黃瑜珈　李聰　戴梓源　鄭鵬威

摘 要：隨著新能源汽車的高速發(fā)展也勢(shì)必帶動(dòng)新能源汽車充電樁的發(fā)展，然而充電樁的建設(shè)較為滯后，其建造成本相對(duì)較高，占用面積較大。因此，選擇充電樁建造的最優(yōu)位置，提高充電樁的利用率，對(duì)電力用戶和政府都有重要意義。本文就充電樁的選址問題進(jìn)行相關(guān)探討。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車 選址問題 充電樁 新能源

Analysis on the Site Selection of Charging Piles for New Energy Electric Vehicles

Huang Yujia，Li Cong，Dai Ziyuan，Zheng Pengwei

Abstract：With the rapid development of new energy vehicles， it is bound to drive the development of charging piles for new energy vehicles. However， the construction of charging piles lags， their construction costs are relatively high， and they occupy a large area. Therefore， choosing the optimal location for the construction of charging piles and increasing the utilization rate of charging piles are of great significance to power users and the government. This article discusses the location of charging piles.

Key words：electric vehicle， location problem， charging pile， new energy

1 引言

汽車作為重要的交通工具，為人們生活帶來便捷和舒適的同時(shí)，也帶來了環(huán)境污染、能源消耗等負(fù)面影響。隨著環(huán)境問題的加劇以及公眾對(duì)環(huán)保問題的重視，大力發(fā)展新能源汽車來實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車工業(yè)的節(jié)能減排勢(shì)在必行。近幾年來國(guó)家政策的支持，很多公司對(duì)于電動(dòng)汽車生產(chǎn)研發(fā)投入的資金和成本也都越來越多。目前，我國(guó)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展已初具規(guī)模，產(chǎn)業(yè)環(huán)境不斷優(yōu)化，給新能源充電樁產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的機(jī)會(huì)。對(duì)于電動(dòng)汽車來說，需要解決的問題包括續(xù)航及充電等問題，而關(guān)于電動(dòng)汽車充電站的建設(shè)及其選址也已成為主要的研究方向，對(duì)充電樁進(jìn)行科學(xué)、合理的分布規(guī)劃，不僅對(duì)于政府能有效減少建設(shè)成本，也可以給用戶帶來便捷的充電體驗(yàn)，進(jìn)一步促進(jìn)電動(dòng)汽車在人們生活中的使用。

2 電動(dòng)汽車概述

2.1 電動(dòng)汽車的分類

電動(dòng)汽車是由動(dòng)力電池提供能量源的，全部或部分由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車。目前，按照動(dòng)力系統(tǒng)和工作原理的不同，可分為純電動(dòng)汽車（BEV）、混合動(dòng)力汽車（HEV）、插電式混合動(dòng)力汽車（PHEV）和燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV）四種類型。純電動(dòng)汽車依靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，在行駛過程中不存在大氣污染問題，有著良好的發(fā)展前景。純電動(dòng)汽車的技術(shù)相對(duì)成熟，且充電簡(jiǎn)單，其中純電動(dòng)汽車的組成包括：電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)等機(jī)械系統(tǒng)、完成既定任務(wù)的工作裝置等。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點(diǎn)。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電源和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝置等組成。電動(dòng)汽車的其他裝置基本與內(nèi)燃機(jī)汽車相同，它的基本工作原理為：蓄電池—電能—功率電子裝置—電動(dòng)機(jī)—?jiǎng)恿鲃?dòng)系統(tǒng)—驅(qū)動(dòng)汽車行駛，原理圖見下圖1。

2.2 充電裝置的分類

純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車需要為車載儲(chǔ)能裝置補(bǔ)充電力，就是通常說的充電。根據(jù)我國(guó)GB/T 19596—2004《電動(dòng)汽車術(shù)語》中的定義，電動(dòng)汽車的充電是指以受控的方式將電能傳輸?shù)诫妱?dòng)汽車的蓄電池或其他車載儲(chǔ)能裝置中的過程，這一過程主要通過充電裝置來完成。

傳導(dǎo)式充電裝置分為非車載充電機(jī)、車載充電機(jī)、交流充電樁、直流充電樁和交直流充電樁等。非車載充電機(jī)指安裝在電動(dòng)車輛外部，將交流電變換成直流電，使用有線連接的方式給汽車充電。車載充電機(jī)是指固定在電動(dòng)汽車上的一種裝置，它將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，使用有線連接的方式給汽車充電。交流充電樁是指固定在電動(dòng)汽車外部并與交流電網(wǎng)相連，為電動(dòng)汽車提供交流電源的裝置。直流充電樁是固定安裝在電動(dòng)汽車外、與交流電網(wǎng)連接，為動(dòng)力電池提供直流電源的供電裝置，直流充電可以提供足夠的功率，輸出的電壓和電流調(diào)整范圍大，一般采用三相四線制交流380V，頻率50Hz，可以實(shí)現(xiàn)快充的要求。本文主要討論充電樁這種充電裝置的選址問題。

3 充電樁的選址布局原則

電動(dòng)汽車充電站的建造相比傳統(tǒng)的燃油汽車加油站來說，建設(shè)成本較高。這是由于充電站的規(guī)模差異、類型不一等原因決定的。因此，如果充電站規(guī)劃的數(shù)量或位置不當(dāng)，不僅造成資浪費(fèi)，更進(jìn)一步加重了建造成本。因此充電樁的選址問題具有重要意義，在進(jìn)行選址布局時(shí)要綜合各種因素，讓每一個(gè)充電樁得到最大化的利用。

充電站的選址需先了解外因和內(nèi)因，外因包括地理環(huán)境、社會(huì)條件、政策因素等;內(nèi)因包含經(jīng)濟(jì)因素、用戶出行規(guī)律、交通流量等因素。可以通過外因確定可選的建站地址，再用內(nèi)因來進(jìn)一步排除，最終得出最佳選址地點(diǎn)。在進(jìn)行充電樁的設(shè)計(jì)布局可參考以下幾點(diǎn)原則：（1）首要考慮的問題是充電需求問題，前面提到充電樁分為直流充電樁和交流充電樁。所謂直流充電樁：直流電動(dòng)汽車充電站，俗稱就是“快充”，它。所謂交流充電樁：交流電動(dòng)汽車充電樁，俗稱就是“慢充”。它們的充電時(shí)間和充電功率等條件都不盡相同，因此在建造的難易程度和選址上會(huì)有差異。（2）其次，需考慮特定范圍內(nèi)的供需平衡，充電樁應(yīng)盡量分布在需求多的地方，基于當(dāng)?shù)貐^(qū)域的充電需求和交通密度，在考慮遠(yuǎn)景規(guī)劃的前提下，適量建造充電樁的數(shù)量。（3）考慮周圍環(huán)境需求，其中包括考慮到充電樁后期運(yùn)營(yíng)、安全等問題，充電樁的選址不適合建造在潮濕、高溫、易燃易爆等區(qū)域，同時(shí)考慮充電樁在選址時(shí)要與國(guó)家電網(wǎng)緊密結(jié)合，保證電動(dòng)汽車充電的可靠性、電能的質(zhì)量。（4）因地制宜，盡可能資源最大化利用?？梢赃x擇與公共設(shè)施或者交通樞紐聯(lián)系起來，例如停車場(chǎng)、公交站、火車站等;考慮到利民便民，例如一些大型購物中心或者住宅小區(qū)的停車場(chǎng)等人流量密集的地區(qū)也可以作為選址范圍。這樣不僅充分利用了土地資源，也做到了便利性。

4 充電樁行業(yè)的發(fā)展運(yùn)營(yíng)

4.1 充電樁行業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)

汽車作為重要的交通工具，人們的生活早已離不開它，需求量日益增加。目前，我國(guó)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展也給新能源充電樁產(chǎn)業(yè)帶來了潛在的機(jī)會(huì)，而城市中新能源充電樁不可用、存在安全隱患、利用率低等問題亟待解決。如果能夠?qū)Τ潆姌哆M(jìn)行科學(xué)、合理的布局，就可以給用戶帶來便捷的充電體驗(yàn)，也可以為政府和企業(yè)降低建設(shè)成本;國(guó)家層面，現(xiàn)已把新能源汽車充電樁列入“新基建”的產(chǎn)業(yè)方向中，為的就是打造一個(gè)節(jié)約高效、經(jīng)濟(jì)適用、智能綠色、安全可靠的現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施體系，助力我國(guó)在未來科技領(lǐng)域取得領(lǐng)先地位。國(guó)家對(duì)新能源汽車和地方充電設(shè)施有著補(bǔ)貼政策，而工信部等四部委明確未來“補(bǔ)貼將從新能源汽車購置轉(zhuǎn)向充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”，這些措施都推動(dòng)了新能源汽車及其充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，同時(shí)也將帶動(dòng)了新能源充電樁行業(yè)的高速發(fā)展。

由此可見，不管是新能源汽車行業(yè)還是國(guó)家政策支持方面來看，新能源充電樁及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的前景廣闊。

4.2 充電樁選址市場(chǎng)規(guī)劃

當(dāng)前，我國(guó)新能源汽車增量還再以爆炸式的速度增長(zhǎng)，而現(xiàn)有的充電設(shè)施規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足未來新能源汽車的發(fā)展需求。從市場(chǎng)角度來看，“新基建”這一概念出來以后，其上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展得特別好，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)下市場(chǎng)的發(fā)展，未來新能源充電樁市場(chǎng)仍有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

作為在充電樁行業(yè)的選址角度看具有良好的市場(chǎng)前景：（1）與地方政府合作。根據(jù)不同地方的偏僻程度、用戶用量等的不同進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，給政府提供充電樁分地區(qū)使用，給出具體實(shí)施方案;政府再出臺(tái)相關(guān)的政策，讓用戶錯(cuò)峰使用充電樁，使充電樁的使用效率達(dá)到最大化，可減緩充電樁不足的壓力。（2）與充電樁運(yùn)營(yíng)商合作。對(duì)于公共充電樁利用率低，“僵尸樁”和“一樁難求”等問題，運(yùn)營(yíng)商持續(xù)虧損，建樁積極性弱。而我們可以根據(jù)各地用戶需求，通過選址的優(yōu)化，得出最優(yōu)位置，打破有車無樁的局面，增加運(yùn)營(yíng)商利潤(rùn)。（3）與小區(qū)物業(yè)合作。對(duì)于私人充電樁的選址，通過與小區(qū)物業(yè)合作。通過選址位置經(jīng)過優(yōu)化，可以降低運(yùn)行成本，從而也降低了用戶的充電成本，在滿足用戶的需求的同時(shí)，也使小區(qū)物業(yè)利潤(rùn)最大化。

5 結(jié)語

在國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的七大“新基建”中，新能源汽車充電樁憑借萬億元市場(chǎng)潛力備受關(guān)注。本文對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述，分析了充電樁的選址布局原則和行業(yè)的發(fā)展運(yùn)營(yíng)情況。中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)前景向好，也將會(huì)帶動(dòng)充電樁行業(yè)的快速發(fā)展。隨著充電站的建設(shè)，充電樁合理的位置選擇，我國(guó)新能源汽車與充電樁保有量的配比也逐步趨于合理。

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