节能环保电动汽车对电网影响及增值服务

【摘 要】在研究分析了中国电动汽车相关政策发展趋势和特点的基础上，阐述电动汽车的普及程度、类型、充电时间、充电方式以及充电特性的不同会使电动汽车对电网的产生影响。电网企业面对挑战的同时，也应抓住商机，积极开拓相关领域的增值业务，促进产业的健康发展。文章最后指出了电动汽车虽然节能，却不可以忽视它的环保问题。

【关键词】电动汽车；充电；电网；增值业务；节能环保

0.引言

在当今全球汽车工业面临金融危机冲击以及能源环境问题的巨大挑战情况下，大力发展电动汽车，推动传统汽车产业的战略转型，这在全世界已经达成了广泛共识。目前汽车尾气污染已成为空气污染的重要因素之一，电本身属于绿色清洁能源，加之可再生资源都可以转化为电能，所以汽车最终可能要靠纯电力驱动。

目前，我国已出台诸多优惠补贴政策，扶持和引导电动汽车行业的推广和发展。加之中国已有北京、贵阳、上海、广州、天津、杭州六个城市对常规动力汽车采取限牌政策，将来可能会波及更多城市，但电动汽车却不在限牌之列，对于那些摇号久摇不中以及不愿高价竞拍车牌的准车主，也是一大吸引优势。近期被媒体称做汽车业“苹果”的特斯拉公司电动汽车迅速崛起，国产的比亚迪等公司也紧随其后，大家都想分一杯羹。因此，电动汽车的发展步入关键时期，这对于电网企业来说，意味着机遇与挑战并存。

1.电动汽车充电对电网的影响因素

1.1电动汽车的保有量

截止到2013年年末，全国民用汽车保有量达到13741万辆，比2012年末增长13.7%，其中私人汽车保有量10892万辆，增长17.0%。民用轿车保有量7126万辆，增长19.0%，其中私人轿车6410万辆，增长20.8%。工信部装备工业司副司长王富昌指出，预计到2020年中国汽车保有量将超过2亿辆，由此带来的能源安全和环境问题将更加突出。

电动汽车数量占比不多时，对电网的影响就小，而当数量猛增时，其对电网的影响效果将是巨大的。当技术成熟并且规模化生产降低价格，配套的充电设施完善后，消费车在权衡对比汽油机驱动的汽车后，购买电动汽车的意愿会大幅增加。

1.2电动汽车的类型划分

不同类型电动汽车由于体积和功能用途不一样，厂家和型号的不一样，因此充电特性中的电流电压和充电时间是不一样的，容量大、充电时间长的对电网影响最大。

1.3电动汽车的充电时间

作为电动汽车的使用群体，其更倾向于对方便性方面的考虑，例如上下班时间和用车习惯。如果从电网企业的角度来强制性规定充电时间，肯定会遭到用户的抵触情绪，影响对电动汽车的客户体验效果。电网企业可以对电动汽车充电采取“峰谷电价”等优惠激励政策，对于广大求取实惠的车主来说，促使其在夜间利用廉价的谷电充电，形成白天行驶、夜间充电的运行模式。

电动汽车本身装有蓄电池，可以在配电网中作为移动储能装置。虽然V2G能量双向流动技术使车主能利用峰谷价差在负荷高峰时通过向配电网售电获取一定的经济利益，但是这种技术忽略了对电池的影响，频繁的充放电次数会减少电池的循环寿命，从而缩短了用户电动汽车电池的可使用间隔，增加其一笔不小的电池更换费用，将使用户得不偿失，让这种应用失去推广的价值。

1.4电动汽车接入电网的方式

电动汽车通过充电站和充电桩与电网发生着互动联系。由于充电桩容量较小且相对分散（零星分布在小区和办公场所的停车位上），所以其对电网影响很小；而由于充电站一般包含有多台充电机和充电桩，并且分为直流充电和交流充电，容量大且相对集中，其对电网的影响较大。

1.5电动汽车的充电方式

电动汽车充电方式大致分为充电模式和更换电池模式，其共同显著的特点是利用专用插座从电网获取电能。

充电模式按时间可划分为慢速充电和快速充电。慢速充电每次充电所需的时间较长；而快速充电是利用大电流给电动汽车充电，这种充电方式的缺点在于不仅会给电网带来较大的冲击，还会大幅减少电池使用寿命。

更换电池模式是安装已充满电的电池，将空电池留在充电场所利用小电流进行长时间充电。如果使用公共共享电池，会给运营商带来新的检测麻烦，诸如车主是否将已损坏或者仿冒的电池来以次充好，电池的折旧值怎么补偿等问题。但如果每辆电动汽车有一块标记好的专属备用电池存放于充电场所，虽然可以解决此问题，但又将限制该车只能在定点充电场所充电和更换电池。

1.6电动汽车充电的谐波污染

充电机对电动汽车充电时，直流电流在交流三相之间不停地换相而产生谐波。解决办法是：增加换流装置的相数，当脉动数由6 增加到12时，可以大幅降低谐波电流有效值；加装无功补偿装置，借以提高系统承受谐波的能力；充电机侧就地加装滤波装置滤除谐波。

2.电动汽车充电带给电网的增值服务

2.1移动APP的应用

手机移动终端APP 已经越来越深入民心了，随着移动互联网时代的发展，APP应用开发市场的突飞猛进，成为移动互联网的主流。电网企业可以与软件开发商合作，开发一款具备多种服务的手机软件。

（1）提供车辆预约充电服务（选择充电站地点和时间）。

（2）预约充电代驾服务（由服务人员在指定地点接车，充电完成后，再送还到客户指定地点交车）。

（3）与4S店合作，提供汽车维修、美容、保养、电池购买更换服务。

（4）与银行或者第三方支付平台合作，用手机即可完成充电机的电费充值或者扣除服务。

2.2客户消费分析

在不考虑客户隐私的前提条件下与商家合作，依据客户在充电机的记录，由软件分析每个客户的用车习惯，例如行驶里程、行驶路线、行驶时间、充电频繁度等，得出其生活和工作的规律，区分出几个消费档次的车主，向其提供活动范围周边的商圈，例如衣食住行等消费娱乐服务或者其他产品购买。

3.电动汽车对节能的突出作用

电动汽车的研究表明，其能源转换为机械传动的效率已超过常规汽车。特别是城市极度拥堵的路况下，汽车行驶速度缓慢。而电动汽车停止时不需要消耗电能，在刹车制动过程中，电动机可自动转化为发电机，实现制动减速时能量的回收再利用。

同时电动汽车的推广可有效地减少一个国家对石油资源的依赖，将有限的石油用于更重要的国防军事等战略层面，其电力可以由煤炭、天然气、水能、核能、太阳能、风能、潮汐等能源替代转化。

4.电动汽车在环保方面的思考

电动汽车没有常规汽车工作时产生的废气，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污染”。相对于内燃机产生的噪声，电动机的噪声污染较小。

但目前发展电动汽车要面临更多难题，虽然在使用过程中没有污染排放的电动汽车，但为其服务的上下游产业链却都是污染大户。中国电动车使用的电池主要是铅酸电池和锂电池，为了保持300公里的续航能力，电动汽车必须使用重达600公斤的磷酸铁锂电池。在国内大力推动电动汽车发展的大背景下，铅酸电池将会被大量应用，其在生产与回收环节都会产生严重污染，生产环节的金属材料加工中有铅、砷、镉、汞、铬等会释放到灰尘和水中，含量超标的重金属严重威胁着居民健康。因此政府要设定好中小企业进入铅锌行业准入条件，加强对生产环节的管控，引导健全回收体系，避免电动汽车环保伪命题的发生。

5.结语

随着产油区地缘政治博弈、战争阴影和恐怖袭击因素导致的能源危机加深，电动汽车必将取代传统的内燃机型汽车。电动汽车的发展在给电网企业带来巨大电力和附加消费市场的同时，也对电网的运行和供电质量造成影响，同时在节能环保方面的问题也值得引起深思。这一切都需要国家层面的设计和正确引导，让电动汽车上下游行业健康可持续发展。

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