探究城市充电桩建设面临的突出问题及解决方案

探究城市充电桩建设面临的突出问题及解决方案

王荣校

云南电网有限责任公司昭通供电局云南昭通657000

摘要：当前,新能源汽车作为新兴产业,其在极大程度上推动着我国经济转型及GDP。加上电动汽车价格进一步降低,且续航里程进一步增加,电动汽车较好的满足了城市交通的需求,进一步加快了市场推广的速度。但是,由于新能源汽车的能源供应为电力,城市中并没有完善的布局充电设施,这种设施比较少,且没有比较健全的服务与管理组织,这就使得用户充电存在困境,并阻碍了新能源汽车的发展,这是相关部门亟需解决的问题。

关键词：充电桩建设；问题；解决方案

一、电动汽车充电桩国内外发展现状

电动汽车在美、日、欧等国家市场规模近几年快速发展,并得到政府的大力支持。截止2018年,美国电动汽车充电桩数量已达5.4万桩以上。在欧洲市场中,各大汽车公司计划总投资超过10亿欧元,构建数百个超快速、大功率电动汽车充电站网络。日本的充电站多集中在东京地区,汽车生产企业(丰田、日产、本田、三菱)出资设立的公司NCS,充电设施的相关费用由该公司承担,日本中央政府也将选择电动汽车充电项目实施试点城市。

电动汽车的发展，利国利民，对我们电网企业来说，也是一个很好地发展机遇。“两桶油”的强大是有目共睹的，电动汽车充电基础设施建设工作离不开我们电网企业，如果我们能够把握电动汽车的发展机遇，做好充电设施的建设和服务工作，一定可以更加强大。

随着我国电动汽车的迅速发展,各地也纷纷建设电动汽车充电设施。2009年,在上海建立了我国首座电动汽车示范充电站,之后南方电网在深圳建设的充电站及充电桩正式投入使用。国家电网与各地政府合作,计划到2020年建成完整的电动汽车充电网络,全面开展充电桩建设,建成6000座充电站、3.2万个充电桩。另外政府扶持力度大的省份,比如广东欲投450亿建设充电设施,未来将实现每五辆车分享一个充电桩,服务半径不超过1km,广东省到2020年要建成集中式充电站1490座。设充电基础设施,实现电动车走遍“珠三角”。解决了众多车企在珠三角投放新能源汽车的后顾之忧。

二、电动汽车充电桩分类

电动汽车充电桩需对动力电池进行快速、高效、安全、合理的电量补给,一般分为直流充电桩、交流充电桩、交直流一体充电桩。

（一）交流充电桩

交流充电桩在家用或小型电动汽车中使用广泛,多应用于公共停车场、大型购物中心车库、社区/家用充电桩中。输入电压为单相220V,频率为50Hz±2Hz,电压波动范围为单相220V±15%。结构壳体采用坚固、抗老化、抗冲击力强的材料,具备防电磁干扰能力强的功能,交流充电桩的元器件在额定负载长期且连续运行,需充分考虑散热的要求。交流充电桩则首先由交流电网向电动汽车所配置的车载充电机供电,之后由车载充电机将交流电转变为可供电动汽车车载电池所使用的直流电,完成车载电池的充电。交流充电桩功率较低、耗时长,可以在电动汽车闲置时充电,方便使用。

（二）直流充电桩

直流充电桩更适用于出租车、大巴、电动轿车、混合动力公交车等大型电动汽车的快速充电,一般功率较大,在建设过程中需注重对电网的保护,一般建设在大型电动汽车停车场。直流充电桩输入电源为三相四线380VAC±15%,频率为50Hz±5%。充电方式针对不同电池类型一般分为两种,常规充电约5h,快速充电约1h。在充电过程中,需对电池状态监控,可根据电池的温度、电压对充电电压、电流进行自动调整,具备报警与保护功能。直流充电桩主要是通过地面提供电源,对电动汽车动力电池进行直接充电的方式,具有充电速度快的优点。

（三）交直流一体充电桩

交直流一体充电桩同时具备交流及直流充电功能,可以在白天业务量多时选择直流快速充电,在夜晚业务少时选择交流进行慢速充电。需具备为蓄电池系统安全、自动充满电的功能,减少在充电过程中对电池的伤害。充电模式可以分为定时、定量和智能三种模式。为确保充电桩安全可靠运行,需设置漏电、短路、过流等保护功能。交直流一体充电桩更为智能化。

三、城市充电桩建设面临的突出问题

（一）投入与收益呈反比

当前,我国新能源汽车行业的发展依旧处于起步阶段,这就使得极易发生充电桩效益亏损情况。这一行业发展中一定会遇到一些问题,比如,大多数新能源汽车无法找到充电桩进行充电,有的即使找到充电桩,但充电桩并没有较强的充电能力,这就导致充电工作无法正常开展。一旦这一情况持续较长时间后,将导致用户对城市充电桩逐渐丧失信心,最终将导致新能源汽车就此止步。同时,我国城市中没有足够的充电桩,在发展初期政府也没有给予相应的政策扶持,往往企业或是个人投资建设城市,而这类投资需要耗费的资金比较多,随着充电桩逐渐被废弃,将给企业或是个人造成较大的损失。

（二）城市充电桩建设与现状存在冲突

对于城市充电桩的建设,需要经历一个繁琐的过程,必须同多个方面进行协调。在具体的建设过程中,一旦其中某一个环节出现问题,将造成充电桩建设工作无法顺利开展。可能出现的问题包括:(1)小区业主协调问题;(2)充电桩占地问题;(3)充电桩电力供应问题;(4)充电桩设计问题;(5)充电桩收费问题。若相关部门没有对这些问题加以有效解决,将严重影响城市充电桩的建设。

（三）在对城市充电桩进行管理时缺乏先进的技术

我国在对城市充电桩进行管理时缺乏先进的技术。新能源汽车行业是一门新兴的行业，需要以先进的科学技术作为发展支持，充电桩的管理工作也不例外。在对城市充电桩进行管理的过程中，会出现一系列的技术难题，对管理水平产生不利影响。比如，管理部门没有引进先进的网络连接技术，会使充电桩的管理不能和互联网相连接。再比如，我国没有制定科学的充电桩管理标准，会使各地区的充电桩管理各行其是，影响管理的规范性。

（四）充电设施商业模式不确定性大

中国石化与北汽集团合作模式初步显示活力，但是从总体上看，投资充电桩网络建设的企业尚处在商业模式探索中。商业模式单一，服务内容单一，严重限制了充电设施的盈利能力和发展能力。充电设施、充电网络面临着商业模式创新的重要挑战。

四、提高城市充电桩建设水平的策略

电动汽车充电基础设施建设工作要按照“统筹规划、适度超前、统一标准、创新机制”的工作原则和网公司“积极支持、全面服务、引领示范“的工作要求进行。所以，我们不能搞大跃进，一定要脚踏实地，做好市场调查分析，与政府、车企、车主充分沟通交流，建立政府、车企、电网、车主共赢的新能源生态圈，把新能源的蛋糕做大、分好。

（一）调动社会力量参与到城市充电桩的建设中来

想要提高充电桩的建设水平，应该调动社会力量参与到城市充电桩的建设中来。目前我国存在着充电桩建设缺乏资金的问题，因此政府应该吸引社会资本和个人资本，对充电桩的建设进行投资。比如，电力企业可以参与到城市充电桩的建设上来。城市充电桩和电力企业密切相关，企业对其进行投资，可以收获相应的经济效益，扩大企业的电力需求，带动电力企业的发展。比如，售电企业可以参与到城市充电桩的建设上来。我国的售电企业处在发展初期，对充电桩进行投资可以提升自身抵御风险的能力。

（二）精准解决突出问题，协调电动汽车用户居住地充电桩建设

一是重点解决居民小区充电桩建设协调难题。“十三五”期间充电桩建设任务中，数量最大、难度最大、不确定性最大的是小区充电桩建设问题。虽然相关部门、一些地方已经出台了物业、电网协调办法，但是在实际工作中，居住小区协调仍将是充电桩建设难度最大的环节，需要精准布局、定向协调、专项解决。加大业主委员会协调力度，引导业主支持充电基础设施建设。对设置障碍、拖延推诿、影响充电设施建设的物业管理委员会、物业公司，进行必要的、严肃的处罚。二是解决自有车位建设充电桩难题。对有固定停车位的用户，应优先在停车位配建充电设施。但是，过去购买的车位，往往没有考虑充电需要，车位面积较小，同时，地下车位往往没有敷设供电线路。三是协调建设居民小区公共充电桩建设难题。一般来说，居民小区的不固定车位数量较大，固定车位数量较少。在居民区配建公共充电车位，建立分时共享机制，已经成为亟待解决的突出问题。四是鼓励有条件的单位和个人的充电设施向社会公众开放，提升已建充电设施使用率。

（三）完善制度，对城市的充电桩采用混合管理模式

想要提高充电桩的建设水平，应该完善制度对城市的充电桩采用混合管理模式。对城市充电桩进行管理并不是一项简单的工作，因此应该完善管理制度，发挥各企业联合的力量。比如，政府可以规定电力企业、售电企业以及新能源汽车企业对城市的充电桩进行联合管理，并将管理所得的收益进行平摊。这种方法能增加城市充电桩的管理主体，提高城市充电桩的管理质量和管理水平。

（四）完善制度，对城市的充电桩采用混合管理模式

想要提高充电桩的建设水平，应该完善制度对城市的充电桩采用混合管理模式。对城市充电桩进行管理并不是一项简单的工作，因此应该完善管理制度，发挥各企业联合的力量。比如，政府可以规定电力企业、售电企业以及新能源汽车企业对城市的充电桩进行联合管理，并将管理所得的收益进行平摊。这种方法能增加城市充电桩的管理主体，提高城市充电桩的管理质量和管理水平。

（五）利用新型充电桩技术

依据当前城市对充电桩的一系列需求,对以往充电桩存在的缺陷(较大的安全隐患,充电成本较大,电网投资较大,施工困难,造价高,运维管理难度大,占用空间大,安装方式单一)进行消除。新型的充电桩技术所坚持的原则为,居民用电优先,借助电力负荷裕量充电,其优势在于低谷充电与安全充电,这一技术的具体功能为,(1)无桩充电,通过云平台能够实现了收费、插卡及人机对话,充电箱内实现了控制,显示,保护及计量,在充电终端实现充电;(2)无电终端,这一新技术具备抗碾压,无桩,防水及无电的充电终端结构,可对安全隐患加以杜绝;(3)三网融合,该技术对互联网、车联网、充电网的汽车群充电系统进行了充电,在极大程度上方便了用户充电;(4)形式多样,这项新技术对城市中多种多样的安装环境加以充分考虑,依据各种环境,选择信誉的终端尺寸与形式,如在地下停车场内选择桥架式充电桩,在车位上方桥架中设置充电插头位,从而杜绝对电缆沟槽的开挖,大大降低了施工的难度,使得安装更加的简单。

（六）解决环境问题，为城市的充电桩优化投资环境

最后，想要提高充电桩的建设水平，应该解决环境问题为城市的充电桩优化投资环境。想要提高城市充电桩的质量，就要优化投资的环境，吸引更多的社会资本和个人资本对充电桩进行投资。比如，我国的政府可以推行新能源汽车发展的政策，把国家的规定下发到省市政府，明确充电桩建设的重要性，让当地政府为城市充电桩的建设提供发展的专项资金。同时，政府也可以以充电桩建设为发展的对象，成立基金组织，以此带动新能源行业的健康发展。为了进一步吸引社会资本的投入，政府可以为扶持充电桩建设的企业提供优惠政策，让更多的企业参与到充电桩的建设中来。

（七）完善配套政策，加快公共充电基础设施建设

一是加快公共充电设施建设。公共充电设施、公共充电桩将发挥基础性作用，在欧洲、美国均得到很好地发展。实施充电桩建设攻坚战，很重要的内容就是动员、指导商业中心、购物中心、文体中心等适合加快发展公共充电设施建设的相关主体，配套建设具备充电功能的停车场和充电服务设施。二是避免重复收费。电动汽车充电时间长，充电往往结合停车过程完成。充电时收取的电费、充电服务费，如果已经考虑了停车因素，就不应另外计收停车费。收取充电服务费的同时，向充电车辆收取停车费将加重电动汽车用户的充电成本。三是完善充电服务信息服务质量。目前的智能充换电网络管理服务平台已经上线试运行，电动汽车可通过手机应用，查找到距离自己最近的充电桩位置、状态，并预约充电时间。但因系统、硬件等多方原因所限，该服务平台所包含的充电资源信息仍然有限。应采用加盟商等方式，容纳更多充电场站及停车资源，进一步扩大充电平台信息涵盖范围。同时，应结合移动互联等技术，促进电动汽车与电网之间能量和信息的双向互动。

五、结论

当前电动汽车充电桩建设过程中存在着一定的问题,主要是集中在了充电桩建设项目节奏放缓和充电接口标准没有保持着统一的形式方面。针对这种情况,采用科学有效、切实合理的方式和手段加以应对和处理,将能起到良好的效果。通过优化充电桩普及方案,加大政府的支持力度,以及优化充电桩的众筹模式等,将能够切实提升电动汽车充电桩建设水平,给人们的日常出行提供良好的选择,便利人们的生活。

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