雙碳目標(biāo)驅(qū)動下全球新能源汽車充電樁建設(shè)與發(fā)展

摘要：

在全球倡導(dǎo)低碳減排的大背景下，新能源成為熱門行業(yè)在全球范圍內(nèi)得以開展。汽車尾氣排放會在一定程度上加重溫室效應(yīng)，并且化石能源的日漸緊缺也迫切對新能源汽車發(fā)展提出新要求。現(xiàn)階段的新能源汽車以電力汽車為主，與燃油汽車不同的是，電力汽車不再需要或只需少量燃油就可以提供驅(qū)動力。新能源汽車的動力補(bǔ)充方式為充電，因此充電樁成為新能源汽車的配套設(shè)備。我國現(xiàn)階段已經(jīng)擁有大量的充電樁，但是伴隨新能源汽車保有量的增加，現(xiàn)有的充電樁不足以滿足新能源汽車用戶的需求，且部分充電樁的質(zhì)量存在問題由此導(dǎo)致安全事故。因此開展新能源汽車充電樁建設(shè)優(yōu)化對于充電樁發(fā)展及新能源汽車使用具有積極意義。

關(guān)鍵詞:新能源 充電樁 電網(wǎng) 技術(shù)

在開展新能源汽車充電樁建設(shè)與優(yōu)化工作之前，首先需要對現(xiàn)階段新能源汽車充電樁建設(shè)背景進(jìn)行分析，包括國際背景、國內(nèi)背景、使用需求背景。在對新能源汽車充電樁現(xiàn)有問題進(jìn)行分析，包括運(yùn)維缺失、安全隱患、分布不均、費(fèi)用偏高、充電速度。隨后在此基礎(chǔ)上制定相應(yīng)的措施，從而更好的滿足用戶需求并提升充電樁的利用效率，包括從硬件與保護(hù)層面出發(fā)提升充電樁質(zhì)量、優(yōu)惠充電費(fèi)用、統(tǒng)一充電樁充電速度、充電樁信息線上發(fā)布管理，推進(jìn)新能源汽車快速、持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。

2.1 國際背景

經(jīng)濟(jì)全球化大背景下，全球的生產(chǎn)力水平呈現(xiàn)持續(xù)增長趨勢，化石能源的消耗量顯著增加，而日益緊缺的化石能源難以支撐快速增長的社會生產(chǎn)力水平。確保生產(chǎn)能源穩(wěn)定持續(xù)才是確保生產(chǎn)穩(wěn)固提升的關(guān)鍵所在，由此探求新能源并確保其持續(xù)發(fā)展成為全球共同關(guān)注的問題。

2.2 國內(nèi)背景

我國長期以來高度重視生態(tài)環(huán)境建設(shè)與生產(chǎn)能源可持續(xù)發(fā)展建設(shè)，尤其在“十四五"規(guī)劃當(dāng)中重點(diǎn)提出要做好新能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作推動我國進(jìn)一步充分發(fā)揮資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的積極作用。

隨著機(jī)動車保有量的持續(xù)增加，汽車排放成為威脅生態(tài)環(huán)境建設(shè)與能源持續(xù)發(fā)展的一大主要原因，因此在新時代背景下我國致力于推進(jìn)新能源汽車發(fā)展，新能源汽車將有效減少氣體排放并最大限度上降低對化石能源的消耗。截至目前為止國際上所推出的新能源汽車主要以電力為主，按照動力類型劃分可分為純電動、油電混合，即現(xiàn)階段的新能源汽車需要將電力作為主要的驅(qū)動能源，新能源汽車充電樁產(chǎn)業(yè)由此應(yīng)運(yùn)而生。

2.3 使用需求背景

在我國新能源汽車誕生初期，新能源汽車充電樁建設(shè)幾乎處于空白狀態(tài)，但是隨著新階段新能源汽車保有量的持續(xù)增長，關(guān)于新能源汽車充電樁的建設(shè)理念、技術(shù)、規(guī)模隨之不斷提升。我國“十三五"規(guī)劃期間以在全國范圍內(nèi)建成500萬座新能源汽車充電樁，滿足了新能源汽車的能源供應(yīng)需求“十四五"規(guī)劃預(yù)計(jì)在全國范圍內(nèi)再建設(shè)充電樁1000萬座。但是現(xiàn)階段的新能源汽車充電樁存在一些質(zhì)量問題，如觸摸屏失靈、界面復(fù)雜、起火、爆炸等，對人身財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。

為了確保我國新能源汽車事業(yè)可以長期穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，充電樁建設(shè)工作不能單純追求數(shù)量，更要注重提升質(zhì)量，因此在建設(shè)充電樁的過程中需要同時兼顧規(guī)劃與優(yōu)化工作。

為了積極響應(yīng)節(jié)能減排與低碳環(huán)保的戰(zhàn)略要求，我國許多城市建設(shè)大量的充電樁然而現(xiàn)實(shí)中許多城市的新能源汽車充電樁存在閑置現(xiàn)象，利用率極其低下。充電樁利用率低下的現(xiàn)象暴露了許多充電樁建設(shè)過程中存在的問題。

圖1 有序充電管理系統(tǒng)示意圖

圖2 平臺結(jié)構(gòu)圖

充電運(yùn)營管理平臺是基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的充電設(shè)施管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對充電樁的監(jiān)控、調(diào)度和管理，提高充電樁的利用率和充電效率，提升用戶的充電體驗(yàn)和服務(wù)質(zhì)量。用戶可以通過APP或小程序提前預(yù)約充電，避免在充電站排隊(duì)等待的情況，同時也能為充電站提供更準(zhǔn)確的充電需求數(shù)據(jù)，方便后續(xù)的調(diào)度和管理。通過平臺可對充電樁的功率、電壓、電流等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)和處理充電樁故障和異常情況對充電樁的功率進(jìn)行控制和管理，確保充電樁在合理的功率范圍內(nèi)充電，避免對電網(wǎng)造成過大的負(fù)荷。

平臺除了對充電樁的監(jiān)控外，還對充電站的光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控和統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理，提高充電站的運(yùn)行可靠性，降低運(yùn)營成本，平臺系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 充電樁運(yùn)營管理平臺系統(tǒng)架構(gòu)

大屏顯示：展示充電站設(shè)備統(tǒng)計(jì)、使用率排行、運(yùn)營統(tǒng)計(jì)圖表、節(jié)碳量統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)。

圖4 大屏展示界面

站點(diǎn)監(jiān)控：顯示設(shè)備實(shí)時狀態(tài)、設(shè)備列表、設(shè)備日志、設(shè)備狀態(tài)統(tǒng)計(jì)等功能。

圖5 站點(diǎn)監(jiān)控界面

設(shè)備監(jiān)控：顯示設(shè)備實(shí)時信息、配套設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備實(shí)時曲線、關(guān)聯(lián)訂單信息、充電功率曲線等。

圖6 設(shè)備監(jiān)控界面

運(yùn)營趨勢統(tǒng)計(jì)：顯示運(yùn)營信息查詢、站點(diǎn)對比曲線、日月年報(bào)表、站點(diǎn)對比列表等功能。

圖7 運(yùn)營趨勢界面

收益查詢：提供收益匯總、實(shí)際收益報(bào)表、收益變化曲線、支付方式占比等功能。

圖8 收益查詢界面

故障分析：提供故障匯總、故障狀態(tài)餅圖、故障趨勢分析、故障類型餅圖等功能。

圖9 故障分析界面

訂單記錄：提供實(shí)時/歷史訂單查詢、訂單終止、訂單詳情、訂單導(dǎo)出、運(yùn)營商應(yīng)收信息、充電明細(xì)、交易流水查詢、充值余額明細(xì)等功能。

圖10 訂單查詢界面

安科瑞為廣大用戶提供慢充和快充兩種充電方式，便攜式、壁掛式、落地式等多種類型的充電樁，包含智能7kw/21kw交流充電樁，30kw直流充電樁，60kw/80kw/120kw/180kw直流一體式充電樁來滿足新能源汽車行業(yè)快速、經(jīng)濟(jì)、智能運(yùn)營管理的市場需求。實(shí)現(xiàn)對動力電池快速、高效、安全、合理的電量補(bǔ)給，同時為提高公共充電樁的效率和實(shí)用性，具有有智能監(jiān)測：充電樁智能控制器對充電樁具備測量、控制與保護(hù)的功能；智能計(jì)量：輸出配置智能電能表，進(jìn)行充電計(jì)量，具備完善的通信功能；云平臺：具備連接云平臺的功能，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控，財(cái)務(wù)報(bào)表分析等等；遠(yuǎn)程升級：具備完善的通訊功能，可遠(yuǎn)程對設(shè)備軟件進(jìn)行升級；保護(hù)功能：具備防雷保護(hù)、過載保護(hù)、短路保護(hù)，漏電保護(hù)和接地保護(hù)等功能；適配車型：滿足國標(biāo)充電接口，適配所有符合國標(biāo)的電動汽車，適應(yīng)不同車型的不同功率。下面是具體產(chǎn)品的型號和技術(shù)參數(shù)。

新能源汽車相比燃油汽車具有更高的環(huán)保意義，許多用戶考慮到充電比燃油價(jià)格更低，因此選擇使用新能源汽車。而實(shí)際上由于充電樁存在的諸多問題，導(dǎo)致新能源汽車后續(xù)使用過程中存在諸多麻煩，其中不同企業(yè)充電樁的收費(fèi)、充電速度沒有為用戶帶來理想的體驗(yàn)感。由此可見要推行新能源汽車大范圍普及，就需要確保充電樁的質(zhì)量與有效性。充電樁的優(yōu)化需要充分結(jié)合用戶的實(shí)際使用需求以及電網(wǎng)的狀況，從而確保充電樁分布、收費(fèi)的合理性，減少用戶尋找充電樁時存在的麻煩，更是對我國新能源事業(yè)建設(shè)具有積極意義。