关于加快充电设施规划建设,促进电动汽车产业整体推进的研究

【摘要】 大力推动电动汽车的发展完全符合威海的城市定位和发展目标，有利于实现节能减排的目标。而建设电动汽车充换电站是电动汽车产业推广的前提和基石，完善高效的能源供给网络是电动汽车广泛应用的必要条件之一。

【关键词】电动汽车 充换电站 规划

中图分类号： O442 文献标识码：A

截止2010年10月，威海市民用机动车（含县、区）保有量已达到18万辆，并且以每年高于9.3%的增长率快速增加。大量机动车对能源的消耗及环境的污染不可小觑。

大力推动电动汽车的发展完全符合威海的城市定位和发展目标，有利于实现节能减排的目标。而建设电动汽车充换电站是电动汽车产业推广的前提和基石，完善高效的能源供给网络是电动汽车广泛应用的必要条件之一。

1、项目背景

1.1国外充换电站发展现状

国外在电动汽车充电设施的研究和建设方面起步较早，因没有一个强有力的市场主导单位引导以及政府部门的扶持，所以发展缓慢，基本以试点形式推广。截至 2009 年 ，电动汽车充电站在欧洲、美国、日本等几个国家，取得了一定的成果，统计如表所示。

从表中可以看出，国外纯电动汽车汽车保有量即纯电动汽车占汽车总数的比例很小，相关的充放电配套设施比较薄弱，而且能量供应都基本以交流供电和车载充电机充电为主，没有形成能量供应网络和大规模、即时的电动汽车能量补充模式。

1.2国内充换电站发展现状

2009年至今我国已掀起了电动汽车充电设施建设热潮。目前，全国已有14座充换电站投产运行， 22座充换电站进入施工阶段， 24座充换电站进入设计阶段， 18座充换电站处在项目前期阶段。

14座投产运行的电动汽车充电站是：南京迈皋桥充电站，夫子庙充电站，浙江古翠路换电站，西安曲江南充电站，唐山南湖充电站，扬州吴州路充电站，上海公司漕溪路充电站（扩建），四川成都石羊充电站，安徽合肥柳树塘充电站及芜湖飞阳充电站，山东临沂焦庄充电站，河南商都路充电站，江西宜春充电站。

南京：迈皋桥充电站紧邻南京地铁1号线终点站，占地面积约500平方米，其中室内设备、监控、休息等功能区约为60平方米，充电系统包括有源滤波装置、三组充电机及充电终端，充电终端布置在室外，可供三辆电动公交车同时充电，运营的公交车辆长12米，共有38个座位，限载77人，单次充电满充需3小时左右，充电量180千瓦时，行驶里程120―150公里，百公里电耗126千瓦时。电动公交车每百公里费用约106元，而普通公交车每百公里费用约233元。

夫子庙站电动汽车充电站位于南京夫子庙景区，是全国首座坐落在景区内的充电站，占地面积约400平方米，其中室内设备间、监控室、展示廊等功能区约为70平方米，包括两台直流充电机和八台交流充电桩，可供两辆中型电动汽车和八辆小型电动汽车同时充电。

杭州：古翠路电动汽车充换电站位于文二西路与文三西路之间的古翠路上，是国家电网第一个以“换电为主，插充为辅”思路建成的电动汽车换电站。站内有25个交流充电桩，4台直流充电机，200台2.4千瓦电池模块充电机，可通过快充、慢充、快换三种充电方式，适应各类不同用户的需要。

1.3我市电动汽车及充电站发展现状

就产业基础来看，我市初步掌握了新能源汽车的三大核心技术。广泰空港引进开发的永磁无刷直流电机已经通过国家电动车电动机及控制器检测中心的检测；东升能源是目前国际上首家采用有机无机合膜技术生产的企业，其电池的性能远优于国内普遍选用的磷酸铁锂电池；同时我市拥有汽车及零配件制造企业64家，未来我市新能源汽车产业将重点实施“二三一”工程，即：建设两大园区，突破三大技术，培育一条配套产业链。

就电动汽车发展现状来看，广泰空港研发的首台12米纯电动公交车已下线，后续还有两台车即将下线，计划今年年初投入在市区内进行载客试运行，目前采用自购的充电设施在厂区内充电；另外威海电力公司已经建设两处充电站，分别位于威海电力大厦和高区电力分公司院内，设置3个交流充电桩，充电设施处于起步阶段。

2、充换电站需求预测分析

2.1 电动汽车保有量预测

充换电站的数量和布局主要考虑纯电动汽车需求。按照近期综合交通规划及纯电动汽车占汽车的比例，本次研究对威海市2015、2020年纯电动汽车的保有量预测如下：

预计至2015年，市区机动车保有量约为25.4万辆，纯电动汽车保有量约占汽车总量的0.5%，约为1269辆；预计至2020年，市区机动车保有量约为42.6万俩，纯电动汽车保有量约占汽车总量的3%，约为12800辆。

2.2 充电设施分类及技术指标

电动汽车充电设施建设分为充换电站、交流充电桩两大类。以充换电站为主要模式。电动汽车充换电站根据其功能、容量、建设规模分为以下三类：集中充电站、充换电站、电池配送站。

（1）集中充电站

集中充电站用来对标准电池组集中充电，为电池配送站配送电池；负责标准电池组的保养、检测，并指挥协调电动汽车充电网络的运行。每个集中充电站近期配置4000组电池，远景配置6000组电池，占地按远景预留，面积约8000平方米。

（2）充换电站

以标准电池模块充电、换电为核心，整车快速充电为辅 。每个充换电站近期配置 200组电池，远景配置400组电池。同时设置 4个换电工位、若干个整车充电位和充电桩。占地按远景预留，面积约 1400 平方米。

（3）电池配送站

以公共服务点、社区服务中心及各类服务网点为支撑，提供标准电池更换服务；可考虑借用现有停车位作为换电工位。每个电池配送站配置80组电池，由集中充电站统一配送，占地面积约 80 平方米。

（4）独立充电桩

以公共停车泊位、景区换乘中心为重点，提供标准充电接口，实现车辆慢速整车充电及计量，独立充电桩充电时间为每次 6―12 小时。

2.3 充电站需求预测分析

（1）充电设施预测条件

电池容量：60Ah ，车载电池4组 /辆；

单次充电行使里程：车载电池充放电最高可行使128公里。结合实际路况，考虑 20% 的余量，单次充电考虑行使 100公里；

平均单车每天行使里程：40公里，即每辆车平均2.5天需更换一次电池。

（2）各种充电设施服务能力

集中充电站（及配套电池配送站）的电池每天循环次数为2次，则每个集中充电站近期日服务能力为2000辆(2×4000/4=2000)，满足5000 辆 (2000×2.5=5000)电动汽车保有量的需求；远景日服务能力为3000辆 (2×6000/4=3000) ，满足7500辆 (3000×2.5=7500) 电动汽车保有量的需求。

一个集中充电站最终可满足75座配送站的电池需求，考虑每天配送2次电池，则配送站的日服务能力为40辆（2×80/4=40），满足100辆（40 ×2.5=100）电动汽车保有量的需求。

充换电站电池每天循环次数为4次，则每个充换电站近期日服务能力为200 辆（4 ×200/4=200），满足 500辆（200×2.5=500）电动汽车保有量的需求；远景日服务能力为400辆（4×400/4=400），满足1000 辆（400×2.5=1000）电动汽车保有量的需求。

独立充电桩的日服务能力为1辆，考虑电动汽车充电需求和能源补给模式， 1个独立充电桩可满足2辆电动汽车保有量的需求。

（3）充电设施规模预测

2015年按满足1269辆电动汽车保有量进行规划布点，远景2020年按满足12800辆电动汽车保有量进行规划。

至2015年，充换电站与独立充电桩服务能力配比分别为80%和20%，考虑建设2座充换电站，10座配送电站，独立充电桩150套；

至2020年，充换电站与独立充电桩服务能力配比分别为90%和10%，考虑建设1座集中充电站，4座充换电站，50座配送电站，独立充电桩700套；

表 威海各种充电设施规模及其服务能力

3、充换电站布局规划初步设想

3.1布局要求

（1）充电站布点应纳入城市规划，服务能力应适度超前电动汽车保有量的增长。

（2）充电站按一次规划、分期建设的原则，随着保有量的增长，逐步扩大服务范围，满足用户需求。

（3）集中充电站考虑独立建造，服务范围 80~120 平方公里，供应半径 5~7 公里。

（4）充换电站独立或结合电力公共设施建造，市中心区的服务半径 1.5~2 公里。

（5）配送站应结合公共服务点、社区服务中心及各类服务网点等形式进行布点，服务半径 0.6~0.8 公里。

（6）独立充电桩应纳入新建住宅小区、办公场所和公共设施等停车位配套布点，现有停车位逐步改造补建，一般按停车位数的 2%~3% 设置。道路上的停车位暂不考虑建设独立充电桩。

（7）公路网设置充换电站（含整车充电位），间距为 2 5公里。

3.2 初步设想

（1）近期布点

为了满足近期1270辆电动汽车的充换电需求，结合充电布局的相关要求及变电站布局，根据威海电动汽车充换电站需求预测，至2015年，规划建设2座充换电站，10座配送站，150套独立充电桩；至2020年，规划建设形成1个集中充电站，4座充换电站，50座配送站，700套独立充电桩的设施规模。充换电站与配送站可根据人口分布、车辆分布和车流密度进行配置。

表2015年充电设施布点一览表

（2）远期布点

为了满足远期12800辆电动汽车的充换电需求，至2020年，规划建设形成1个集中充电站，4座充换电站，50座配送站，700套独立充电桩的设施规模。其中改建现状1座充换电站为集中充电站，新建3座充换电站，新增40座配送站，550套独立充电桩。

表2020年充电设施布点一览表

3.3 实施保障

（1）政策保障

（1）电动汽车充电站的选址要纳入城市整体规划，通过资源整合、多元投资，更好的发挥现有公交停保场、社会停车场等场地资源作用，建设集中充电站、标准充（换）电站和独立充电桩，满足使用要求，为新能源汽车的发展提供保障。

（2）对充电站建设优先保障用地，政府积极协调解决用地、电网布置、专用设施配备等方面的问题，建议由电力公司为主体，社会力量为辅助，制订优惠的财税扶持政策，以保障新能源产业的良好发展。

（2）技术保障

（1）探索多种能源供给模式，吸收国内外先进技术，建立满足运行需要的能量供给设施、维修保养设施和车辆运行测试系统，为充电站的建设发展作技术支撑。

（2）大力开展充电站科技创新、技术攻关等科研工作，并形成产业体系，为私人购买电动汽车的发展做好基础保障和技术支撑。

（3）建立健全充电站各项保障措施、规章制度体系、应急方案和协调机制等，建立监控中心，通过远程智能监控系统和高效的保障团队等措施确保充电站的安全运行。

（4） 售后服务由整车生产厂家及电池生产厂家保障团队驻点提供，包括整车日常保养及电池保养维护。