產(chǎn)品中心
淺析電動汽車充電樁發(fā)展現(xiàn)狀及運營模式
任運業(yè)
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
摘要:隨著電動汽車技術(shù)的日臻成熟和新能源政策的深入推進,越來越多的電動汽車產(chǎn)品進入普通消費者視野。眼下電動汽車快速推廣的較大障礙就是充電樁的建設(shè),加快充電樁建設(shè)刻不容緩。
關(guān)鍵詞:充電樁;建設(shè);運營
0引言
電動汽車是符合當(dāng)前時代發(fā)展需求的低碳化交通工具,更是符合當(dāng)前社會民眾出行需求的主流趨勢,作為運營基礎(chǔ)的充電體系,是電動出行工具能否得到廣泛認可的重要基礎(chǔ)。所以對其普及與完善的討論十分必要。由于充電站和充電樁的選址、建設(shè)、維修維護都需要花費大量人力物力財力,這是一個需要多方合力的產(chǎn)業(yè)。
1電動汽車充電樁發(fā)展形勢
1.1發(fā)展現(xiàn)狀
在電動汽車推廣過程中,車、電池、充電是要面對的三個問題。如果充電設(shè)施建設(shè)完善,就可以降低消費者對里程的要求,車輛成本隨之下降,私人市場逐漸打開,逐漸形成良性循環(huán)。"但在電動汽車與充電樁之間,“應(yīng)該先有車還是應(yīng)該先有樁"的糾結(jié)一直存在。一方面,人們都在說電動汽車發(fā)展的瓶頸是充電基礎(chǔ)設(shè)施的不完善。而另一方面,由于能實際上路跑起來的私人電動車也沒有多少,大量建好的充電樁閑置甚至荒廢。
當(dāng)前,社會普遍認為,應(yīng)該把建設(shè)充電樁上升為的基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)范,新的道路建設(shè)、新的小區(qū)建設(shè)以至于老區(qū)改造,都應(yīng)把充電樁建設(shè)作為一個硬性的規(guī)定。無疑,政策層面的支持對充電設(shè)施建設(shè)將是一個很大的推力。但充電設(shè)施建設(shè)需要更多有效的想法和辦法。不過,目前核心的問題,是需要有一個完整并且行之有效的市場機制來保證充電設(shè)施的建設(shè),充電樁建設(shè)也需要有合適的運營機制,不能wan全依。應(yīng)當(dāng)用市場化的機制和政策促進充電樁建設(shè),需要有一個投資盈利的模式,一定要有這樣的機制,一定要讓建充電樁的人也得益。現(xiàn)在的實際情況是,電動汽車和充電設(shè)施發(fā)展不協(xié)調(diào)導(dǎo)致充電設(shè)施建設(shè)項目收益率低,甚至電動設(shè)施的成本都無法收回,電網(wǎng)也沒有太大的積極性來擴建充電站。
另外一個顯而易見的原因是,過去幾年承擔(dān)充電設(shè)施建設(shè)主要任務(wù)的是電網(wǎng),缺少行業(yè)競爭,這也導(dǎo)致充電樁價格高,對大規(guī)模建設(shè)不利。民營企業(yè)想進入充電設(shè)施建設(shè),但苦于沒有政策支持,因為設(shè)施建好以后還是需要跟電網(wǎng)合作,由電網(wǎng)提供電力。
1.2如何讓充電樁快速普及
我國充電樁現(xiàn)狀是數(shù)量少、有故障、排隊長。而且對于飛速增長的新能源車銷量,充電樁的安裝速度明顯落后。還存在充電點不容易找,充電設(shè)計不足,公共充電樁分布不均且布局不合理,充電接口互不兼容等大大小小的問題。據(jù)調(diào)查,大多數(shù)充點電都有指示牌指引,但很多自用充電樁卻沒有具體指示。這些問題都在一定程度阻攔的充電樁在全國的普及。要想讓充電樁能在全國盡快的普及開來,我們要做的還有很多。首先,我們應(yīng)該讓網(wǎng)絡(luò)盡可能鋪開、多渠道、多手段的讓充電樁裝起來。可像北京那樣,開始收取充電服務(wù)費,以此方式可刺激更多的資本來加入充電設(shè)施的建設(shè),可推動能源汽車的普及推廣,也可促進充電樁的普及。為了方便車主充電,可采用“e充網(wǎng)",可為車主提供充電樁位置和狀態(tài)查詢、導(dǎo)航、充電預(yù)約、出行路線規(guī)劃,可為車主提供很多的方便。另外,還應(yīng)該在居民區(qū)設(shè)有電動車停車位,要在其中預(yù)留充電樁接口,使充電樁與建筑相融合。還應(yīng)為廣大人民群眾普及一下充電樁的知識,可采用網(wǎng)絡(luò)的渠道讓公民了解有關(guān)充電樁的一切,比如如何快速找到充電樁,廣大公民可上查詢,查詢充電樁旁邊的指示牌以及下載有關(guān)的APP,這么多措施都可在一定程度下幫助公民出行盡快找到充電樁,為公民帶來較大的便利。要想讓充電樁能夠快速普及,就要著重精力解決目前充電樁在普及道路上遇到的種種困難。充電樁數(shù)量少,就要在現(xiàn)有能力的基礎(chǔ)上多建立一些充電樁;充電樁有故障,就要培養(yǎng)一些高科技人才來進行修理;充點電不容易找,就可利用媒體的力量來向公民進行普及;充電接口互不兼容,就要加快解決這一難題。“兵來將擋,水來土掩",我們作為中華人民共和國的合法公民,也要積極地配合政策,積極奉獻自己的力量。在買車的時候可考慮新能源汽車的購買,鼓勵政策的實施。相信在人民共同的力量下,充電樁一定會在我國快速的普及。
2充電樁運營模式發(fā)展分析
2.1普及化趨勢
普及與共享,是當(dāng)前社會主要的課題,亦是有利于社會發(fā)展的趨勢。所謂共享并不是將自身的東西共享給他人,而是社會所提供的可租借、可降低利用成本的生活方式。對于我國電動交通領(lǐng)域的發(fā)展來說,這樣的理念亦是很重要的,充電樁便是基礎(chǔ)的共享化充電設(shè)備。但當(dāng)前充電樁運營模式在我國發(fā)展的時間不夠長,所以必然會存在弊端,存在需要改善的部分。主要的問題之一,便是供電樁普及度不足。當(dāng)前許多人都對電動車有充分的認知,但對于充電樁的認知卻沒有普遍傳播,此外技術(shù)也并未普及,建設(shè)亦未普及,無法保證充電樁的分布的合理性,滿足電動車輛的充電需求。所以只有針對充電樁運營模式進行更深入的思考,保證相關(guān)設(shè)備的普及,確保電動車輛車主在遭遇電力不足的問題時,能夠就近找到充電樁進行充電,這樣才能保證電動車輛車主不會為充電問題而煩惱。當(dāng)前許多充電樁都是獨立存在于類似加油站一類車輛中轉(zhuǎn)補給點當(dāng)中,所以距離設(shè)置普遍較遠,但這樣并不能確保車主在電力不足時能夠迅速找到充電補給點。所以應(yīng)當(dāng)更多增設(shè)自主的投幣補給點,而且要進一步擴大電力補給點設(shè)置的的范圍。以確保車主到任何地區(qū)都能快速及時找到補給點并及時完成充電。除此以外,還應(yīng)當(dāng)定期開設(shè)充電樁應(yīng)用的相關(guān)教育講座,或利用海報宣傳、說明告示等方式確保更多民眾了解到電力充電樁系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)怎樣利用,這樣才能保證在室
外安設(shè)充電樁后,民眾都能了解到該怎樣應(yīng)用,無需他人的引導(dǎo)與代勞,便能夠自主完成充電。
2.2充電設(shè)備移動化趨勢
電動車作為以電力能源驅(qū)動的交通工具類型,如果與其他用電的工具相同,一旦能源不足,便無法繼續(xù)運行,但車輛是移動工具,所以不可能wan全保證在任何地區(qū)斷電都能馬上得到補給。以上談及了充電樁點的普及,但許多地區(qū)的電網(wǎng)布設(shè)是受地形等各方面因素限制的,如果民眾騎行到這樣的區(qū)域,出現(xiàn)了供電不足或已經(jīng)空電的情況,便寸步難行,這樣的情況下,相關(guān)企業(yè)與部門應(yīng)當(dāng)更靈活的規(guī)劃,建設(shè)移動供電體系。即是說要搭建起電網(wǎng)與用戶網(wǎng)的信息化,首先應(yīng)當(dāng)更積極的應(yīng)用預(yù)警裝置及定位裝置,確保電動車用戶在車輛電能不足時能夠及時得到提示,并且利用定位裝置確保用戶與移動供電點聯(lián)系時,供電點能夠及時獲取對方的定位。這樣便能夠針對性的委派就近的電能補給車,主動找到電動車用戶,及時助其完成電能補給,這樣的運營模式,擺脫了地點限制,能夠?qū)嶋H拓寬服務(wù)范圍。
2.3租賃趨勢
作為耗電量較大的交通工具,電動車的電池需要的電容參數(shù)大,體積也大,替換的價格幾乎相當(dāng)于電動車的一半,所以一旦出現(xiàn)電池損壞的問題,需要替換,就會給電動車車主帶來很大的的經(jīng)濟損失,而且電池作為消耗品,在不斷充電的過程中,耗損是必然的,這會影響機動車的普及,降低民眾對機動車的認可度,因此建立起實名租賃體制是十分必要的,以上有所談及,共享是十分重要的課題,共享單車便是為滿足低成本出行需求而產(chǎn)生的出行模式。所以針對電動車,也可以建立實名的共享電池或是共享電動車這樣的租賃體制,這是未來的重要趨勢,也是必然的趨勢,主要在于管理應(yīng)當(dāng)更加嚴格。
3安科瑞充電樁收費運營云平臺
3.1概述
AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的電動電動自行車充電站以及各個充電整法行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,實時監(jiān)控充電樁運行狀態(tài),進行充電服務(wù)、支付管理,交易結(jié)算,資要管理、電能管理,明細查詢等。同時對充電機過溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過壓,欠壓,絕緣低各類故障進行預(yù)警;充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng),用戶通過微信、支付寶,云閃付掃碼充電。
3.2應(yīng)用場所
適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區(qū)、實業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學(xué)校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計。
3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.3.1系統(tǒng)分為四層:
1)即數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、數(shù)據(jù)層和客戶端層。
2)數(shù)據(jù)采集層:包括電瓶車智能充電樁通訊協(xié)議為標準modbus-rtu。電瓶車智能充電樁用于采集充電回路的電力參數(shù),并進行電能計量和保護。
3)網(wǎng)絡(luò)傳輸層:通過4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
4)數(shù)據(jù)層:包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器,應(yīng)用服務(wù)器部署數(shù)據(jù)采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站,數(shù)據(jù)服務(wù)器部署實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。
5)應(yīng)客戶端層:系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費平臺。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動充電。
小區(qū)充電平臺功能主要涵蓋充電設(shè)施智能化大屏、實時監(jiān)控、交易管理、故障管理、統(tǒng)計分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能,同時為運維人員提供運維APP,充電用戶提供充電小程序。
3.4安科瑞充電樁云平臺系統(tǒng)功能
3.4.1智能化大屏
智能化大屏展示站點分布情況,對設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備使用率、充電次數(shù)、充電時長、充電金額、充電度數(shù)、充電樁故障等進行統(tǒng)計顯示,同時可查看每個站點的站點信息、充電樁列表、充電記錄、收益、能耗、故障記錄等。統(tǒng)一管理小區(qū)充電樁,查看設(shè)備使用率,合理分配資源。
3.4.2實時監(jiān)控
實時監(jiān)視充電設(shè)施運行狀況,主要包括充電樁運行狀態(tài)、回路狀態(tài)、充電過程中的充電電量、充電電壓/電流,充電樁告警信息等。
3.4.3交易管理
平臺管理人員可管理充電用戶賬戶,對其進行賬戶進行充值、退款、凍結(jié)、注銷等操作,可查看小區(qū)用戶每日的充電交易詳細信息。
3.4.4故障管理
設(shè)備自動上報故障信息,平臺管理人員可通過平臺查看故障信息并進行派發(fā)處理,同時運維人員可通過運維APP收取故障推送,運維人員在運維工作完成后將結(jié)果上報。充電用戶也可通過充電小程序反饋現(xiàn)場問題。
3.4.5統(tǒng)計分析
通過系統(tǒng)平臺,從充電站點、充電設(shè)施、、充電時間、充電方式等不同角度,查詢充電交易統(tǒng)計信息、能耗統(tǒng)計信息等。
3.4.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理
在系統(tǒng)平臺建立運營商戶,運營商可建立和管理其運營所需站點和充電設(shè)施,維護充電設(shè)施信息、價格策略、折扣、優(yōu)惠活動,同時可管理在線卡用戶充值、凍結(jié)和解綁。
3.4.7運維APP
面向運維人員使用,可以對站點和充電樁進行管理、能夠進行故障閉環(huán)處理、查詢流量卡使用情況、查詢充電\充值情況,進行遠程參數(shù)設(shè)置,同時可接收故障推送
3.4.8充電小程序
面向充電用戶使用,可查看附近空閑設(shè)備,主要包含掃碼充電、賬戶充值,充電卡綁定、交易查詢、故障申訴等功能。
3.5系統(tǒng)硬件配置
類型 | 型號 | 圖片 | 功能 |
安科瑞充電樁收費運營云平臺 | AcrelCloud-9000 | 安科瑞響應(yīng)節(jié)能環(huán)保、綠色出行的號召,為廣大用戶提供慢充和快充兩種充電方式壁掛式、落地式等多種類型的充電樁,包含智能7kW交流充電樁,30kW壁掛式直流充電樁,智能60kW/120kW直流一體式充電樁等來滿足新能源汽車行業(yè)快速、經(jīng)濟、智能運營管理的市場需求,提供電動汽車充電軟件解決方案,可以隨時隨地享受便捷高效安全的充電服務(wù),微信掃一掃、微信公眾號、支付寶掃一掃、支付寶服務(wù)窗,充電方式多樣化,為車主用戶提供便捷、高效、安全的充電服務(wù)。實現(xiàn)對動力電池快速、高效、安全、合理的電量補給,能計時,計電度、計金額作為市民購電終端,同時為提高公共充電樁的效率和實用性。 | |
互聯(lián)網(wǎng)版智能交流樁 | AEV-AC007D | 額定功率7kW,單相三線制,防護等級IP65,具備防雷 保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監(jiān)測、智能計量、遠程升級,支持刷卡、掃碼、即插即用。 通訊方:4G/wifi/藍牙支持刷卡,掃碼、免費充電可選配顯示屏 | |
互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁 | AEV-DC030D | 額定功率30kW,三相五線制,防護等級IP54,具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監(jiān)測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠 程升級,支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式:4G/以太網(wǎng) 支持刷卡,掃碼、免費充電 | |
互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁 | AEV-DC060S | 額定功率60kW,三相五線制,防護等級IP54,具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監(jiān)測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級,支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式:4G/以太網(wǎng) 支持刷卡,掃碼、免費充電 | |
互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁 | AEV-DC120S | 額定功率120kW,三相五線制,防護等級IP54,具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監(jiān)測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級,支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式:4G/以太網(wǎng) 支持刷卡,掃碼、免費充電 | |
10路電瓶車智能充電樁 | ACX10A系列 | 10路承載電流25A,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,總功率5500W。充滿自停、斷電記憶、短路保護、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。 ACX10A-TYHN:防護等級IP21,支持投幣、刷卡,掃碼、免費充電 ACX10A-TYN:防護等級IP21,支持投幣、刷卡,免費充電 ACX10A-YHW:防護等級IP65,支持刷卡,掃碼,免費充電 ACX10A-YHN:防護等級IP21,支持刷卡,掃碼,免費充電 ACX10A-YW:防護等級IP65,支持刷卡、免費充電 ACX10A-MW:防護等級IP65,僅支持免費充電 | |
2路智能插座 | ACX2A系列 | 2路承載電流20A,單路輸出電流10A,單回路功率2200W,總功率4400W。充滿自停、斷電記憶、短路保護、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別,報警上報。 ACX2A-YHN:防護等級IP21,支持刷卡、掃碼充電 ACX2A-HN:防護等級IP21,支持掃碼充電 ACX2A-YN:防護等級IP21,支持刷卡充電 | |
20路電瓶車智能充電樁 | ACX20A系列 | 20路承載電流50A,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,總功率11kW。充滿自停、斷電記憶、短路保護、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別,報警上報。 ACX20A-YHN:防護等級IP21,支持刷卡,掃碼,免費充電 ACX20A-YN:防護等級IP21,支持刷卡,免費充電 | |
落地式電瓶車智能充電樁 | ACX10B系列 | 10路承載電流25A,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,總功率5500W。充滿自停、斷電記憶、短路保護、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。 ACX10B-YHW:戶外使用,落地式安裝,包含1臺主機及5根立柱,支持刷卡、掃碼充電,不帶廣告屏 ACX10B-YHW-LL:戶外使用,落地式安裝,包含1臺主機及5根立柱,支持刷卡、掃碼充電。液晶屏支持U盤本地投放圖片及視頻廣告 | |
智能邊緣計算網(wǎng)關(guān) | ANet-2E4SM | 4路RS485串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC12V~36V。支持4G擴展模塊,485擴展模塊。 | |
擴展模塊ANet-485 | M485模塊:4路光耦隔離RS485 | ||
擴展模塊ANet-M4G | M4G模塊:支持4G全網(wǎng)通 | ||
導(dǎo)軌式單相電表 | ADL200 | 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,輸入電流:10(80)A; 電能精度:1級 支持Modbus和645協(xié)議 證書:MID/CE認證 | |
導(dǎo)軌式電能計量表 | ADL400 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,分相總有功電能,總正反向有功電能統(tǒng)計,總正反向無功電能統(tǒng)計;紅外通訊;電流規(guī)格:經(jīng)互感器接入3×1(6)A,直接接入3×10(80)A,有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級 證書:MID/CE認證 | |
無線計量儀表 | ADW300 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,有功電能計量(正、反向)、四象限無功電能、總諧波含量、分次諧波含量(2~31次);A、B、C、N四路測溫;1路剩余電流測量;支持RS485/LoRa/2G/4G/NB;LCD顯示;有功電能精度:0.5S級(改造項目) 證書:CPA/CE認證 | |
導(dǎo)軌式直流電表 | DJSF1352-RN | 直流電壓、電流、功率測量,正反向電能計量,復(fù)費率電能統(tǒng)計,SOE事件記錄:8位LCD顯示:紅外通訊:電壓輸入較大1000V,電流外接分流器接入(75mV)或霍爾元件接入(0-5V);電能精度1級,1路485通訊,1路直流電能計量AC/DC85-265V供電 證書:MID/CE認證 | |
面板直流電表 | PZ72L-DE | 直流電壓、電流、功率測量,正反向電能計量:紅外通訊:電壓輸入較大1000V,電流外接分流器接入·(75mV)或霍爾元件接入(0-20mA0-5V);電能精度1級 證書:CE認證 | |
電氣防火限流式保護器 | ASCP200-63D | 導(dǎo)軌式安裝,可實現(xiàn)短路限流滅弧保護、過載限流保護、內(nèi)部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測等功能;1路RS485通訊,1路NB或4G無線通訊(選配);額定電流為0~63A,額定電流菜單可設(shè)。 |
4結(jié)語
新能源汽車充電設(shè)施不完善,難以滿足現(xiàn)有新能源汽車充電續(xù)航要求,已成為當(dāng)前和未來一段時期內(nèi)推廣新能源汽車的主要障礙,建議加大宣傳推廣力度,并理順利益分配機制,提高相關(guān)場所管理者對充電樁的認識和接受程度,同時創(chuàng)新充電方式、減小用地難等建設(shè)阻力,化解建設(shè)場所難題,加快普及布設(shè)充電樁。
參考文獻
[1]胡驊,宋慧.電動汽車[M].北京:人民交通出版社,2013
[2]王海鋒.電動汽車充電樁發(fā)展現(xiàn)狀及運營模式探討[J].2017年9期
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05版.
作者簡介
任運業(yè),男,現(xiàn)供職于安科瑞電氣股份有限公司。