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淺談新能源汽車充電樁建設及優(yōu)化

更新時間:2023-12-01      瀏覽次數(shù):433

胡冠楠

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:本文針對新能源汽車充電樁建設工作進行探究,采用案例分析法、文獻查閱法,指出了新能源汽車充電樁建設存在的問題,闡述了充電樁建設與優(yōu)化的對策。研究表明:目前新能源汽車充電樁建設中存在不少的問題,優(yōu)化充電樁建設區(qū)域布局,制定優(yōu)惠政策,普及私人充電樁,優(yōu)化運營管理模式,才能有效解決這些問題,促進新能源汽車充電樁建設產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

關鍵詞:新能源汽車;充電樁;建設問題;優(yōu)化對策

0引言

當今的中國汽車市場已被新能源汽車強勢占領,回想2018年左右汽車充電公司(資陽明瑞新能源科技有限公司)進入四川資陽地區(qū)時,這項投資還屬于一片藍海,同時也開啟了電力企業(yè)融入汽車能源市場的新局面。作為新能源汽車的動力保障,充電樁無疑是影響汽車行駛里程、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。隨著近年來“新基建"的推進,我國開始大力發(fā)展充電基礎設施,各地有關部門也在通過對消費者、運營商的引導,不斷對充電樁的建設進行完善和發(fā)展。

1新能源汽車充電樁建設存在的問題

1.1 充電樁建設區(qū)域分布不均

調(diào)查顯示,很多車主會通過高德地區(qū)等軟件尋找充電樁。多數(shù)車主表示,在用相關軟件找尋附近充電樁時,其分布不均勻情況相當嚴重,市區(qū)分布密集,郊區(qū)分布松散,需要花費很長的時間才能找到下個充電樁。從市場F額上看,在遠離市區(qū)10公里范圍內(nèi)的充電樁,一般由類似星星充電提供服務,而國內(nèi)的充電樁數(shù)量較少,出現(xiàn)了服務商戶分布不均的情況,市場競爭力的缺失,嚴重限制了行業(yè)的發(fā)展,這對于新能源汽車充電樁的建設而言并不是一件好事。以特斯拉品牌為例,即便是大型新能源汽車企業(yè),也很難做到為自己銷售的汽車建設足夠的充電樁,而且為了節(jié)約成本,通常不會將充電樁均勻分布在所有區(qū)域,且充電效率有限,難以滿足車主的充電需求。

1.2 社會公共停車場充電費用高

隨著國民教育水平的提升,人民群眾的思想觀念也在發(fā)生變化,從一味的追求經(jīng)濟演變?yōu)槿伺c自然的相處。同時,大多數(shù)企業(yè)也愿意承擔社會責任,通過新材料、新技術的是用來控制能耗,減少污染物的排放。在出行方面,伴隨著交通設施的不斷完善,共享單車的日益發(fā)展,越來越多的人選擇低碳出行的方式。在這樣的背景下,很多人開始用新能源汽車取代傳統(tǒng)汽車,在減少污染排放、保護生態(tài)環(huán)境的情況下,也增加了對電能的需求,充電費用也得到了相應的提升。在新能源汽車的充電費用上,主要包括服務費、基礎費兩個部分,收費方式基于用電度數(shù)收取。這種收費模式下,由于充電樁的位置不同,服務費用跨度較大,占比25%-100%不等。另外,車主充電時還要承擔停車費用,尤其是在公共充電樁充電時,綜合起來用戶需要承擔的費用并不輕松。

1.3 部分充電設施維護不及時

很多充電樁在投入使用后,經(jīng)過長期的風吹日曬,設備會出現(xiàn)不同程度的損壞,給充電用戶帶來安全隱患。同時,充電公司沒有及時維護受損的充電樁,再加上充電樁管理不到位,出現(xiàn)充電故障、無法充電等諸多問題;由于充電樁建設速度快,相應的條件、技術發(fā)展跟不上速度,使得充電樁在出現(xiàn)問題時,無法及時進行優(yōu)化,影響充電樁的正常使用;充電樁無人看管,部分燃油車停放在充電樁的位置,妨礙新能源汽車的充電,使車主產(chǎn)生焦慮感。此外,人為使用充電樁時,也會出現(xiàn)無法避免的問題,如有的車主不小心扯斷充電槍,會在停車后出現(xiàn)無法充電的情況。

2新能源汽車充電樁建設及優(yōu)化的對策

2.1 優(yōu)化充電樁建設區(qū)域布局

新能源汽車充電樁建設區(qū)域布局的優(yōu)化,要堅持“以人為本、適度超前"的原則,可從以下幾點進行:(1)在現(xiàn)有停車場的基礎上,適當擴大充電樁的建設面積。建設過程中,國家電網(wǎng)等充電樁的建設力度。結(jié)合充電樁的規(guī)劃、發(fā)展要求,對現(xiàn)有設施進行改擴建。現(xiàn)階段,各大運營商充電樁已基本覆蓋各城市,但隨著新能源汽車數(shù)量的增加,充電樁規(guī)模也要不斷擴大,從而縮短服務半徑,提高新能源汽車的充電效率。(3)城鄉(xiāng)結(jié)合。分析充電樁的分布情況來看,我國公共充電樁的建設區(qū)域集中。其中,北京、廣東、山東、湖北等地公共充電樁的建設率達73.9%,這些城市激勵政策力度大,資金量充足,但三線、四線城市由于財力不足,激勵政策不到位等,導致充電樁運營商的投資主動性不高,不利于新能源汽車的推廣。鑒于此,要發(fā)揮以城市帶動農(nóng)村的作用,實現(xiàn)城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展,使新能源汽車能夠真正“走出去"。

2.2 制定補貼政策,減免停車費用

對于公共停車場充電費用高的問題,要針對各區(qū)域的新能源汽及充電樁情況,提供針對性的補貼政策。在補貼政策制定過程中,要全面考慮每個地區(qū)的充電市場需求,及未來的發(fā)展態(tài)勢。除了要給予資金補貼外,還要不斷豐富服務類型、補貼方式。采用不同性質(zhì)區(qū)分、郊區(qū)和國家發(fā)改委相關通知精神,相繼發(fā)布川府發(fā)[2020116]號文件、川發(fā)價格[2021]401號文件等,確定對經(jīng)營性新能源汽車快速充電設施用電實行J格優(yōu)惠,執(zhí)行大工業(yè)電價,實行峰谷平分時電價政策,2025年底前免收基本電費。

2.3 基于共享機制優(yōu)化運營管理模式

對于部分充電設施維護不及時的問題,可從優(yōu)化運營管理的角度著手,以共享機制為依據(jù),將私人充電樁引入市場,實現(xiàn)雙贏的目標。新時代背景下,私人充電樁數(shù)量增加,規(guī)模擴大,基于該特點,可在市場范圍內(nèi)引入私人充電樁,從而不斷擴大運營商的服務范圍。通過x時舉措釋放供電潛能,將閑置的私人充電樁引入其中,統(tǒng)一管理,科學調(diào)配。對于各運營平臺而言,可通過峰谷電價機制,引導新能源汽車車主的充電需求,根據(jù)削峰填谷的方式,改善高峰階段的充電情況;對于由政府管理的停車場,可采用免費x時開放政策,短期停車充電的新能源汽車可適當減少費用或免費;對于其他類型的公共停車場,積極鼓勵停車場和運營商合作,并在服務商的管理中納入停車費,以此來減少停車場的充電費用,降低新能源汽車車主的充電負擔。

2.4 普及私人充電樁

相較于公共充電樁,私人充電樁的建立更加容易,尤其是對回鄉(xiāng)過年的新能源汽車車主而言,鄉(xiāng)村幾乎沒有充電樁,如果車輛沒電就會陷入困局,影響車輛的正常使用。為此,國家要大力普及私人充電樁,尤其是一種依靠轉(zhuǎn)換裝換器使用家庭用電的設備。需要注意,在私人充電樁設計過程中,要確保其大小合適,過大搬運不方便,過小電量不足;且費用也不能過高,要讓更多車主用得起。以四川省為例,國網(wǎng)四川電動汽車服務有限公司、資陽市雁江區(qū)長遠汽車充電服務站等多家電動充電樁企業(yè)已在四川省資陽市遍地開花,而一般居民也隨時可申請自己的專屬充電樁。

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、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、學校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎設施設計。

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)絡傳輸層、數(shù)據(jù)中心層和客戶端層。

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)絡傳輸層:通過4G網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務器。

4)數(shù)據(jù)中心層:包含應用服務器和數(shù)據(jù)服務器,應用服務器部署數(shù)據(jù)采集服務、WEB網(wǎng)站,數(shù)據(jù)服務器部署實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎數(shù)據(jù)庫。

5)應客戶端層: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,對設備狀態(tài)、設備使用率、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施,維護充電設施信息、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

4結(jié)語

綜上所述,新能源汽車充電樁在經(jīng)過多年的發(fā)展后,整體情況良好,且充電樁的建設和以往相比,規(guī)模更大、安全性更高,這也為新能源汽車數(shù)量的增加、行業(yè)的發(fā)展提供了條件。但就目前而言,新能源汽車充電樁的建設還存在不足之處,需要相關領域和工作人員加大研究力度,積極采取有效的措施進行優(yōu)化,從而提高充電樁的建設質(zhì)量,提高安全穩(wěn)定的充電效率,助力新能源汽車行業(yè)發(fā)展。

參考文獻

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[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版.


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