)换电站:换电站具有换电过程自动化程度高、换电时间短等优势,适用于频繁充电、对充电时间有较高要求或一次充电续航里程不能满足日常行驶需要的车辆,可以弥补当前交流充电桩和整车充电站充电时间过长的缺点,对电动汽车推广使用具有积极的促进作用。换电站(电池配送站除外)中电池的充电时间相对灵活,可以在用电低谷时段集中对电池进行充电,发挥“填谷”作用。电池配送站的建设、布局相对简单,可以依托电池集中充电站和其他换电站,扩大充换电设施布局范围,提高电动汽车充换电服务能力。(五)电池集中充电站:在因土地资源紧张或配电网难以扩建改造而无法建设换电站的地区,依托110kV及以上变电站,建设电池集中充电站,充分利用变电站土地资源及变电容量,通过物流网络将电池统一配送至充换电服务网点,保证可换电车辆的能源补给。三、电动汽车市场预测由于电动汽车的市场化还没有开展,所以进行电动汽车未来年份发展预测的相关信息较少。本次预测以整个汽车市场的总量预测为基础,建立电动汽车发展预测模型,克服了缺乏历史数据的缺点。电动汽车充电需求预测按下列步骤进行:目标汽车市场规模预测;电动汽车保有比率预测;目标市场电动汽车的保有总量预测;充电需求预测。(一)电动汽车市场规模预测模型通过对汽车发展影响因素的分析,选取合适的影响因素,根据以往的数据进行影响因素与汽车发展的回归分析,求得汽车市场规模发展的回归方程,进而预测未来汽车市场发展规模。1.影响汽车市场规模发展的因素城市经济发展水平、城市人口、城市布局、城市相关政策等都是影响汽车市场规模发展的因素,考虑到数据的可得性,选取城市经济发展水平与城市人口作为自变量。城市经济发展水平经济发展水平通过影响人们生产性出行和生活性出行总量以及出行质量,从而影响着城市各种机动车的容量,在此选取人均GDP作为影响变量。人口私家车、出租车和公交车的运输对象主要是城市居民,因此城市人口数量的变化必然引起车辆需求的变化,在此选取城市人口数作为影响变量。2.计算市场规模的预测分别对人均GDP与城市人口数与各目标市场汽车数量的往年数据进行相关性分析,根据相关系数的大小选取模型自变量,然后建立自变量与各目标市场汽车规模的回归方程,进而预测出各目标市场的未来汽车规模。(二)电动汽车单次市场模型关键参数的确定考虑到电动汽车在国内还处于市场化的初级阶段,难以获得系列数据来预测其S曲线模型。因此选择通过相近产品的扩张历史,分析电动汽车与类似产品的相关性来获得电动汽车市场扩张的关键参数。选取传统汽车作为电动汽车的相似产品,并根据对电动汽车与传统汽车的市场发展特性进行分析,将其关键影响因素进行对比,进而获得电动汽车Bass市场模型的关键参数。从外部影响因素和内部影响因素两方面的比较来确定Bass市场模型的关键参数。电动汽车Bass模型关键参数的确定方法:式中,PCQC(三)预测的目标车辆市场规模1.商务用车影响分析对于城市发展来说,出租车、公交车及私家车与城市发展密切相关,而商务用车(包括公务车)则受使用群体限制数量相对稳定,因此在预测中主要针对私家车、公交车及出租车进行分析。1样本统计分析选取了保定市人均GDP与城市人口作为自变量,以1998年到2013年15年的数据为样本,进行统计分析。私人小轿车选取人均GDP作为自变量,回归模型如下表:出租车选取城市人口作为自变量,回归模型如下表:公交汽车选取城市人口作为自变量,回归模型如下表:2（2）影响因素发展预测3（3）目标汽车市场规模预测结果见下表2.基于广播模型的预测1最小二乘法拟合为选择适合保定市私人汽车市场扩散的模型,分别在不同的初始设定下(p=0.01,q=0.3,m=取不同初始值进行拟合,以判别系数最大作为拟合的最终值)进行最小二乘法的线性和非线性回归。借助spss软件,经过比较,非线性回归的拟合效果较好,且在m=2000000时判别系数最大,拟合结果如下表:2各目标市场关键指标权重确定通过德尔菲法对关键参数指标进行评价,评价的具体方法为:以普通私人汽车市场为比较对象,基数定为1,对各目标市场的关键参数指标进行评分,最后各目标市场得分情况见上表。认为达到饱和容量时电动汽车的市场占有率为100%,等于汽车的整体市场规模,将上述各参数值代入Bass模型,最后得到各目标市场的电动汽车保有比率预测值。根据3（电动汽车市场预测）结合目标市场传统汽车的预测结果,最后得出保定市私人汽车、出租车及公交汽车电动汽车未来市场保有量如表2-11所示。四、电动汽车充电设备规划方案(一)汽车充电系统由3-1表可以看出,电动车中,公交车依托公交枢纽场站设置整车充电站。市区出租车以换电站为主,整车快速充电为辅。企业商用工程用车和公务用车在停放位置设置交流充电桩,同时配备具备快充能力的直流充电桩,停驶期间使用交流充电桩常规充电,应急使用直流充电桩。私家车在居民小区设置交流充电桩,以常规交流充电方式为主,另在商场停车场、交通辅路等设置直流充电桩提供应急充电服务。(二)单车使用情况按照预测,2016年中心城区电动汽车保有量4372辆,根据用车经验,公交车单车日均行驶里程在210公里,政府企事业公务用车等单车日均行驶里程在120公里,出租车单车日均行驶里程325公里,私家车单车日均行驶里程50公里。(三)电动汽车充电设备的公共服务1.换电站与电池配送站的服务能力根据前期开展的电动汽车充换电设施调研,确定综合型换电站、商用车换电站/乘用车换电站和电池配送站的服务能力分别为900车次/天、720车次/天、720车次/天和720车次/天,乘用车中采用“集中电池充电站+电池配送站”进行服务的比例为70%,集中电池充电站与配送站之间的比例为1:8。2.充电设施服务能力根据前期开展的电动汽车充换电设施调研,确定大型充电站、中型充电站的服务能力分别为193车次/天、76车次/天.公共交直流充电桩、小区物业交流充电桩、私有交流充电桩的服务能力分别为7车次/天、14车次/天、2车次/天、1车次/天。3.充分换能器服务能力根据前期开展的电动汽车充换电设施调研,确定大型充换电站、中型充换电站的服务能力分别为258车次/天、119车次/天。(四)电动汽车充电设备