新基建下我国新能源汽车充电桩发展研究

发表时间:2021/4/2   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:冯正阳
[导读] 摘要:随着全球范围的绿色汽车倡导趋势的发展,我国在新能源汽车领域的发展速度不断提升,充电设施相关行业充分赋能,但是依然还存在一定的不足。
        江苏伟业电力通信工程有限公司  江苏淮安  223001
        摘要:随着全球范围的绿色汽车倡导趋势的发展,我国在新能源汽车领域的发展速度不断提升,充电设施相关行业充分赋能,但是依然还存在一定的不足。总体上看与快速发展并提升的新能源汽车产业来看有所滞后,其将会制约新能源汽车的可持续发展前景,因此必须要提高对新能源汽车行业相关配套产业的重视。本文就充电桩的发展展开了相关研究。
        关键词:新基建背景;新能源汽车;充电桩
        引言:
        新能源汽车充电桩为新能源汽车提供能源供应装置,新能源汽车的发展推动其充电基础设施的发展,两者相互促进。我国新能源汽车发展较晚,充电桩行业处于发展初期,仍然存在较大缺陷,需要不断进行市场调研和技术更新。在“新基建”热潮下,充电桩行业发展将呈现诸多新趋势,研究电动汽车充电桩对于加快推进电动汽车的发展具有重要意义。
        1充电设施行业的发展现状
        1.1中国电动汽车充电设施发展规模和增速领跑全球
        2020年2月,中国充电联盟最新发布《2019-2020年度中国充电基础设施发展年度报告》截止到2020年2月份,国内电动汽车充电桩数量达到37.7万台,充电站保有量已由2015年1069座增加到2019年的35849座。各种类型的充电桩数量的增加主要是因为近些年来国内新能源汽车事业的不断发展,在各种政策的支持下国内新能源汽车行业之中,无论是制造业、汽车产业相关员工还是普通的消费者,对新能源汽车有很大的期待,很多家庭已经不仅仅停留在观望的态度,开始购买新能源汽车。2019年全年全球共售出约220万辆新能源汽车,中国在2019年新能源汽车年产销就分别完成124.2万辆和120.6万辆。其中纯电动汽车生产完成102万辆,销售完成97.2万辆,在全球上具有非常抢眼的表现。
        1.2充电桩主要集中在一、二线城市和东部省份
        一般情况下,国内新能源汽车充电桩的密集设置多数位于都在一、二线城市和东部省份,比如北上广深等地区。主要是这些地区的气候更加适宜电动汽的运行,消费者对电动汽车相对认可。并且当地经济发展水平较高,用车的需求较大。特别是‘北上广’地区燃油车牌照有限,而新能源汽车牌照更容易取得,这也是提升了新能源汽车的销售表现。政策客观因素业促进了区域内新能源汽车的消费热情,间接的促进了充电桩行业的发展。不仅如此,在这些区域内,新能源汽车的停车位一般不独立,因此设置更多的充电桩就显得具有较强的现实意义。
        2我国充电桩类型及发展
        2.1换电模式换电模式
        采用换电站或换点设施对电动汽车进行车载蓄电池的更换来实现能源供给.用户无需担心电池性能,充电效率能得到大幅度提升。但换电站体型大,初期投资成本高,土地占用率大,适合于电池规格大小与有关通信接口协议标准能匹配一致的规模化公共交通邻域与物流领域[1]。换电模式相对于传统充电模式具有两大优点:一是省去电池购买费用,降低用户初期购置成本,有效解决电池续航能力弱、性能差等问题;二是能够实现移峰换电,仅对蓄电池充电,能够大幅度降低电网负荷。
        2.2交流充电桩
        交流充电桩是一种采用国家标准的车载充电接口。它采用传导式的充电方法为电动汽车车载充电机提供能源供给的装置。交流充电桩采用嵌入式模块化技术,不对电网电流进行控制,具有技术简单、安全系数较高、制造建设成本低的特点,适合私人车主与中小型公司企业使用,是我国目前应用最为广泛的一种充电方式。但因其充电速率慢、盈利能力弱、运营商后期运维能力弱,使得交流充电桩的推广与发展受到了一定阻碍。


        2.3无线充电技术
        电动汽车无线充电技术源于无线电能传输技术是一种新兴的充电技术,因其安全系数高、无充电接口匹配问题、直接埋地敷设线圈无裸漏电线等优点,受到了各国重视。我国无线充电技术起步较晚,技术壁垒较高,目前暂未规模化应用于我国市场当中。由于无线充电设备的安装对电动汽车整体机械结构改动较大,无线充电站或无线充电线路建设成本较高,国家政策扶持力度较小,目前仍处于实验开发阶段。
        2.4大功率直流充电桩
        随着开关电源技术的高速发展,使得我国直流充电桩技术发展较为成熟,由于直流充电桩输入采用三相四线制交流电,通过整流升压等变换使得输出为电压电流宽范围可调的直流电,可以实现大功率快速充电,能够有效解决临时应急充电问题。但因其使用高压大电流的方式充电[2]。为了提高其安全性使得直流充电桩研发制造成本较高,对电池使用寿命有较大影响,因此直流充电桩适用于公共交通领域与应急能源供给。随着生活节奏加快,高频大功率直流充电将是直流充电桩未来发展的方向。大功率直流充电桩在应急充电、快速充电等方面有具有一定优势,将是分布式公共充电站首选方式。
        3我国充电桩行业发展的主要趋势
        3.1进一步多元化充电方式
        事实上国内一些专业人士也在对新的充电技术进行探索和研究,比如电池更换技术、无线充电技术等,这些技术的进行深入的研究和探索。专家们根据电磁感应原理设计出了无线充电技术,在一定的距离范围内进行电能的传输。这种技术的优点主要是自动化的充电,驾驶员不需要下车,操作非常的简单,而且也比较容易实现电池的保养[3]。当下,东风和中兴两家公司强强联合,在湖北建设国内无线公交充电示范点,经过相关探索,发现具有60千瓦的充电功率。所谓的电池更换技术,主要有两种形式,其一是全自动形式,其二是半自动形式,主要就是快速的更换电池,实现汽车动力的补充。目前事实上这种技术也应该开始运用,在电动公交车、环卫车等行业使用的比较多,不管使用何种方式,更换电池的时间要小于10分钟。同时还有其他的技术,借助相关监控设备的应用,集中控制充电、配电等设备,实现一次向多台车辆充电。
        3.2智慧充电系统
        充电桩系统向着智能化、人性化的方向发展是我国充电桩产业发展的必经之路。在人工智能、物联网技术、5G通信技术的结合下使得智慧充电系统不但具有能源供给功能,而且还能实现环境检测、人工远程监控、灯光照明、人机交互等人性化功能[4]。智慧充电系统能为以客户为中心,为客户提供客服人员远程监控与维护、移动支付、智能选址等诸多便利;实现了充电运营商联网操控、服务与数据管理功能,便于大规模集中部署管理,优化人员管理分配问题,大幅度提高充电桩的使用与管理效率。
        3.3充电平台互联互通
        在技术上实现物理接口的互通并不困难,企业之间并无利益纠纷,电动汽车生产厂家与充电桩制造商只需统一通信协议标准即可实现。实现各新能源汽车生产厂商、充电桩运营商之间支付方式与车桩数据信息的互联互通,这可以使得消费者在一款APP上便可实时监测车辆的充电状态,能够有效解决用户找桩难、支付方式繁琐等一系列问题。
        结束语:
        综上所述,新基建驱动着我国充电网的大规模建设,新能源充电桩作为我国城市新型基础设施建设重点方向之一,充电桩行业建设在政策支持下正推动着我国传统产业改革向网络、数字、智能化方向转型。
        参考文献:
        [1]蒋慧敏.常州新能源汽车产业发展现状及升级路径研究[J].现代营销(经营版),2020(01):60-61.
        [2]旦增欧珠,和剑奎,索朗欧珠,次仁片多.高原城市发展新能源电动汽车充电设备的研究[J].西藏科技,2019(12):22-23+39.
        [3]陈中,陈妍希,车松阳.新能源汽车一体充能站框架及能量优化调度方法[J].电力系统自动化,2019,43(24):41-51.
        [4]吴承真.新能源汽车充电站的发展前景[J].区域治理,2019(40):71-72+85.
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