城市电动汽车充电设施规划研究

摘 要：近年来，随着电动汽车行业的高速发展，城市充电设施的建设已经成为制约电动汽车发展的瓶颈。电动汽车充电设施的建设是电动汽车发展的关键因素，一个城市要想快速推进电动汽车的应用发展，必须首先发展充电基础设施。只有充电设施建设跟上电动汽车发展的脚步，电动汽车发展才能满足社会发展的需求。

关键词：电动汽车;充电设施;规划

1 前言

目前，中国电动汽车产业发展迅速，电动汽车数量不断增加。但是，基础设施的建设已成为了电动汽车发展的瓶颈。为加快电动汽车基础设施建设，国务院和相关部委分别发布了《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》和《电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020年）》等相关文件。文件表明了到2020年，中国将建设12000个集中充换电站和480万个分散充电桩，以满足全国500万辆电动汽车充电需求。

2 电动汽车充电站类型

充电站建设选址定容的依据是充电站的等级划分，目前现有的分级制度规定了充电站分为4个等级，划分等级的依据包括服务能力、配电容量和蓄电池的能力等[1]，如表1所示。

3 充电站服务模式研究

现有的充电站服务模式根据电动汽车的构造不同分为两种：整车充电模式和非整车重点模式[2]。整车充电模式是汽车与蓄电池一体的充电模式，也叫做插电模式。非整车充电模式是指汽车整车可与蓄电池分离，这种模式又包括更换电池和分离电池进行充电两种。如表2所示。

（1）整车充电模式

整车充电模式由于汽车构造为电动汽车与蓄电池一体，只有充电方式一种供能方式。主要采用充电桩进行充电，充电方式包括普通充电和慢充两种形式[3]。

普通慢充又叫交流慢充，以正常电流充电，充电电流在15A左右，充电时间在6-10小时左右。主要优点包括：建设的成本比较低，提高了蓄电池的使用寿命，同时也不会对公共电网产生较大的负载，充电成本较低。其缺点包括：充电时间较长，不适合用于应急服务，充电站的空间规模要求较高。

快充又叫直流快充，充电中用強直流电对蓄电池进行充能，电流在150-400A左右，充电时间在15-30分钟左右。主要优点是充电时间短，单位时间充电服务能力强;主要缺点是强电流会导致公用电网的负荷增大，并导致电池寿命缩短，安全性能较差，建设成本较高，难以大规模发展。

对普通慢充和快充两种充电模式的关键因素对比分析，如表3所示。

（2）非整车充电模式

非整车充电模式是根据电动汽车整车与蓄电池可以分离的汽车构造产生的服务模式，需要充电时可以将蓄电池从车上拆下来。这种模式根据用户需求和能源获取方式又可以分为充电模式和换电池模式[4]。

其中充电模式类似于整车充电模式，也包括普通充电和快充两种方式，但操作更加复杂，所以专业化要求更高。

换电池模式是效率更高的一种模式，采用直接更换充好电的电池组的方式，操作时间仅需3-5分钟。使电动汽车充能更加方便快捷，电动汽车的使用效率更高。

（3）整车充电模式与非整车充电模式对比分析

整车充电模式和非整车充电模式两种服务模式的主要区别是能否进行换电池操作，分别对比两种模式的经济型、电池维护、电网冲击和站点建设4个方面，具体如表4所示。

4.潍坊市电动汽车充电设施规划研究

潍坊位于山东半岛中部，是山东省下辖十七地级市之一，全市常住人口924.7万人，中心城区常住人口约300万人。按照常用的千人汽车保有量测算法和弹性系数法进行测算，得出2020年潍坊市预计电动汽车总保有量。具体如表5所示。

取两种测算法的平均值平均值，预计2020年潍坊市的汽车保有量约为254.0938万辆。按电动汽车占汽车保有量的2%计算，预计2020年电动汽车保有量约为50819辆。

潍坊市电动汽车充换电设施需求主要集中在潍坊中心城区。潍坊市也出台了相关政策推动电动汽车充电设施的建设，近年来，潍坊市电动汽车保有量持续增长，与此相对应，充电设施需求急剧增加。根据相关数据，潍坊市2020年电动汽车充电设施规划如表6所示。

表6 潍坊市2020年电动汽车充电设施规划

序号 类型 数量

1 公交车充换电站（座） 50

2 出租车充换电站（座） 20

3 物流环卫等专用车充电站（座） 30

4 城市公共充电站（座） 40

5 城际快充站（座） 10

6 充电站总计（座） 150

7 分散式公共充电桩（个） 5000

8 公务与私人乘用车专用充电桩（个） 42500

9 充电桩总计（个） 47500

5.结语

在当前节能与环保的大环境下，汽车工业的发展已经进入转型升级的关键阶段，大力推广新能源，实现新能源汽车的快速发展和应用已经刻不容缓。电动汽车充电设施的建设是电动汽车发展的关键因素，只有充电设施建设跟上电动汽车发展的脚步，电动汽车发展才能满足社会发展的需求。

参考文献

[1]周逢权，连湛伟，王晓雷，杨校辉，徐怡山.电动汽车充电站运营模式探析[J].电力系统保护与控制，2010，38（21）：63-66+71.

[2]丁代明，刘义.关于新能源汽车（电动汽车）充电、换电运行模式可行性研究初探[J]. 武汉商务.2015（01）：10-15

作者简介：

张相坤（1985.6-）男，汉族，山东潍坊人，硕士研究生，研究方向：汽车节能与新能源技术，山东科技职业学院教师。