电动汽车有序充电的近期展望

电动汽车有序充电的近期展望为了评估电动汽车充电站对消费者和运营商的实际效益影响，本文分别探讨了充电站和充电桩的市场开发价值，并在此基础上研究了合理的充电站商业模式。从消费者的角度来看，充电价格要显著低于为汽车加油或加气的价格；从运营商的角度来看，无论在何种充电方式下，充电站均可以在适当年限实现收益。第一部分引言电动汽车发展趋势为了节约能源、减少温室气体排放，世界汽车工业发展的重心正在发生转移，发展具有环保、节能等特点的新能源汽车已成为业界共识。电动汽车便是技术最为成熟、普遍看好的发展方向之一。电动汽车取代燃油、燃气汽车已经成为汽车工业发展的必然趋势，预计未来随着电动车进一步轻量化和小型化，它必将成为人们生活的首选代步工具之一。1.“汽车—电网”通信定位系统借鉴国外经验，将通信定位系统与道路电网智能电表相连。车主使用车内触摸屏选择何时何地为爱车充电。触摸屏上的电价还会随时改变，以显示不同时段的实时电价。2．电动汽车智能联网开发一种无人看管的充电站系统，在所有充电站、大中型停车场中普及这一系统。充电站可自动识别车和车主，自动监测电池的剩余电量和所需要的充电时间，每月或每季度累计付款，并帮助车主智能识别最近、最快的充电站。该系统追踪统计每辆电动车省下的汽油量、避免的温室气体排量，并能发短信给司机手机，提醒车何时需要充电以及充电是否完。第二部分优势能源利用效率最大化在南宁国际会展中心广场外的电动汽车充电站内，有6辆贴有“绿色环保”字样的电动汽车。没有排气管，没有内燃机，没有噪声，也不用“喝油”，所有动力全靠车上的电池。78岁的退休干部李大爷带着老伴自发来到现场，围着电动汽车瞧个不停。李大爷说，以前见到汽车就捂鼻子，现在连公交车都不冒烟了。上午10时，电动公交车启动时，记者和市民欢喜地上了车。“没有档位，没有水温表，甚至没有常规的变速箱，电动汽车将颠覆机动车的形象。”业内人士告诉记者，传统的内燃机不断更新换代，但基本原理没有变，目前燃烧效率提高的空间已非常有限。而电动汽车颠覆了传统的内燃机车的工作方式，没有复杂的燃烧和做工，没有排放，电动车以90%的超高效率大大超过了传统内燃机30%的效率。电动车能消除汽车在等待时的能源消耗统计表明，在城市中，有接近三分之一的汽油、柴油等能源消耗在汽车停止时的“待机”状态下。而电动汽车不仅在停止时不需要消耗电量，而且在踩刹车制动过程中还可以将刹车所损耗的能量重新输回到电池上，实现能源利用的最大化。电动汽车几乎是零排放电动汽车几乎是零排放，有助于改善空气质量、环境质量。在丰水期，广西的水力发电占了整个发电量的一半，推广电动汽车更有利于节能环保，有利于促进发展方式转变。电动汽车的阶段性使用电动汽车的阶段性使用也有利于提高电能的利用效率，减少能源的损耗。目前，全世界电网都存在一个较大的问题就是负荷平衡问题。“也就是说，发电水平和用电的水平是不同步的。”南方电网公司董事长赵建国说，发电水平在一定时间是稳定的，但是用电水平是不均衡的。用电有一个高峰期，有一个低谷期，峰谷之间的用电差甚至在1︰0.5以上。如果用电水平超过了发电水平，就体现在供电不足，这就需要加大发电量。而在低谷时，用电水平低于发供电水平，这也会造成一定程度的浪费。对于整个电网来说，峰谷差越小，能源利用效率就越高。如果利用夜间用电低谷时段对电动汽车充电，不但有利于电动汽车的能量补充，也有利于电网的峰谷平衡，提高电网负荷率，提高发输配电设备利用率。电动汽车使用成本大大降低电动车真正使用，成本有多高呢？如果最高车速60公里/小时，电池容量为500安时，共172个磷酸钛锂电池，正常情况下5小时可充满电量，一次充电连续驾驶里程（全负荷、开空调）超过250公里，每百公里耗电约100千瓦时。以目前的电力价格计算，能耗成本只有普通柴油车的25%左右。那么，电动小车的使用成本如何？以在深圳试点使用的比亚迪E6纯电动汽车为例，快速充电2个小时可充电57度，可行驶300公里。按深圳普通商业电价计算，峰期每度电1.0064元，行驶300公里只需57.3648元；若利用谷期（23时－7时）进行充电，单价只有0.2495元，充满一次仅需14.2215元。而传统的燃油汽车，以每升汽油6.54元、每100公里油耗8升计算，行驶300公里就需要156.96元，也就是说电动车的使用费用是传统内燃机车的三分之一到十一分之一。“电动汽车的原理，意味着目前要定期更换的润滑油以及空气滤清器都不用考虑了。”业内人士告诉记者，电动汽车较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件少，维修保养工作量小，当采用交流感应电动机时，电机无需保养维护，在一定程度上可以说是“零保养”。发展电动汽车，是保障能源安全、加强环境保护的战略决策，是实施可持续发展和新型能源战略的重要举措。伴随着充电技术成熟和智能电网的实现，充电汽车进入家庭之后，充电站的开发将面向广泛的消费者群体随着全国各地纷纷加大电动汽车的开发力度，电动汽车充电站成了制约电动汽车行业发展的关键。因此充电站的建设势必在电动车推广之前大规模铺开，另外，在早期电动汽车普及除了需要建设一些公共充电设施外，还很有必要在一些住宅小区内建设一些隔夜充电设施。调查表明，由于潜在的“早期新能源电动车购买者”大多数已经拥有相对固定的车库、停车场及私人停车位，他们更关心在自己的住宅小区内建设可靠的隔夜充电设施；对比几分钟的加油站加油等待时间，他们对在公共充电站较长时间等候也感觉非常不便。因此在电动车普及初期，可以构建社区隔夜充电设施，公共停车场中速充电站和公共快充站互相补充的充电站格局。第三部分国内几大企业充电站网络化建设情况投资企业充电站网络中国普天专门运营电动汽车能源供给网络；众泰汽车2010年初将在中国2个以上省会城市启动投入纯电动汽车充电站网络建设。中石化利用中石化现有面积较大的加油、加气站改建成加油充电综合服务站；采取“以油带电、油电结合”的发展运营模式，即以油品经营带动充换电业务，解决纯电动车充电站运营成本问题。国家电网2010年拟在27个省市（区）建公用充电站75座、交流充电桩6209台以及部分电池更换站。南方电网只在深圳进行充电站试点，并未全面展开充电站网络建设。网络化建设的另一个关键因素是充电站（桩）的布局。不同规模的城市对充电站的数量和分布有不同的要求和安排。由于电网的技术限制，充电站布局较燃油和燃气分布更具有一定的技术要求，城市应根据科学规划，合理安排充电站（桩）的具体分布、规模和数量。在政策的推动下，电动汽车市场的快速崛起加速了电动汽车充电设施的快速布局。2010年8月，国务院国资委组织召开的中央企业电动车产业联盟成立大会，该联盟分别由整车制造、电池、充电及服务领域的16家央企组成。充电与服务领域由国家电网、中国普天、中石油、中石化、充电与服务领域由国家电网、中国普天、中石油、中石化、南方电网以及中国保利集团公司牵头，电动汽车充电设施布局博弈开始在全国上演。在国家扶持政策的推动下，国家电网等企业相继公布了充电站建设规划。整个电动汽车产业链在国家政策的支持下，无论从资金、技术还是市场推广等方面都将得到快速解决，针对充电站网络布局的相关规定也将逐步完善。上海世博充电站上海世博充电站是目前世界上最大的充电站，位于浦东新区世博园内，浦东南路旁，占地6亩，也采用电池快速更换的方式，有4条车辆更换电池通道，配有8套电池快速更换设备，可以同时为8辆电动公交车提供更换电池服务，车辆运营时使用一套电池，另一套电池则放在充电站充电，当随车电池的电量低于一定量时就回到充电站更换电池。在2010年上海世博会期间，充电站每天要为电动公交车更换电池350次以上。由于世博充电站规模较大，其电池快速更换机器人一台价格约为150万（略低于北京奥运充电站），整个充电站有4个电池快换通道，每个通道有4台快速更换机器人，每条通道可以同时供2辆车进行更换，整个充电站总共有16台电池快换机器人，此单项采购费用总价格约为2400万。可以预测的是，随着电动汽车充电站的普及，快换机构的价格也将会减低，最终会到一个合理的水准。值得一提的是，上海世博充电站直接从电池厂家购买电池（购买数量不低于运行车辆数的1.8倍），初期的电池维护保养均由电池厂家完成，并在此期间培训公交巴士集团技术人员，后期此项工作将由上海公交巴士集团完成。图5上海世博充电站第四部分政府补贴和产业基金国家出台了很多文件针对新能源汽车补贴问题，充电站的顺利运营同样需要政府的大力支持。4月7日，山西省电力公司与太原市政府就推进电动汽车充电设施建设签订战略合作协议。协议规定，双方将密切合作，按照“统筹规划、分步实施、安全可靠、特许经营”原则，开展太原市电动汽车充电设施建设规划。根据协议，山西公司将加大投资10千伏及以下配网建设与改造，为充电设施系统接入创造条件。山西公司还将加大充电设施运营管理，积极开展专业化充电配套服务，包括电池租赁、电池充换及检测维护等。太原市政府将研究出台电动汽车及配套产业扶持政策，为电动汽车购买使用者、电动汽车充电设施建设及运营单位提供资金补贴、贷款贴息、税费减免等支持；对充电设施及配套供电设施建设过程中涉及的道路、街道开挖免收相关行政性收费；对充电设施运营许可、手续办理、后期管理等提供政策支持。协议还对充电汽车配套设施的用地、线路走廊等方面的问题达成一致意见。据悉，山西公司今年计划投资1000万元在太原市建设一座电动汽车充电站、300个交流充电桩。未来5年，还将在太原市建设28座电动汽车充电站、1500个交流充电桩。