新能源汽车充电设施现状、问题及对策研究

新能源汽车充电设施现状、问题及对策研究

董志淏  刘京霖  尤骥杰

 （江苏大学京江学院   江苏镇江    212003）

摘要：随着石油、煤炭、天然气等传统化石能源逐渐枯竭，以及雾霾、酸雨等环境污染问题日益严峻，各国近年来已认识到调整能源结构、提高能源利用效率的迫切性。在能源领域，使用电力能源替代常规化石能源，可降低对化石能源的使用，减少温室气体排放。基于此背景，采用电能的电动汽车受到各界的广泛关注。区别于利用汽油、柴油的传统燃油汽车，电动汽车是一种以车载电源为动力的新能源汽车。由于新能源汽车具有行驶噪声低、结构简单易于维修保养、对环境污染小、能源利用效率高等显著优点，所以其发展前景被广泛看好。本文主要介绍了新能源汽车的国内外发展现状、充电的问题以及解决的方案，并对其前景作出展望。

关键词：新能源汽车、充电设施、应用与发展

一、研究背景与意义

电动汽车的广泛应用是促进低碳社会节能减排的关键手段之一，随着电动汽车产业激励政策的实施和新能源汽车电动汽车新能源汽车电池技术的突破，电动汽车新能源汽车保有量出现快速增长。本项目将对电动汽车规模化接入后的充电设施规划和电动汽车调控涉及的关键问题展开以下研究：首先挖掘电动汽车的出行规律和用户特征，提高电动汽车负荷计算的准确度，为后续研究奠定基础。然后建立一套具有前瞻性的电动汽车充电设施规划理论，以满足配电网对充电设施规划建设的迫切需求。最后在充电设施规划的基础上，利用电动汽车灵活可调度特性引导其充电行为，制定电动汽车有序充电调度策略，使电动汽车负荷在电网稳定运行中起到正面作用。

本文主要研究是为了提高配电网电能质量和充电设施利用率，降低配电损耗、充电设施的投资建设成本以及电动汽车用户的充电成本等，该项目不仅对于电动汽车产业的健康可持续化发展具有重要意义，也有利于我国智能电网和能源互联网的建设和推广，同时能够起到节约能源的目的。

二、国内外研究现状

大力推广电动汽车产业已成为应对能源枯竭和环境污染问题的重要解决方法，因此各国政府颁布了众多电动汽车激励政策。例如，美国通过立法和战略规划相结合的方式推动电动汽车发展，相继于1990年通过《清洁空气法修正案》，2010年通过《44亿美元能源法案》，要求不满足空气质量标准的地区必须采用电动汽车，并提供定额资金用于电动汽车充电设施的发展，以提高电动汽车的性价比和市场竞争力；英国于2017年提出《英国道路近旁氮氧化物减排计划》，2018年提出《零排放之路》计划，全面引导英国汽车市场向电动汽车过渡，预期在2040年停止所有传统燃油车辆的销售，直至2050年实现英国汽车零排放的目标，在此期间英国政府承诺提供27亿英镑的财政支持电动汽车产业；德国于2015年颁布《电动汽车应用优惠政策法规》，赋予地方政府为电动汽车提供交通差异化政策的权利，包括优惠或免费停车、共乘车道及交通限制区使用特权等；日本于2014年颁布《氢能及燃料电池战略路线图》，明确2025年、2030年和2040年各阶段电动汽车电池的突破目标，于2019年修订《氢能及燃料电池战略路线图》，计划至2050年全面普及电动汽车。 

我国政府相继于2012年提出《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》，2014年提出《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》，2020年提出《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》。上述政策明确以政府扶持和市场主导相结合，构建长期稳定的电动汽车激励体系，使电动汽车产业能够快速发展，并计划至2035年使电动汽车成为主流行驶车辆。

三、存在的问题

国家能源局代表曾指出我国充电基础设施发展中存在的一系列问题，一是充电设施布局不合理、利用效率低、价格差异大，导致有些地方充电需排队，而有些充电设施却无人问津；二是APP 众多，用户使用不便，不同企业APP 数据互联互通有待提升；三是配套服务和行业标准需要进一步完善。中小城市充电设施数量不足，而大城市则面临分布建设不合理，这些问题都严重制约着新能源汽车的进一步推广。2022年，中国新能源汽车保有量1310万辆，中汽协预计，2023年，新能源汽车销量将达到900万辆，同比增长约35%。中国新能源汽车充电桩数量到2022年底有只有152.8万个桩比例远低于国家要求。

四、解决方法

(1)规划公共场所充电桩发展

公共场所充电桩作为一种准公共物品，要进一步发展，就必须出台相应的鼓励政策，推进公共停车场、旅游景点、商场、酒店等公共区域内设置开放式电动汽车充电桩。在公共车位充电桩建设方面，尤其是在新建大型公共建筑物配建停车场、社会公共停车场、其他类公共建筑(如医院、学校、文体设施等)，应按不低于15%的车位比例建设充电基础设施。

(2)规划居民小区充电桩发展

对于已经进行了配电能力提升改造，但是变压器容量依旧不够的居民小区，政府、供电部门和充电桩运营企业应当进一步进行协同合作，联合推广有序充电的智能化管理新模式，引导小区内的电动汽车充电负荷尽量放在城市配电网的负荷低谷期进行充电。

(3)加强配套电网保障能力

将电动汽车充电桩配套的电气化建设与改造项目纳入城市本地配电网专项规划，在编制电网专项规划中统筹考虑有关充电负荷，对照本地电网规划量身制定充电桩规划，保证两者的高效衔接，在此也要充分考虑后续用电情况，为地区后续发展所需的更大电压和功率预留空间，这样可以提高城市的用电可靠性，强化区域配电网；同时，城市供电部门还要进一步保障电动汽车充电桩报装和增容事宜，对相关的办理流程全过程跟进，点对点按照时限要求，保证电动汽车充电桩能建则建，应建尽建。

五、总结

随着充电设施建设规模不断增加，充电站的运营管理问题日益凸显，如充电设施所有权问题、充电设备的状态监控问题、充电服务定价的更新问题等。如何构建一个相互关联的充电站管理策略，辨识并完善充电网络中的薄弱环节，优化充电网络结构以保证充电站长期稳定运营仍是一个待解决的实际问题。本文研究对于缓解电动汽车充电压力，节省能源有着重要且长远的意义，还可在一定程度上促进其相关产业发展，加快推进我国新能源汽车对传统燃油汽车的替代，减少我国对国外石油进口的依赖度，保障我国的能源安全，并助力我国碳达峰、碳中和目标的顺利实现。对能源利用以及节能经济型方面有很大作用。

参考文献

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[3]杨志超,吕捷,杨千慧.小区电动汽车充电设施建设现状与改进措施[J].农电管理,2022(07):29-30.

[4]宋旭暘. 城市电动汽车快速充电站选址定容规划研究[D].上海电机学院,2022.

[5]周衍涛,戴军,苑惠丽等.城市电动汽车充电设施需求预测与规划布局研究[J].电力系统保护与控制,2021,49(24):177-187.

董志淏（2004.06-）男；河南信阳人；江苏大学京江学院；主要研究方向：通信工程

刘京霖（2002.02-）男；甘肃酒泉人；江苏大学京江学院；主要研究方向：通信工程

尤骥杰（2002.09-）男，江苏无锡人，江苏大学京江学院：主要研究方向：通信工程基金项目：本文系2023年江苏大学第22批科研课题立项资助项目（项目编号：J22CC0101）研究成果。