电动汽车充换电设施产业发展研究.doc

电动汽车充换电设施产业发展研究周爱敏王智渊李喆摘要：推广电动汽车作为汽车行业应对能源环境问题的有效解决途径,已经引起世界各国的广泛关注。充换电设施是电动汽车能力补给的基础装置，在电动汽车行业发展中起着十分重要的作用。文章结合我国电动汽车充换电服务网络建设现状，分析了目前充换电设施建设存在的重要问题，并提出了相应的解决策略，为促进电动汽车及其充换电设施产业健康快速发展提供借鉴。关键词：电动汽车；充换电设施；动力蓄电池；标准制定1.引言不可再生能源紧缺和生态环境污染是我国当前在高速发展过程中面临的重要问题。据联合国能源发展署记录，汽车耗油占化石能源消耗的比例高达75%，其尾气排放占大气污染的30～60%。在全球提倡低碳经济的背景下，为节约能源、减少温室气体排放，汽车工业发展的重心正在发生转移，发展新能源汽车已成为业界共识。电动汽车与传统燃油汽车相比具有零排放、低噪声、高能效、运营及维修成本低廉等优点，在清洁、环保、节能等方面占据着明显的优势，其广泛普及可有效缓解上述问题。电动汽车的动力来源为装载于车体内部的动力蓄电池，当动力电池的电能消耗到一定限度时，就必须对其进行能量补充，以保证电动汽车可以连续循环使用。目前电动汽车的能量补给方式重要分为充电和电池更换两种。所谓充电，是指使用外部交流或直流电源直接对动力电池进行充电；而电池更换则是指用充满电能的动力电池替换电动汽车上电能已经耗尽的动力电池来完毕电能补充。电动汽车充换电设施是为电动汽车运营提供能量补给的基础支撑系统，也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要组成部分。2.充换电设施产业国内外发展现状北美、欧洲、日本等发达国家凭借自身强大的汽车工业基础，通过政府发起、资助或公用事业公司与相关技术厂商的合作等形式，率先开展了多种电动汽车充换电设施的试点项目。美国能源部拨款9980万美元，支持E-Tech和日产公司在亚利桑那州、华盛顿开展大规模的电动汽车充电装置的建设工作[1]；GridPoint和DukeEnergy在北加州联合测试电动汽车智能充电系统；温哥华市政府与BCHydro和Mitsubishi合作，研究构建可以保证电动汽车长距离行驶的充换电设施服务网络；法国电力集团（ElectriciteDeFrance）和Renault在巴黎共同推广电动汽车充电站建设[2]；BetterPlace公司与日本经济产业省和NihonKotsu共同开展可更换电池式电动出租车项目试点研究[3]。作为世界第一的汽车生产和销售大国，我国更是把电动汽车发展作为应对能源安全、气候变化和产业结构升级问题的重要突破口，以及实现汽车产业跨越式发展的重要举措。根据国务院出台的《汽车产业调整和振兴规划》，未来三年中国将形成50万辆新能源汽车的产能，其销售量占乘用车销售总量5%，到2023年中国新能源汽车的比例将占所有汽车的1/2，约为6500万辆[4]。同时，中央政府和地方政府制定了多种与电动汽车相关的优惠政策，特别是在电动汽车充换电服务方面，由于国家电网、南方电网等大型电力公司和中石化、中海油等传统能源公司的强力推动，众多电动汽车充换电设施建设项目纷纷启动：国家电网将在环渤海和长三角两个区域建设跨城际的智能充换电服务网络，计划在“十二五”期间建设充换电站2351座，充电桩22万个。至2023年，将建设充换电站10075座，充电桩506209个，在电动汽车充电站方面的投资总额将达成323亿元，在电动汽车充电桩方面的投资规模也将超过125亿元；南方电网与BetterPlace签订战略合作协议，着力于南方电网服务区域内的电动汽车及基础设施项目，促进电动汽车和可替换电池箱在中国的发展；2023年2月，中石化与北京首科集团共同投资5000万元，成立石化首科新能源科技有限公司，用中石化已有的终端网络，将部分加油站改建成加油充电综合服务站，以推动电动车市场化，计划采用“以油带电、油电结合”的发展运营模式解决纯电动车充电设施运营问题；2023年，中海油与普天集团合资成立了普天海油新能源动力有限公司，与众泰汽车在杭州建设充换电站试点。3.充换电设施产业目前面临的重要问题随着充换电设施建设的不断进一步开展，各家公司在充换电设施的建设和运营过程中积累了丰富的经验，同时也发现了这一新兴行业存在的一些问题：（1）动力蓄电池技术汽车动力蓄电池是电动汽车的核心部件，也是制约电动汽车发展的重要瓶颈。抱负的车用动力蓄电池要有高能量密度、高功率密度、寿命长、工作温度范围宽、可长期储存（无显著衰减和自放电）、安全性和可靠性良好、成本低等特点[5]。电动汽车的动力蓄电池目前重要有铅酸电池、锂电池和镍氢电池等几种类型，其性能比较如下表所示。表1.动力蓄电池性能比较电池种类质量比能量（Wh/kg）质量比功率（W/kg）使用循环寿命（次）成本环境污染铅酸电池33