新能源电动汽车充电设施的建设与运营模式浅析

发表时间:2020/10/14   来源:《科学与技术》2020年16期   作者:李圣恩
[导读] 在石化资源逐步枯竭、大气污染日趋严重的大背景下,大力发展新能源汽车已成为社会共识。
        李圣恩
        恒大瑞博动力科技(深圳)有限公司  广东 深圳  518000
        摘要:在石化资源逐步枯竭、大气污染日趋严重的大背景下,大力发展新能源汽车已成为社会共识。电动汽车因具有零排放、节约能源、使用成本低等优点而广受青睐。特别是中国电动汽车市场呈爆发之势,这从根本上刺激了充电设施建设和运营需求。电动汽车保有量高速增长亦使充电站的配套建设愈加紧迫。充电桩不仅是单一功能的新能源汽车补充能量基础设施,还应是我国基础设施数字化、信息化发展风向标。当前,新能源汽车充电桩建设需采用新一代充电技术、人工智能、新能源等新兴技术,融入到智能交通、智慧城市、智慧能源等领域建设。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对新能源电动汽车充电设施的建设与运营模式浅析提出了一些建议,仅供参考。
        关键词:新能源;电动汽车;充电设施;建设与运营模式
        引言
        在全球能源危机和环境危机严重的大背景下,我国政府积极推进新能源汽车的应用与发展,具有非常重要的社会效益和经济效益。一场新兴的关于电动汽车充电桩的科技革命已经在全世界范围内逐步展开。电动汽车充电桩也会随着时代的发展、社会的进步推广应用开来。
        1、电动汽车充电桩的规范性
        (1)安全性方面。新国标明确要求充电桩需配置漏电保护、过流保护、防雷击保护、防误插构造、防误拔等功能,确保插合时的位置是唯一的,同时明确禁止直通电缆加家用插头的充电方式。(2)兼容性方面。保持新接口向原接口兼容、电池兼容要求交流充电桩内电子设备的电磁敏感度应符合《电子测量仪器电磁兼容性试验规范》系列标准规定的试验要求,同时增加电子锁止装置,新版通信协议和国际标准兼容,并为今后交流充电的数字通信预留拓展空间。
        2、我国电动汽车充电桩行业面临的问题
        目前,我国正处于充电站基础设施建设的高峰期,政府和企业关注于充电站专业服务是直充还是换电的选择中,国内充电站的综合服务尚未开发。国内充电桩行业仍然面临一些壁垒:(1)充电设施的安全性仍然是规范落实的重要考虑因素,但安全问题仍无法保证。(2)未实现三方互联互通,存在充电互不兼容的问题。(3)行业监督管理不力,存在坏桩、僵尸桩。(4)充电桩安装企业对充电桩的尺寸及形式没有统一。(5)新接口向原接口兼容、电池兼容、新版通信协议和国际标准兼容仍需解决攻克。
        3、新能源电动汽车充电设施的建设
        3.1新能源汽车充电设施建设条件分析
        实现航空、铁路、公路运输与客运、公交等交通方式有机衔接、换乘便利的立体综合交通网络服务体系。为了帮助新能源汽车尽快在城市推广开来,国网公司积极开通绿色通道,加紧建设充电基础设施,为新能源汽车的出行做好保障服务工作。供电企业助力作,为布点充电设施服务新能源汽车提供了有力的电力保障。
        3.2生态文明建设与能源产业发展投资环境良好
        合理控制城市机动车保有量,加快新能源汽车和清洁能源汽车的推广应用,积极发展多种形式的大容量公共交通,打造绿色、低碳、多元的交通式。
        3.3服务费
        一般情况,服务费是运营企业最直接的收入来源,也是较为普遍的一种运营模式。2014年国家发改委下发《关于电动汽车用电价格政策有关问题的通知》,明确充换电设施经营企业可向用户收取电费和一定的充换电服务费。其中,电费按照国家规定的电价政策执行;充换电服务费由地方按照“有倾斜、有优惠”原则实行政府指导价管理。


        3.4深挖政策加持
        和新能源汽车产业在国内的发展形势一样,充电桩行业也曾非常倚靠政策红利的助推。在早前的政策快速推动时期,部分机构和企业热衷于跑马圈地,将合理应用场景建设搁置,资源分配不均和整体利用率不高让本就没有清晰盈利模式的弊病更加被放大。充电桩建设是新能源汽车领域发展的重要博弈,补齐充电桩短板可使中国的新能源车市场    加速发展,让中国新能源车产业在全球竞争中占据优势地位。中央财政支持购置,地方补贴充电基础设施建设和运营是近年来扶持充电桩行业的重要方式,自2014年起,中央财政共对地方开展充电设施建设给予奖励性补助45亿元,奖励资金由地方统筹使用。业界对此有更多的期望值,建议是,“政府除了补贴的扶持政策外,还需要其他政策的辅助,包括充电桩场地使用政策、充电车位专用政策等,全方位推进充电桩行业发展。” “目前需要的是一系列的政策,比如说在考虑电力市场模式、规则、结构的时候,需要把电动汽车和充电桩作为一类特殊用户纳入到整体的考量之中,不能仅从盈利性和价格竞争力的角度对其进行考察,还要看到节能环保等外部性效应。此外,包括补贴、贴息以及纳入重点投资领域等措施都可进入政策序列之中。”
        3.5实现过程
        (1)外形方案设计。根据人体工程学,进行人性化设计,采用以矩形为主,达到简洁稳重的效果。主机结构主要由一体式全触摸屏、刷卡机、充电插座、充电枪、变压器、防水底座等构成。充电桩整体高度161cm,长65cm,宽48cm。(2)硬件方案设计。新型智能充电桩硬件系统主要包括LCD显示屏、指示灯、RFID识别模块、IC卡读写、按键、移动通信等模块。(3)软件方案设计。当电动汽车需要充电时,通过RFID识别模块进行用户身份识别,用户根据显示屏提示画面进行相应操作,连接充电口,选择充电模式,进行充电。充电结束后,进行结账和打印。充电桩软件系统设计采用模块化设计方法,此方法既保证了软件系统的可靠性,也保证了系统良好的拓展性。按系统功能可分为:安全模块、远程通信模块、打印模块、读卡模块、计量计费模块、主控模块和人机交互模块。(4)环境和电磁兼容性设计。考虑到新能源汽车智能充电桩使用环境的苛刻,必需经受复杂电磁环境的干扰,要求充电桩在典型工业电磁干扰环境下能正常的提供充电服务。新型智能充电桩桩体采用交叉覆盖工艺,这一工艺不仅保证了桩体可以达到IP45标准,而且可以保证桩体良好的散热性。桩体采用镀锌钢板,表面采用汽车烤漆工艺,保证汽车充电桩在潮湿、雨水的环境下不锈蚀。元器件选用工业级的元器件,保证充电桩在工业环境的温度的情况下正常工作。电气设计时,采用防雷器,电路设计上采用瞬变抑制二极管、磁环、磁珠、压敏电阻等元器件,保证充电桩在典型工业干扰的环境下正常工作。
        4、电动汽车充电桩行业的运营策略
        (1)与大型实力企业(连锁超市、商业广场、基金等)的地方分支机构联营。(2)电动汽车充电桩(栓)通信方式的选择应考虑通信的可靠性、建设费用、双向通信、多业务的数据传输速率、通信的灵活性和可扩展性。(3)刺激消费,创新商业发展新模式。(4)新国标升级,保障充电安全。(5)建设公共服务领域充电设施。(6)创新充电服务商业模式。
        结束语
        综上所述,新能源电动汽车智能充电桩,将提高新能源汽车充电桩的技术水平和实用化水平,对新能源汽车充电行业的发展具有重要的意义。新型智能充电桩还将朝着更加智能、简单、安全的方向发展。
        参考文献
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        [3]王振超.新能源电动汽车充电设施的建设与运营模式探讨[J].科技经济导刊,2019,27(21):244.
        [4]田延俊.新能源电动汽车充电设施的建设与运营模式探讨[J].现代经济信息,2018(23):338.
        [5]冯宏伟.新能源电动汽车充电设施的建设与运营模式探讨[J].绿色环保建材,2016(02):124-125+119.
       
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