中國儲能網(wǎng)訊：充換電設(shè)施是新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。今年的《政府工作報告》提出，穩(wěn)定增加汽車、家電等大宗消費，增加停車場、充電樁、換電站等設(shè)施。《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》對充換電技術(shù)發(fā)展和商業(yè)模式創(chuàng)新提出更高要求。

電動汽車實現(xiàn)近零排放

近年來，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。截至2020年年底，全國新能源汽車保有量達492萬輛，占汽車總量的1.75%，比2019年增加111萬輛，增長29.18%。其中，純電動汽車保有量400萬輛，占新能源汽車總量的81.32%。新能源汽車增量連續(xù)三年超過100萬輛，呈持續(xù)高速增長趨勢。

電動汽車的優(yōu)勢包括：能量利用率高，可以實現(xiàn)近似零排放；運行平穩(wěn)，噪聲低；結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便等。按照動力源的類型，電動汽車可分為純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車。純電動汽車以車載可充電蓄電池或其他能量儲存裝置為動力源。混合動力汽車，以燃料或可充電能/能量儲存裝置為動力源，將傳統(tǒng)內(nèi)燃發(fā)動機、電動機、動力電池等以串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)方式組合在一起，具有傳統(tǒng)內(nèi)燃機車續(xù)駛里程長和電動汽車低能耗低排放的雙重特點。燃料電池汽車以燃料電池作為主要動力源，一般配備動力電池作為輔助動力電源。燃料電池汽車主要以氫氣為燃料，排放產(chǎn)物主要是水。

如何實現(xiàn)電動汽車充換電

充換電方式

傳導充電

車樁之間通過充電槍線連接充電 傳導式充電樁：非車載直流充電機、交流充電樁 應(yīng)用場合靈活，適用面廣

無線充電

基于電磁感應(yīng)原理，車輛上安裝接收裝置，地面安裝發(fā)射裝置

收發(fā)裝置能在一定距離內(nèi)以高頻電磁場形式傳輸電能

處于研究示范階段，量產(chǎn)少

換 電

車輛電池可拆卸

相比充電更快捷

直流充電機與交流電網(wǎng)相連，采用高頻電源技術(shù)為電動汽車車載動力電池提供直流電源，主要由控制單元、計量裝置、讀卡裝置、人機交互裝置、充電機模塊、低壓輔助電源、直流輸出接觸器、充電電纜和樁體等構(gòu)成，特點是充電功率大，效率高，時間短等。直流充電機根據(jù)充電機安裝位置的不同，可分為車載充電機和非車載充電機。一般公交、環(huán)衛(wèi)、郵政等社會公共服務(wù)用車采用地面直流充電機進行充放電操作。

交流充電樁采用傳導方式為具有車載充電機的電動汽車提供交流電能，由樁體、充電接口、保護控制裝置、計量計費裝置、讀卡裝置、人機交互界面等組成，特點是系統(tǒng)簡單，占地面積小，操作方便。交流充電樁可分為落地式和壁掛式。落地式充電樁適合在各種停車場和路邊停車位進行地面安裝；壁掛式充電樁適合在擁擠的空間、周邊有墻壁的固定建筑物進行壁掛安裝。交流充電樁具有人機交互功能、計量功能、刷卡計費功能、通信功能、安全防護功能。

電池更換站采用電池更換方式為電動汽車提供電能供給，并能夠在換電過程中對更換設(shè)備、動力蓄電池進行狀態(tài)監(jiān)控。電動汽車換電設(shè)備主要由充電架、電池箱及電池箱更換設(shè)備組成，電池箱是由若干單體電池、箱體、電池管理系統(tǒng)及相關(guān)安裝結(jié)構(gòu)件等構(gòu)成的成組電池，一般其物理尺寸、功能實現(xiàn)、容量等與電動汽車的整車設(shè)計緊密相關(guān)。

從目前發(fā)展情況來看，換電模式發(fā)展面臨建設(shè)成本高、標準不統(tǒng)一、盈利難等問題，大多在出租車、網(wǎng)約車層面嘗試。隨著電池能量密度的提高，現(xiàn)在電池成本更低；同時，電動汽車能耗不斷下降，而且電池成本和整車能耗還在不斷下降，這些都將有助于換電模式繼續(xù)提升經(jīng)濟性。

截至2020年12月，我國充電站累計達到6.36萬座、換電站達到555座，公共充電樁達到80.7萬個，私人充電樁為87.4萬個。

推動充換電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》提出，要大力推動充換電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

加快充換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。科學布局充換電基礎(chǔ)設(shè)施，加強與城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃、電網(wǎng)規(guī)劃及物業(yè)管理、城市停車等的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。依托“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源，提升智能化水平，積極推廣智能有序慢充為主、應(yīng)急快充為輔的居民區(qū)充電服務(wù)模式。

提升充電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)水平。引導企業(yè)聯(lián)合建立充電設(shè)施運營服務(wù)平臺，實現(xiàn)互聯(lián)互通、信息共享與統(tǒng)一結(jié)算。加強充電設(shè)備與配電系統(tǒng)安全監(jiān)測預警等技術(shù)研發(fā)，規(guī)范無線充電設(shè)施電磁頻譜使用，提高充電設(shè)施安全性、一致性、可靠性，提升服務(wù)保障水平。

鼓勵商業(yè)模式創(chuàng)新。結(jié)合老舊小區(qū)改造、城市更新等工作，引導多方聯(lián)合開展充電設(shè)施建設(shè)運營，支持居民區(qū)多車一樁、臨近車位共享等合作模式發(fā)展。

自2006年起，國家電網(wǎng)有限公司在《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》指導下，率先開展新能源汽車充換電技術(shù)研究、標準制定、裝備研制、示范工程建設(shè)，帶動了充換電基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

國家電網(wǎng)公司全力服務(wù)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，不斷加快電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。形成覆蓋全國176個城市、5萬余公里的“十縱十橫兩環(huán)”高速公路快充網(wǎng)絡(luò)，搭建全球規(guī)模最大的智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺。智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺累計接入充電樁119萬根，鏈接3000多家上下游企業(yè)，服務(wù)620萬戶平臺用戶，有力帶動產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。

【專訪】

圍繞新能源汽車充換電技術(shù)及服務(wù)模式，《亮報》對中國電科院用電與能效研究所智能電網(wǎng)能效試驗檢測中心副主任李濤永進行了專訪。

《亮報》：為了更好地滿足新能源汽車的不同充換電需求，不斷提高新能源汽車的市場競爭力，下一步還應(yīng)探索哪些新型充換電服務(wù)模式？

李濤永：2021年是“十四五”開局之年，在“碳達峰、碳中和”以及“新基建”部署帶動下，中央和地方政府對充換電基礎(chǔ)設(shè)施支持力度顯著增加，今年的《政府工作報告》也明確指出“增加停車場、充電樁、換電站等設(shè)施，加快建設(shè)動力電池回收利用體系”。下一步居民區(qū)充電設(shè)施、大功率快速充電及換電設(shè)施將成為建設(shè)重點。

居民區(qū)建樁方面。目前，居民區(qū)充電樁建設(shè)存在落地難，部分老舊小區(qū)配電容量不足等問題。未來需進一步完善居民區(qū)充電樁建設(shè)推進機制，落實街道辦事處等基層管理機構(gòu)責任，推廣智能有序充電、樁群就地互聯(lián)、統(tǒng)建統(tǒng)營新模式，破解居住地充電難題，化解電動汽車里程焦慮。

大功率充電方面。新型高效交直流轉(zhuǎn)換裝備、新一代大功率充電技術(shù)及其標準正在由中外車企樁企聯(lián)合攻關(guān)，未來10年將有望在公交車、礦用電動卡車等商用車型中進行規(guī)模化應(yīng)用。屆時將統(tǒng)一全球充電接口，充電電壓、充電電流將提升至1000伏、900安左右，5分鐘大約可增加續(xù)航里程100~200公里，實現(xiàn)“充電像加油一樣便捷”。

換電方面。電動汽車充換電模式演變一直備受各界矚目。百度、網(wǎng)易及蔚來等企業(yè)都呼吁建立電動汽車動力電池國家強制標準，提高車電分離型電動汽車及其換電設(shè)施標準化水平，統(tǒng)一規(guī)格、統(tǒng)一接口，實現(xiàn)車電分離、動力電池互換互通，降低制造、場站建設(shè)及運維成本，促進換電模式發(fā)展。換電設(shè)施將會作為充電網(wǎng)絡(luò)的重要補充，在商用車領(lǐng)域持續(xù)深化換電技術(shù)應(yīng)用，并積極探索在私人乘用領(lǐng)域的商業(yè)模式。

充電商業(yè)模式方面。車網(wǎng)協(xié)調(diào)成為行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展重要方向。國家產(chǎn)業(yè)規(guī)劃明確將車網(wǎng)協(xié)同作為融合創(chuàng)新重點任務(wù)提出，“碳達峰”下電網(wǎng)可再生能源調(diào)峰壓力變大，能源互聯(lián)網(wǎng)和電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲體系將推進V2G（Vehicle-to-Grid，車輛到電網(wǎng)）、車網(wǎng)協(xié)調(diào)技術(shù)加快落地。實施層面有序充電、充電負荷聚合、虛擬電廠及各種類型風光儲充綜合體、充換電服務(wù)互聯(lián)互通、自動駕駛等都將促進充換電商業(yè)模式創(chuàng)新，進一步提升充換電服務(wù)便利性。

未來，隨著電動汽車保有量的增長，依托智能有序充電、大功率充電、換電等新一代充換電技術(shù)及配套商業(yè)模式，會形成一系列創(chuàng)新型充換電服務(wù)模式，滿足眾多不同充電場景下的電動汽車充電需求。

來源：《國家電網(wǎng)報》《經(jīng)濟日報》《科技日報》《北京日報》、新華社客戶端、國網(wǎng)電動汽車公司等

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