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发展大功率充电桩要有的放矢

2017-05-03 09:36:55  来源:互联网    关键词: 充电桩  大功率   

截至2016年底,我国已建成15万个公共充电桩,同比增长3倍。数量与日俱增,如何提升充电速度逐渐成为消费者关注的重点,这一需求的增长推动了充电设施企业发展大功率充电桩。提升充电桩功率有何好处?如何发展大功率充电桩?为此本报记者采访了多位业内人士,他们均表示,大功率充电桩有利于提升充电效率,但考虑到充电桩及电池、汽车环节与充电桩相关的技术水平、投入成本、充电需求等,不应盲目推广,要协同发展按需布局。

有利于提升充电效率

据记者了解,目前电动汽车的充电时间少则1至2个小时,多则6至8小时。随着电动汽车续航里程的提升,电池容量的扩大,充电时间还将进一步变长。国家电网南瑞集团国际部副主任倪峰告诉记者:“若按照每增加100公里续航里程增加20度电来估算,交流慢充要增加6-7小时,60千瓦的直流快充理论上需要增加20分钟,实际上由于后期速度下降,充电时间会有所增加。”

在记者走访的多个公共充电点,不少出租车师傅和私家车主都表示了对充电时间长的苦恼。出租车司机刘师傅告诉记者:“我所开的电动汽车每天至少要充电两次,一次充电时长高达2小时,虽然充电费用和加油比相对较少,但充电时间内损失的业务费用要远远高于加油的出租车。”很多因为没有固定停车位无法安装私人充电桩的车主只能抽出时间去单位或家附近的充电桩充电,他们也期盼充电时间能有所减少。

而车辆充电时长受到充电桩类型和功率的影响。据记者了解,目前充电桩分为交流和直流两种,前者功率一般低于10千瓦,充电时间多在6-8小时之间;后者功率普遍在40至60千瓦,充电时间可缩短至1.5-2小时,在部分高速公路上还设有120千瓦的充电桩。特斯拉推出的120千瓦直流快充桩更是将充电时长降至75分钟。

发展大功率充电桩成为业内热议的话题。据记者了解,国外将350千瓦作为大功率充电的建设目标。2016年底,大众、宝马、奔驰、福特、奥迪和保时捷联合宣布将在全欧洲范围内联手建设超级充电站,功率将达到350千瓦。日前特斯拉宣布要全面升级超级充电桩,将其充电功率从120千瓦提升至350千瓦。

国内对大功率的定义并无统一标准,通常将60千瓦以上视为大功率。倪峰说:“针对乘用车辆,我国大功率充电桩发展的近期目标是达到200-300千瓦,未来将提升至400-500千瓦的水平。针对大巴车等大型车辆,充电桩功率更高。”

技术和高投入问题犹存

发展大功率充电桩虽然是行业趋势,但要真正投入实际应用并非易事。

事实上,充电桩的充电速度与车载电池的性能密切相关,只有协同厂家对电池性能进行升级才能让大功率充电桩物尽其用。国家电网北京市电力公司营销部智能用电处处长陈海洋指出:“充电速度的快慢关键取决于电动汽车的电池管理系统(BMS),目前市面上电动汽车最大充电功率需求可达到约48千瓦,现有国家电网新建的直流充电桩功率为60千瓦,完全可以满足其充电需求。”在这种情况下,充电时间并不会随着充电功率提升而缩短。

在提升至大功率的过程中,充电桩的电流和电压都将有所增加,这将提高对设备安全性、零部件、操作性的要求。倪峰指出:“充电桩提升电流后,太细的电缆由于无法承受大电流会起火燃烧,这需要加粗电缆线来确保安全性,但电缆线太粗又不利于用户操作。同时,还存在电缆、整机的热管理问题,电压提升后的设备绝缘要求,这些都是目前需要解决的技术问题。”

同时,伴随着功率增加而来的待机损耗增加、设备占地面积增加等问题都是不小的投入负担。陈海洋说:“目前,国网北京市电力公司在高速公路服务区布置的120千瓦直流充电桩一天内充电次数并不多,大部分时间为待机状态,一小时需要损耗100W的电量。同时,一体式充电机功率增加后,充电桩自身体积将增大,此外还要提高相应容量的变压器,所需占地面积将增加,要在北上广等土地资源本来就稀缺的特大型城市解决占地问题,难度不小。”

协同发展 按需布局

接受采访的多位业内人士均认为,要协同充电桩运营商、车厂、电池厂等共同推进大功率充电桩的实际应用。倪峰指出:“随着今后充电功率的提升,车辆、电池、充电桩都需要加强安全性、可靠性、互操作性。由于电压和电流的提升,汽车生产厂家需要提升车辆本身设计的标准和安全性能。同时,生产厂家需要提升电池的充放电倍率,使其能够承受较快的充电速度,并保证其寿命和安全性能不下降。对充电桩自身而言,需要注重电缆的可操作性,使其较为轻便,也要改进充电桩的散热和绝缘能力。”

同时,为了尽可能地以最小代价与以前的设备兼容,倪峰建议,可以通过一些技术手段实现老设备的自动识别和新设备的调整适应,若有物理尺寸上的变化可以通过诸如转换器的方式实现物理尺寸的转换。采取平滑过渡,将老设备自然淘汰的方式,而不是通过较大的花费将其全部替换的方式。

考虑到大功率充电桩各方面的投入成本,多位业内人士建议,不能盲目推广大功率充电桩,应结合城市特点和充电需求在特定场合加以应用。

就城市特点而言,倪峰表示:“由于北上广等特大型城市停车位资源紧张,购买了电动汽车的车主由于没有固定停车位又需要使用车辆,他们对快速充电的需求较高,在这些城市有必要布局大功率充电桩。居于二线城市的车主家里多数能找到停车位,单位也布置有充电桩,对大功率充电桩的需求相对一线城市较少。”

针对充电需求,由于大功率充电桩是用于快速充电,而充电时间的长短对运营车辆的经营者收益影响很大。

对此,倪峰建议:“在网约车、出租车等运营车辆聚集的车站、码头、商场等地适宜布置大功率充电桩。同时,城际旅行所需要的高速公路上也应有所布局。”

此外,陈海洋指出:“电动公交车是定点运行,布局大功率充电桩正好能满足电动公交车快速补电的使用需求,满足政府电动公交车发展要求。”

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