1、電動汽車充電站市場細分作者： 姜久春 來源： 能源評論 發表時間： 2010-11-17電動汽車尤其是純電動汽車要想走進尋常百姓家， 必須借助便捷的充電網絡。 目前， 世 界各國也正在積極制定電動汽車獎勵和推廣政策，幫助電動汽車早日實現商業化運營。我國正在掀起 充電站 建設熱潮， 如何合理規劃和建設面向大眾的充電站， 成為人們關注 的熱點問題。我國已經成為世界上汽車保有量增長最快的國家。2010 年初，汽車銷售量首次超過美國成為世界第一。 從汽車產業作為我國經濟的支柱產業， 以及我國與發達國家的汽車保有量 的差距來看，預計今后一段時期，我國汽車保有量仍將保持持續的增長。目前我國85%的汽油被汽

2、車消耗， 而我國作為石油資源相對貧乏的國家， 2009 年石油對外依存度已經超過50%，已經嚴重威脅到我國 能源 安全。大力發展新能源汽車已成為我國應對氣候變化和推動節能減 排的一項重要措施，以電動汽車為代表的新能源汽車將會成為未來的發展趨勢和方向。2008 年國家財政部、科技部在全國推行“十城千輛”節能和新能源計劃，國家財政部 預計將投入 2000 億元用于推廣和使用新能源汽車。隨著我國純電動汽車研發力度的加大， 純電動汽車的電池、電機等技術難關被一一攻克，純電動汽車技術已經趨于成熟。電動汽車尤其是純電動汽車想要走進百姓家， 首要條件就是要有便捷的充電網絡。 電動 汽車要想取代傳統的燃油汽車

3、必須解決能源供給問題。 電動汽車的動力來源于車載電池， 如 果沒有布局合理、 設施完善的充電網絡， 就會大大降低電動汽車使用的便利性， 嚴重削弱電 動汽車的市場競爭力，制約電動汽車的推廣和發展。國內外充電站建設現狀目前，美國、法國、德國、英國、加拿大等國家都已建成了各自的電動汽車充電設施， 主要以充電樁為主。在美國， 加利福尼亞州、 弗吉尼亞州等各地都開展了充電設施的建設。 美國第一太陽能 公司(SolarCity )在加州101高速公路上建造了 5個充電站。每個充電站能夠提供 240伏、 70安快速充電服務，能夠在 3.5 小時內為特斯拉純電動汽車充滿電。 2009 年，美國舊金山 市政廳對

4、面廣場建設的三個電動汽車充電樁也投入使用。在法國， 足夠多的電力企業在城市建設了足夠的充電站供電動汽車使用，同時電動汽車也可以在家中充電。截止到2008 年，全法國有 1 萬多輛各類電動汽車， 200 座公共充電站， 電動汽車示范應用集中在市政、 郵政、 公交、電力、環衛等公用事業部門。 以色列和日本也制訂了明確的電動汽車充電站建設計劃，幫助電動汽車在本國早日實現商業化。其中，以色列計劃建立世界上第一個電動汽車網絡，建造 50 萬個充電站， 并于 2010 年投入使用第一批電動汽車。 日本政府也表示， 為普及電動 汽車將在三年內建造千余座充電站。日本東京電力公司將帶頭參與有關的基礎建設， 20

5、10 年東京將率先建成 200多座充電站，預計三年后將增加到1000 座以上。另外， 為了實現真正的節能減排，而不是將汽車的排放轉移到電廠，美國、日本等國正 在嘗試采用清潔能源為電動汽車充電。 充電站裝有太陽能發電系統和儲能系統， 能夠將太陽 能發的電儲存在設備中，為車輛充電。 2009 年， Carbon Day Automotive 公司在美國芝加哥 推出了一種以太陽能作為發電能源的太陽能插入式充電站。我國電動汽車充電站試點大多局限于電動公交汽車或內部集團用車， 因此我國還沒有建 成真正面向不同用戶的充電站服務網絡。目前已經建成或在建的比較有代表性的充電站有：2006 年，比亞迪在深圳總部

6、建成深圳首個電動汽車充電站。2008 年，北京市奧運會期間建設了國內第一個集中式充電站，可滿足 50 輛純電動大巴 車的動力電池充電需求。2009年10月，上海市電力公司投資建成上海漕溪電動汽車充電站， 設置 9個充電車位， 主要服務于該公司內部的電動工程車、政府機關的班車及部分社會公交車。2009 年底，北京首科集團在健翔橋建設完成了國內第一個包含完整智能微網的北京純 電動乘用車示范充電站。2010年，上海世博會規劃了可供 120 輛純電動大巴車充電的集中式充電站，并已進入 建設實施階段。2010 年，南方電網投產的首批電動汽車充電站（樁）在深圳建成投運，建設規模為 2 個充電站、 134

7、個充電樁。車載電池發展趨勢一直以來， 電池的一次充電續航里程、 充電時間、 使用壽命等被認為是阻礙電動汽車車 商業化的瓶頸。當前， 電動車 輛可選用的動力蓄電池主要包括鉛酸、鎳鎘、 鎳氫和鋰離子電 池。長期以來，鉛酸電池以其工藝成熟、性能穩定以及售價低廉等優點得到了廣泛的應用； 但由于其質量和體積大、 充電時間較長以及壽命短， 使得純電動汽車的一次性充電行駛里程 和運行效率都不能滿足實際運營需要。 鎳鎘電池由于具有很好的充放電倍率特性， 出現后也 得到一定的發展， 但由于其具有記憶效應、 含重金屬易造成環境污染等問題而沒有被推廣使用。鎳氫電池以其充放電倍率大、無環境污染隱患、無記憶效應等優點，

8、在電動汽車上得到 了廣泛的應用，但是鎳氫電池工作電壓低（ 1.2 伏），為了達到一定的電壓等級，需要大量 的電池串聯，隨之帶來的一致性問題使其在電動汽車上的應用受到一定的限制。1991 年，鋰離子電池推出以后， 以其工作電壓平臺高、 質量比能量和體積比能量大 （理 論比容量達到3860mAh/g）、無環境污染、工作溫度范圍大、自放電率低、無記憶效應、充 放電效率高、壽命長等顯著優點得到人們的廣泛認同，并迅速在手機、 筆記本電腦、數碼相 機等便攜式設備上得到了廣泛的應用， 成為化學電源中最重要的成員之一， 也是新一代電動 汽車的理想動力源。充電方式：慢充？快充？快換？充電設施的建設要根據充電車輛

9、的不同選擇不同的充電方式， 而充電方式選擇是否合理 直接影響充電設施建設方案以及建造成本。 現在常用的充電站充電方式有慢充、 快充和快換 三種：慢充一般以較小電流進行充電，充電時間通常為 5?8小時，甚至長達 10小時；快充 又稱應急充電，以較大電流短時間在 20分鐘至 1小時內，為電動汽車提供短時充電服務； 快換則是通過直接更換車載電池迅速補充電能， 換電時間與燃油汽車加油時間相近， 大約需 要5到10分鐘。慢充比較適合于具有車載充電機的電動私家車， 續航里程能夠滿足一天行駛的需要， 利 用晚間進行充電， 并且充電時可以采用晚間低谷電價， 降低了充電成本， 但是難以滿足使用 者緊急或者長距離

10、行駛需求。 如果采用快充作為補充， 可以很好解決續航里程不足時電能補 給問題。但是，快充方式對電池的損害大，因電流較大，對技術、安全性要求也較高。快換方式最為便捷，但是 需要電動汽車和車載電池實現標準化，而且快換過程中需要專業人員進行操作。充電站建設：充電站？充電樁？電動汽車充電設施可以分為集中充電站和充電樁組成。 集中充電站是在固定地點設置多 個充電機， 占地面積較大。另一種主要充電設施是充電樁，占地面積較小， 可以設置在現有 停車場、 購物廣場及其他便于電動汽車停靠的地點， 充電樁只提供單相 220 伏交流電源， 需 要通過車載充電機對電動汽車進行充電， 由于車載充電機功率較小， 所以充電

11、樁一般采用慢 充方式。國外的充電站是以充電樁為主， 一般一個充電樁一次只能為一輛電動汽車充電。 而國內 充電站初期的服務對象為公交系統， 因此建設規模較大， 可以同時為多輛電動汽車進行充電。充電設施的建設方案應充分考慮電動汽車的種類以及其行駛要求。 公交車、 市政環衛車 輛行駛線路固定， 可以利用已有的停車場建設充電站， 采用以快換為主結合快充的方式， 保 證車輛的正常行駛和工作。 而政府公務車、 企業商用車、 示范園區用車等運行區域比較固定 集中，則可以在政府集中辦公場所或企業集聚附近區域、 博覽會中心區域建設電動汽車充電站， 采用以慢充為主， 結合快 充或快換的方式。 但是對于向出租車、

12、私家車等， 由于運行線路和區域不確定， 應該在機場、 火車站、酒店、醫院、購物中心、超市等公共停車場或者小區停車位中建大量充電樁，采用 快充或者慢充的方式給車輛進行充電。現在，各個試點城市建設的充電設施主要采用在城市中規劃大型集中充電站輔以布局合理的 大量充電樁構成充電網絡， 力求滿足不同電動車輛的不同充電需求。 商業化運營： 有站無車？ 有車無站？有些人認為電動汽車正面臨“皮之不存， 毛將焉附”的困境。 盡管現在電動汽車以及充 電站的技術已經趨于成熟， 但電動汽車較高的價格仍然是阻礙其產業化的首要因素之一， 因 此難免會出現“有站無車”的局面， 增加了電動汽車及充電站商業化運營的難度。 電動

13、汽車 售價較高的主要原因是電池成本過高， 目前鋰電池的價格約是每千瓦時約 1000 歐元（約 1480 美元） ，隨著電池技術的不斷發展， 市場研究機構預測到 2015 年，標準 25千瓦時鋰電池將 降價五成。 此外為了降低電動汽車的價格， 可以借鑒國外電動汽車的運營方式， 采用車與電 池分離的運營方式， 使用者不需購買電池， 可以向專業電池運營商或企業租用電池， 降低了 電動汽車的購置成本以及使用成本。國家應該在政策， 包括運營充電站的稅收方面給予適當的優惠政策， 讓建設、 運營充電 站的企業盈利，才能鼓勵充電站的發展，從而在一定程度上保障電動汽車產業的持續發展。 如果充電站像加油站一樣多、

14、一樣便利，并且國家出臺電動汽車優惠政策，如減免停車費、 購置稅等， 自然會吸引更多人使用電動汽車， 進而推動電動汽車充電站商業化發展。 所以充 電網絡的建設以及國家相關扶持政策對于電動汽車的普及最為關鍵。電動汽車商業化運營需要多種力量支持， 根據運營過程中主體參與者不同， 目前電動汽 車充電站的商業化運營模式主要有政府主導型、 充電系統關聯企業主導型、 社會企業主導型 和電動車輛用戶主導型四種。由于國內電動汽車及充電站商業運營還處于發展初期探索階段，因此， 具體采用哪種運營方式，必須考慮電動汽車的發展程度以及不同電動汽車的運營特點。充電站與智能電網結合智能電網和充電站相結合是一個互補的方案， 因為智能電網儲能環節和電動汽車電池成 本都較高，如果在應用過程中將兩者結合起來， 電池中的電力就既可以作為電動汽車的能源， 又能夠作為智能電網的移動儲能設備，將產生互相促進、 互相利好的效應。 同時， 電動汽車 作為分布式儲能設備可以作為后備電源， 也可以作為電力調峰、 調頻、旋轉備用的良好手段， 從而使電力波動問題得到有效抑制。據不完全統計， 假如把北京的公交車全部換成電動車， 用電容量可以達到全市用電負荷 的 10%。北京市的電力峰谷差基本在 40%?50%，如果電動公交車全部在夜間充電，