纯电动汽车的特点(电动汽车运行特点及充电设施商业模式)

2024年06月02日 来源:点击:

电动汽车运行特点

(1)储存电能多,充电功率大 一辆普通电动汽车的储存电能约为40kW·h(度),约相当于普通家庭半个月的用电量。为能够在短时间内将电动汽车的蓄电池充满,需要充电机的充电功率较大,一般车载充电机(慢充)的充电功率为2~3kW,专用直流充电桩的充电功率为10~100kW。用20kW的直流充电桩为普通电动汽车的车载蓄电池充满电需要1~2h。

电动大巴储存的电能为250~300kW·h,车载充电机的充电功率为5~20kW,专用直流充电桩的充电功率为20~200kW。用40kW的直流充电桩为电动大巴的车载蓄电池充满电需要4~6h。电动汽车的充电时间越短,对充电桩的输出功率要求越大。

(2)运行距离近 一般电动汽车最大行驶里程约为300km,考虑到路况、空调、安全系数、蓄电池衰减等因素,实际运行里程为150~200km。如果没有充电桩的支持,其活动半径不超过75~100km。

电动汽车运行模式

电动汽车充电桩www.jietaiwulian.com的服务对象是各种各样的电动汽车,充电桩必须满足不同电动汽车的充电需求。电动汽车在不同的运行模式下,其对续驶里程和充电时间的要求也是不同的,直接影响充电桩的建设方式和功率需求。根据目前城市对电动汽车目标市场定位及电动汽车的发展趋势,按电动汽车的用途分有以下运行模式。

(1)公交运行模式 公交运行模式具有一定的共性,通常行驶线路、行驶里程、行驶时间是固定的。公交运行模式应采用整车充电方式,这是由于其行驶里程和路径可预估。可充分利用夜间停运时段进行充电,满足下一次的行驶里程需要。由于电动公交车通常都有专门的停车场所,因此可在公交首末站停车场所建设充电桩,利用夜间低谷时段进行常规充电,电动公交车一次充电续驶里程至少应满足单程运行里程,紧急情况下应能实现电能的快速补充。

(2)出租车运行模式 根据出租车一次充电后的续驶里程,应在其相应的出行范围内提供必要的充电设施。出租车需要及时快速补充电能,尽量增加运营时间,获得更大的经济效益,应在市区建立专用充电桩或蓄电池更换点,提高运营效率。即在出租车的运营时段,应能通过快速充电或蓄电池组快速更换完成电能补充。

(3)公务车或社会车辆运行模式 公务车或社会车辆由单位、部门的驾驶员或社会大众驾驶,应在公务车集中的区域或居民小区建设相应的充电设施。公务车、商务车、社会车辆等行驶路线和行驶里程一般能预估;工程车行驶线路、行驶里程不固定,变化较大,应能通过快速充电或蓄电池组快速更换完成电能补充。

(4)示范区运行模式 如果为示范运行配备的车辆数有限,则为了提高车辆运营效率,应采用更换蓄电池组的方式,但是需要增加蓄电池组的投资。如果配备的车辆能够满足运营要求,应采用整车充电方式,这样就可以降低蓄电池组的投资,减少蓄电池更换操作造成的工作量。鉴于示范区用车数量少,运行范围相对集中,可以在示范区内建立集中的大型充电设施(蓄电池更换点)。

(5)私家车运行模式 用于上下班的私家车,停放时间和位置相对确定,可充分利用停靠的时间进行充电,因此,可以依托停车场所,建立简易充电设施提供充电服务,这样,不用兴建大规模的集中充电设施,可以大大降低成本。也可根据个体实际情况决定采用整车充电方式或蓄电池组更换方式,私家车的蓄电池容量通常较小,充电时间不会太长,蓄电池的成本较低,补充电能的方式只要方便使用者即可。

此外,对于充电桩而言,车辆的运行机制也会影响充电桩功率需求。电动汽车应充分利用电网谷电阶段进行充电,对车辆所有者而言,可最大限度降低运行成本,而电网公司则可借此调节电网的峰谷差。

电动汽车充电设施的商业模式

目前国内外电动汽车充电设施的建设、运营主要有三种商业模式,即公用充电站模式(站内设有多个充电桩)、停车场(或路边)充电桩模式、蓄电池租赁站模式。

公用充电站模式

充电站模式与加油站类似,通常建在城市道路或高速公路两旁。充电站模式由于需要占用大量场地和需要专用供电设施,投资大且难以收回成本,因而除政府样板行为外,很难进行商业推广。

(1)主要特征 充电站由多台充电设施组成,可以采取快充、慢充和换蓄电池等多种方式为各种电动汽车提供电能。慢充充电耗时较长,快充充电时间短,但对蓄电池损伤较大。规模较小的充电站一般可供10辆汽车同时充电,规模较大的充电站可供40辆汽车同时充电。

(2)优点 充电站可以为社会汽车提供多种服务,既可以快充,也可以慢充,有些充电站还可以提供换蓄电池服务;充电速度快,采用快充方式一般可在几十分钟内将蓄电池基本充满;充电站由于具有公用性质,设备利用率高于停车场的充电桩。公用充电站最大的优势在于快充,但目前快充技术还有待完善,以期进一步缩短充电时间,减小对蓄电池寿命的损害。

(3)缺点 充电站占地面积大,规模较大的充电站占地面积超过一般加油站,甚至可与停车场相比。由于占地面积大,在城市土地日益紧缺的情况下,充电站在大城市布点数量受限,网点密度低。由于需要配备多种充电设备,建设难度较大,一次性投入多,国家电网公司新建一座充电站投资平均在300万元左右。

停车场(或路边)充电桩模式

停车场(或路边)充电桩是为电动汽车补充电能的设备,外形犹如停车计时表一般。一个充电桩可同时为两辆汽车充电,充满电的时间为6~8h。充电桩可实现计时、计电能、计金额充电。

(1)主要特征 充电桩通常建在公用停车场、住宅小区停车场、商场停车场内,或建在公路边,也可以建在私人车库中。充电桩具有功率较小、布点灵活等特点,以慢充方式为主,具备人机操作界面和自助功能。

(2)优点 充电桩建在停车场或路边,占地面积小,建在车库和住宅小区内的充电桩完全不占公共用地;建设难度小,一次性投资少,单个充电桩的建设成本在2万~3万元。

(3)缺点 充电桩采用慢充方式,充电速度慢,充电时间要5~10h;由于充电时间长,且部分充电桩具有专用性质,因此充电桩的设备利用率低;不能满足应急、长距离行驶的充电需求。虽然建设单个充电桩很容易,但充电桩要形成网络才能满足电动汽车普及的需要,完善整个充电网络需要较长时间。

换电站(蓄电池租赁)模式

蓄电池租赁是指电动汽车与蓄电池销售分开,部分厂商出售电动汽车裸车,部分厂商经营蓄电池租赁业务。中央财政对蓄电池租赁企业给予补助,蓄电池租赁企业按扣除补助后的价格向私人用户出租新能源汽车蓄电池,并提供蓄电池维护、保养、更换等服务。蓄电池只租不售,汽车在换电站直接更换蓄电池实现充电,并结清前一组蓄电池实际电量使用费用。

(1)主要特征 用户从蓄电池租赁公司租用蓄电池,更换站为用户提供更换蓄电池和蓄电池维护等服务,蓄电池在充电中心集中充电。由于蓄电池组重量较大,更换蓄电池的专业化要求较强,需配备专业人员借助专业机械来快速完成蓄电池的更换、充电和维护。

(2)优点 对蓄电池更换门店要求很低,只需要2~3个停车位,占地面积小,易于在城市大面积布点。蓄电池更换站的主要设备是蓄电池拆卸及安装设备,电气设备少,建设难度小,一次性投资也比充电桩少;更换蓄电池速度快,时间一般为5~10min,未来随着技术的进步,更换蓄电池所需的时间将少于快充时间。

从商业运营的角度看,更换蓄电池模式属于能源新物流模式。更换蓄电池模式有利于蓄电池生产企业的规模化、标准化生产,有利于能源供给企业的规模化采购与集约化管理,将显著降低总运营成本。能源供给企业作为一个相对独立的中间运营商,有利于政府施行更具有针对性的扶持和优惠政策,如电价政策、购买蓄电池补贴政策等,易于建立清晰的财务盈利模式,比单纯提供充电服务可获得更高的投资回报,具有更广阔的发展空间。除此以外,这种模式对电网安全、经济运行也十分有利,集中充电便于统一调度、管理和监控,能够最大限度地发挥削峰填谷作用,提高电力系统负荷率,最大限度地减少谐波污染等对电网的不利影响,有利于电网的安全稳定运行和电力资源的优化利用。

(3)缺点 换电站(蓄电池租赁)模式要求国家建立统一的蓄电池标准,电动汽车安装的动力蓄电池必须可拆卸、可更换,对汽车工业标准化体系要求非常高。我国目前电动汽车标准体系还很不健全,各汽车生产厂家和蓄电池生产厂家基本上“各自为战”,蓄电池规格差别很大;更换蓄电池模式涉及蓄电池租赁、充电、配送、计量、更换等多个环节,由多家企业分工完成,工作复杂。

蓄电池更换站模式在理论上是一种较为理想的商业模式,国内有个别城市已开展了试点运营,但在短期内大规模推广这种模式存在一些困难,主要体现在以下三方面。

①管理方面。我国处于电动汽车产业发展初期,蓄电池技术尚未成熟,各种蓄电池的性能、质量差距很大,统一蓄电池标准难度非常大,这不仅是蓄电池标准化的问题,还涉及电动汽车的标准化,是一个庞大的系统工程,涉及汽车厂、蓄电池制造商、更换站经营者等各方面的利益。

②技术方面。为了保证蓄电池可更换,所有蓄电池均须具有良好的一致性。不仅要统一蓄电池接口标准,还要统一蓄电池的尺寸、规格、容量、性能等,在目前国内蓄电池生产厂家“各自为战”的情形下,统一所有蓄电池厂家生产蓄电池的一致性问题,在短期内很难实现。

③蓄电池流通方面。蓄电池更换过程中会存在蓄电池新旧程度、残留能量的差异,将带来蓄电池更换时如何计量、计费的难题。

总之,蓄电池更换站模式要成为一种成熟的商业模式,还有很长的路要走。只有在我国电动汽车工业发展到较为成熟的阶段,才可能成为充电产业主流的商业模式。

电动汽车充电设施商业模式发展趋势

以上三种模式不是非此即彼、互相排斥的关系,而是既互相竞争又互为补充的关系。未来应由充电站、充电桩和更换站共同组成一个完整的充电网络体系,为电动汽车用户提供便捷、高效的服务。

公用充电站建设在技术上不存在问题,设备投资成本也不高,但其占用过多的土地资源,征地成本不可低估。从短期看,在电动汽车发展的初级阶段、充电设施建设刚刚起步、完备的充电网络还没有形成的情况下,迅速建设一批公用充电站是必要的,可以产生良好的示范效应和广告效应,推动电动汽车的尽快普及。但是从长期看,公用充电站不可能成为电动汽车充电的终极解决方案,也不应作为主要的充电方式。公用充电站应该定位于主要满足各种社会车辆的应急充电需求,以提供快充服务为主,这样可以有效减少充电站的占地面积,提高设备利用率。

从使用便利性和节约资源角度考虑,普通电动汽车大部分时间都处在停车状态,建在停车场和路边的充电桩基本可以满足普通电动汽车常规充电的需要;并且以数量庞大的充电桩替代充电站,还可以节约宝贵的土地资源。因此,长期来看,在我国占据主导地位的常规充电方式应为慢充,停车场和路边的充电桩将成为占主导地位的充电设施。在所有能够停车的地方建上充电桩,每增加一台电动汽车即新建一个充电桩,充电桩数量将与电动汽车数量相当。

在国外,居家充电是使用频率最高的电动汽车充电方式,在家门之外,才需依靠公用充电设施。目前从以色列特拉维夫和日本东京地区的使用经验来看,停车场和社区的充电桩使用频率更高,而充电站并未成为大多数电动汽车使用者的优先选择。

随着电动汽车数量迅速增长,应形成以“充电桩为主、充电站为辅”的充电网络,充电桩用于常规慢充,充电站满足应急快充的需求。因此,我国目前应加强对充电设施规划、建设、运营等有关问题的研究,加快充电桩的布点和建设。

目前,更换站模式存在管理、技术和商业上的困难,短期内难以大规模推广。当我国电动汽车工业发展到较为成熟的阶段,蓄电池更换站模式将可能成为更成熟、更高效的商业模式,而近期可在个别具备条件的城市开展蓄电池更换站模式的试点。

经过上述分析,未来将出现以家庭交流充电(解决有固定车位消费者的需求)为主,经营性直流快充(解决无固定车位消费者、应急充电消费者的需求)为辅,集团用户直流快充(解决如公交车、出租车等集团用户的需求)为补充的电能补给格局。因此,投资建设并运营提供有偿充电服务的充电桩符合未来电能补给的趋势。

相关文章
友情链接