蘇雅拉圖 韓東濤

(呼倫貝爾學(xué)院 內(nèi)蒙古 海拉爾 021008)

引言

隨著世界環(huán)境污染和能源危機(jī)日益加劇。新能源汽車替代傳統(tǒng)燃料汽車將成為汽車工業(yè)新的發(fā)展方向，電動(dòng)汽車作為典型的新能源汽車將以其綠色能源、零排放的優(yōu)點(diǎn)得到大力的推廣和應(yīng)用。合理解決電動(dòng)汽車動(dòng)力電池充電問題是加快電動(dòng)汽車發(fā)展的重要途徑。為避免充電設(shè)施數(shù)量不足和盲目擴(kuò)大建設(shè)造成資源浪費(fèi)等現(xiàn)象，必須對(duì)充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)進(jìn)行合理的規(guī)劃和建設(shè)。

2015年9月由國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于加快電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》，同年10月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局、工信部和住建部聯(lián)合發(fā)布了《電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展(2015年～2020年)》[1]，提出要加強(qiáng)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)專項(xiàng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和指導(dǎo)，對(duì)推進(jìn)電動(dòng)汽車的發(fā)展、合理進(jìn)行電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有重要的意義。

電動(dòng)汽車的全面健康發(fā)展，除了其自身技術(shù)的發(fā)展與突破之外，很大程度取決于具有完善的充電基礎(chǔ)設(shè)施做為保障。完善的充電基礎(chǔ)設(shè)施是影響和制約其發(fā)展的重要因素。目前，我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施存在著地區(qū)區(qū)域氣候影響較大、電動(dòng)汽車規(guī)格不統(tǒng)一、充電網(wǎng)絡(luò)及其職能化發(fā)展慢等不利因素[2]。其中我國(guó)北方冬季氣溫較低，對(duì)電動(dòng)汽車電池的低溫特性要求較高，如何解決動(dòng)力電池自身的超低溫放電特性是制約北方電動(dòng)汽車發(fā)展的重要因素，這也決定了我國(guó)北方充電基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃和建設(shè)有別于其它地區(qū)。合理的規(guī)劃和布局充電基礎(chǔ)設(shè)施將是推進(jìn)電動(dòng)汽車在我國(guó)北方地區(qū)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。

1 國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展進(jìn)展

1.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)外電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展較全面，如德國(guó)計(jì)劃到2020年新增10000個(gè)交流充電樁、5000個(gè)直流快速充電樁，其充電設(shè)施具有便攜化、多樣化的特點(diǎn)，柏林將近1000個(gè)傳統(tǒng)路燈上安裝了即插即用的汽車充電樁點(diǎn)；美國(guó)的電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)主要以大力推廣個(gè)人充電樁為主，其充電樁數(shù)量已經(jīng)達(dá)到54000樁以上；日本計(jì)劃在2020年以前全國(guó)建成200萬個(gè)普通充電樁、5000個(gè)快速充電站，預(yù)在高速公路建設(shè)100座電動(dòng)汽車充電站[3]。

國(guó)外高寒地區(qū)以挪威為例，2020年止，挪威電動(dòng)汽車市場(chǎng)份額可占到80%，全電動(dòng)汽車達(dá)到65%[3]，主要取決于其車載電池耐低溫技術(shù)及其充電設(shè)施建設(shè)的發(fā)展。經(jīng)測(cè)試，電動(dòng)汽車寒冷天氣下平均損失了其官方續(xù)航里程的18.5%。其中現(xiàn)代科納，它僅損失了9%的續(xù)駛里程，它提供了405km的續(xù)航能力[4]。

1.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)快速發(fā)展主要集中在華北、華南地區(qū)，北方地區(qū)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展相對(duì)較慢，其中制約北方地區(qū)發(fā)展新能源汽車及充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的困局主要有：電池技術(shù)難題、充電樁建設(shè)及傳統(tǒng)能源優(yōu)勢(shì)等三個(gè)方面，而受冬季低溫影響的電池效率下降的電池技術(shù)問題是制約其發(fā)展的主要原因[5]。如何推進(jìn)我國(guó)北方高寒地區(qū)充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)問題也將是我們面臨的問題之一；如何更加有效的推動(dòng)提升充電設(shè)施產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平、提升充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)水平、優(yōu)化布局充電設(shè)施建設(shè)、強(qiáng)化充電設(shè)施電力接入保障、提升充電互聯(lián)互通水平、完善標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、推進(jìn)商業(yè)模式創(chuàng)新，進(jìn)一步完善各項(xiàng)政策措施都將是我們急需解決的問題[6]。例如吉林省就針對(duì)電池低溫技術(shù)瓶頸、充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展重視程度不足、充電基礎(chǔ)設(shè)施的使用率較低等問題提出了充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與建設(shè)應(yīng)遵循科學(xué)高效原則,與區(qū)域總體規(guī)劃和路網(wǎng)規(guī)劃相協(xié)調(diào),與電動(dòng)汽車泊車的時(shí)空分布基本匹配的規(guī)劃建議[7]。

2 現(xiàn)階段呼倫貝爾市海拉爾區(qū)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施不足及改進(jìn)措施

呼倫貝爾市海拉爾區(qū)地處我國(guó)北方，冬季當(dāng)?shù)刈畹推骄鶜鉁乜蛇_(dá)-35℃左右，對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池及其充電設(shè)施的使用有著更加特殊的要求。因此如何提高冬季低溫環(huán)境下動(dòng)力電池的充電效率、如何更加有效的提高充電基礎(chǔ)設(shè)施的使用效率、如何科學(xué)合理的進(jìn)行充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等問題尤為凸顯[8]。

受冬季環(huán)境溫度影響，目前呼倫貝爾市海拉爾區(qū)電動(dòng)汽車的數(shù)量及容量相對(duì)較少，HEV及BEV的使用發(fā)展和提升空間很大。電動(dòng)汽車的充電方式主要集中使用家庭式慢充方式為主，公共充電樁站相對(duì)比較少；出租車領(lǐng)域使用液化石油氣為燃料的乘用車比較普遍。其充電基礎(chǔ)設(shè)施不足主要體現(xiàn)在：呼倫貝爾市海拉爾區(qū)城區(qū)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃單一且起步晚、充電樁站相對(duì)分散不集中，而且標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、適合電動(dòng)汽車充電的大型集中充電場(chǎng)所不足、城市建設(shè)包括充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)政策規(guī)劃與充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需統(tǒng)一協(xié)調(diào)、適應(yīng)電動(dòng)汽車發(fā)展體系標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)不足等諸多方面[9]。

換電站與充電站相結(jié)合同時(shí)積極推進(jìn)燃料電池加注站建設(shè)的規(guī)劃策略將是在一定程度上解決這一問題的有效措施。同時(shí)根據(jù)城市道路、市政設(shè)施及交通狀況的實(shí)際情況，建設(shè)適合低溫環(huán)境下使用的充電設(shè)施，并進(jìn)行室內(nèi)與室外布置的合理規(guī)劃，既要防止充電設(shè)備不足、效率低，又要防止無計(jì)劃建設(shè)造成浪費(fèi)閑置等問題。在大力建設(shè)公共充電設(shè)施的同時(shí)，鼓勵(lì)和支持居民私人充電樁和單位內(nèi)部充電設(shè)施建設(shè)和共享應(yīng)用。同時(shí)加強(qiáng)政策規(guī)劃與監(jiān)管制度，完善技術(shù)保障制度，簡(jiǎn)化規(guī)劃建設(shè)審批程序。通過實(shí)現(xiàn)多元化的充電方式，實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化。

3 對(duì)于呼倫貝爾市海拉爾區(qū)未來電動(dòng)汽車充電設(shè)施規(guī)劃的建議

呼倫貝爾市海拉爾區(qū)未來充電設(shè)施應(yīng)優(yōu)先發(fā)展以河?xùn)|、河西、新區(qū)商業(yè)辦公區(qū)域集中、道路交通便利、市政設(shè)施完備、居民居住密度較大、對(duì)充電設(shè)施需求量大為主。但由于部分地區(qū)屬于老城區(qū)，設(shè)施的加裝改造、占地等方面難點(diǎn)較大。因此，對(duì)充電設(shè)施的規(guī)劃布置應(yīng)以公共充電基礎(chǔ)設(shè)施為主，私人充電樁共享，小區(qū)內(nèi)公共充電樁的建設(shè)將成為公共充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)為輔的原則進(jìn)行規(guī)劃。同時(shí)冬季“以換為主、以充為輔、充換互補(bǔ)”的方式進(jìn)行規(guī)劃。其中強(qiáng)調(diào)電動(dòng)汽車換電站為冬季主要補(bǔ)充電量方式。

本文以呼倫貝爾市海拉爾區(qū)河?xùn)|區(qū)學(xué)府路、根河路、勝利大街、海拉爾大街圍成區(qū)域?yàn)槔M(jìn)行局部分布規(guī)劃加以說明。其中學(xué)府路、根河路、勝利大街、海拉爾大街人口分布密集，公共交通便利，居住、商業(yè)、辦公集中，處于城鄉(xiāng)結(jié)合部位，具有典型代表性。以點(diǎn)帶面，使用相同策略和規(guī)劃方式可進(jìn)行充電設(shè)施的合理布局。

3.1 大學(xué)、居民小區(qū)、中小學(xué)、企業(yè)、醫(yī)院、購物中心、政府辦公地等地點(diǎn)按照“快充為主、高效換裝、專場(chǎng)專用、周邊配套、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)設(shè)站、專線出入”等原則。

3.2 按照換充電相結(jié)合的辦法布置，冬季以快捷室內(nèi)換電為主。并以海拉爾區(qū)區(qū)域?yàn)槔?，在海拉爾大街與學(xué)府路交匯口周邊、海拉爾大街與滿洲里路交匯口周邊、勝利大街與滿洲里路交匯口周邊、勝利大街與學(xué)府路交匯口周邊、和平大街與學(xué)府路交匯附近及和平大街與根河路交匯附近設(shè)立三個(gè)對(duì)置布置的地上室內(nèi)或地下可同時(shí)進(jìn)行10輛～15輛車輛進(jìn)行快速更換電池的換電站6座。采用公共工作人員換電為主，自助式刷卡開門自助換電為輔相結(jié)合的方法。

3.3與商業(yè)中心、大型開發(fā)建筑如東山機(jī)場(chǎng)、交通樞紐、大型企業(yè)專用停車場(chǎng)等合建布設(shè)公共換電站5座，設(shè)置汽車充電樁200個(gè)左右，主要集中在機(jī)場(chǎng)路、龍鳳新天地購物中心、市醫(yī)院等區(qū)域，主要服務(wù)出租車、專用車、私家車及其他車輛，滿足居民上班、購物、游玩等彈性出行時(shí)的充電需求，并盡量開通充電出入專用通道，避免發(fā)生交通擁堵。對(duì)于交通擁擠的道路及周邊，可采用上下層停車設(shè)施與短時(shí)停車限時(shí)方式相結(jié)合的管理辦法。同時(shí)結(jié)合車輛電池加熱倉的方式輔助快速高效充電。例如，根據(jù)居民彈性出行預(yù)測(cè)需求，在機(jī)場(chǎng)大街龍鳳家園路周邊停車需求及停車泊位分布情況，規(guī)劃設(shè)置10個(gè)～20個(gè)電動(dòng)汽車充電樁，成吉思汗廣場(chǎng)周邊共設(shè)置20個(gè)～25個(gè)電動(dòng)汽車充電樁，呼倫貝爾學(xué)院等停車設(shè)施設(shè)置20個(gè)～30個(gè)電動(dòng)車充電樁；勝利大街龍鳳購物中心周邊共設(shè)置15個(gè)～20個(gè)電動(dòng)汽車充電樁，第五中學(xué)及勝利市場(chǎng)周邊共設(shè)置20個(gè)～30個(gè)電動(dòng)汽車充電樁；結(jié)合學(xué)府路龍鳳學(xué)府花園及周邊區(qū)域規(guī)劃設(shè)置10個(gè)～15個(gè)電動(dòng)汽車充電樁。結(jié)合滿洲里路綠波小區(qū)及周邊區(qū)域規(guī)劃設(shè)置10個(gè)～15 個(gè)電動(dòng)汽車充電樁。結(jié)合學(xué)府路學(xué)府佳苑及周邊區(qū)域規(guī)劃設(shè)置5個(gè)～10個(gè)電動(dòng)汽車充電樁。如圖1所示。

圖1 海拉爾區(qū)域充電樁、換電站規(guī)劃分布圖

結(jié)語

我國(guó)北方高寒地區(qū)具有冬季氣溫較低、地域跨度大等典型氣候地域特點(diǎn)，本文通過分析呼倫貝爾市海拉爾區(qū)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃，以點(diǎn)帶面。結(jié)合并借鑒國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，提出了冬季“以換為主，慢充為補(bǔ)，快充為輔”；夏季“慢充為主，快充為補(bǔ)，換電為輔”的分區(qū)配置、分類應(yīng)對(duì)的策略原則，并通過換電站、快充電樁、慢充電樁的合理布局，基本形成了較合理的充電基礎(chǔ)設(shè)施布局。尤其在燃料電池汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面需進(jìn)一步加大力度，以探索更加適合我國(guó)高寒地區(qū)發(fā)展的新能源汽車類型及其基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方案。其次，對(duì)呼倫貝爾市海拉爾區(qū)電動(dòng)汽車推廣使用提供可靠的設(shè)施保障，并為我國(guó)北方高寒地區(qū)發(fā)展充電基礎(chǔ)設(shè)施合理布局提供重要的參考依據(jù)。