淺談新能源汽車(chē)充電樁建設(shè)及優(yōu)化

任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：本文針對(duì)新能源汽車(chē)充電樁建設(shè)工作進(jìn)行探究，采用案例分析法、文獻(xiàn)查閱法，指出了新能源汽車(chē)充電樁建設(shè)存在的問(wèn)題，闡述了充電樁建設(shè)與優(yōu)化的對(duì)策。研究表明：目前新能源汽車(chē)充電樁建設(shè)中存在不少的問(wèn)題，優(yōu)化充電樁建設(shè)區(qū)域布局，制定優(yōu)惠政策，普及私人充電樁，優(yōu)化運(yùn)營(yíng)管理模式，才能有效解決這些問(wèn)題，促進(jìn)新能源汽車(chē)充電樁建設(shè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新能源汽車(chē)；充電樁；建設(shè)問(wèn)題；優(yōu)化對(duì)策

0引言

當(dāng)今的中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)已被新能源汽車(chē)強(qiáng)勢(shì)占領(lǐng)，回想2018年左右汽車(chē)充電公司（資陽(yáng)明瑞新能源科技有限公司）進(jìn)入四川資陽(yáng)地區(qū)時(shí)，這項(xiàng)投資還屬于一片藍(lán)海，同時(shí)也開(kāi)啟了電力企業(yè)融入汽車(chē)能源市場(chǎng)的新局面。作為新能源汽車(chē)的動(dòng)力保障，充電樁無(wú)疑是影響汽車(chē)行駛里程、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。隨著近年來(lái)“新基建"的推進(jìn)，我國(guó)開(kāi)始大力發(fā)展充電基礎(chǔ)設(shè)施，各地有關(guān)部門(mén)也在通過(guò)對(duì)消費(fèi)者、運(yùn)營(yíng)商的引導(dǎo)，不斷對(duì)充電樁的建設(shè)進(jìn)行完善和發(fā)展。

1新能源汽車(chē)充電樁建設(shè)存在的問(wèn)題

1.1 充電樁建設(shè)區(qū)域分布不均

調(diào)查顯示，很多車(chē)主會(huì)通過(guò)高德地區(qū)等軟件尋找充電樁。多數(shù)車(chē)主表示，在用相關(guān)軟件找尋附近充電樁時(shí)，其分布不均勻情況相當(dāng)嚴(yán)重，市區(qū)分布密集，郊區(qū)分布松散，需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間才能找到下個(gè)充電樁。從shi場(chǎng)份額上看，在遠(yuǎn)離市區(qū)10公里范圍內(nèi)的充電樁，一般由類(lèi)似星星充電提供服務(wù)，而國(guó)內(nèi)的充電樁數(shù)量較少，出現(xiàn)了服務(wù)商戶(hù)分布不均的情況，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的缺失，嚴(yán)重限制了行業(yè)的發(fā)展，這對(duì)于新能源汽車(chē)充電樁的建設(shè)而言并不是一件好事。以特斯拉品牌為例，即便是大型新能源汽車(chē)企業(yè)，也很難做到為自己銷(xiāo)售的汽車(chē)建設(shè)足夠的充電樁，而且為了節(jié)約成本，通常不會(huì)將充電樁均勻分布在所有區(qū)域，且充電效率有限，難以滿足車(chē)主的充電需求。

1.2 社會(huì)公共停車(chē)場(chǎng)充電費(fèi)用高

隨著國(guó)民教育水平的提升，人民群眾的思想觀念也在發(fā)生變化，從一味的追求經(jīng)濟(jì)演變?yōu)槿伺c自然的相處。同時(shí)，大多數(shù)企業(yè)也愿意承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，通過(guò)新材料、新技術(shù)的是用來(lái)控制能耗，減少污染物的排放。在出行方面，伴隨著交通設(shè)施的不斷完善，共享單車(chē)的日益發(fā)展，越來(lái)越多的人選擇低碳出行的方式。在這樣的背景下，很多人開(kāi)始用新能源汽車(chē)取代傳統(tǒng)汽車(chē)，在減少污染排放、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的情況下，也增加了對(duì)電能的需求，充電費(fèi)用也得到了相應(yīng)的提升。在新能源汽車(chē)的充電費(fèi)用上，主要包括服務(wù)費(fèi)、基礎(chǔ)費(fèi)兩個(gè)部分，收費(fèi)方式基于用電度數(shù)收取。這種收費(fèi)模式下，由于充電樁的位置不同，服務(wù)費(fèi)用跨度較大，占比25%-100%不等。另外，車(chē)主充電時(shí)還要承擔(dān)停車(chē)費(fèi)用，尤其是在公共充電樁充電時(shí)，綜合起來(lái)用戶(hù)需要承擔(dān)的費(fèi)用并不輕松。

1.3 部分充電設(shè)施維護(hù)不及時(shí)

很多充電樁在投入使用后，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的風(fēng)吹日曬，設(shè)備會(huì)出現(xiàn)不同程度的損壞，給充電用戶(hù)帶來(lái)安全隱患。同時(shí)，充電公司沒(méi)有及時(shí)維護(hù)受損的充電樁，再加上充電樁管理不到位，出現(xiàn)充電故障、無(wú)法充電等諸多問(wèn)題；由于充電樁建設(shè)速度快，相應(yīng)的條件、技術(shù)發(fā)展跟不上速度，使得充電樁在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，無(wú)法及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，影響充電樁的正常使用；充電樁無(wú)人看管，部分燃油車(chē)停放在充電樁的位置，妨礙新能源汽車(chē)的充電，使車(chē)主產(chǎn)生焦慮感。此外，人為使用充電樁時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)無(wú)法避免的問(wèn)題，如有的車(chē)主不小心扯斷充電槍?zhuān)瑫?huì)在停車(chē)后出現(xiàn)無(wú)法充電的情況。

2新能源汽車(chē)充電樁建設(shè)及優(yōu)化的對(duì)策

2.1 優(yōu)化充電樁建設(shè)區(qū)域布局

新能源汽車(chē)充電樁建設(shè)區(qū)域布局的優(yōu)化，要堅(jiān)持“以人為本、適度超前"的原則，可從以下幾點(diǎn)進(jìn)行：（1）在現(xiàn)有停車(chē)場(chǎng)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)擴(kuò)大充電樁的建設(shè)面積。建設(shè)過(guò)程中，國(guó)家電網(wǎng)等充電樁的建設(shè)力度。結(jié)合充電樁的規(guī)劃、發(fā)展要求，對(duì)現(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行改擴(kuò)建?，F(xiàn)階段，各大運(yùn)營(yíng)商充電樁已基本覆蓋各城市，但隨著新能源汽車(chē)數(shù)量的增加，充電樁規(guī)模也要不斷擴(kuò)大，從而縮短服務(wù)半徑，提高新能源汽車(chē)的充電效率。（3）城鄉(xiāng)結(jié)合。分析充電樁的分布情況來(lái)看，我國(guó)公共充電樁的建設(shè)區(qū)域集中。其中，北京、廣東、山東、湖北等地公共充電樁的建設(shè)率達(dá)73.9%，這些城市激勵(lì)政策力度大，資金量充足，但三線、四線城市由于財(cái)力不足，激勵(lì)政策不到位等，導(dǎo)致充電樁運(yùn)營(yíng)商的投資主動(dòng)性不高，不利于新能源汽車(chē)的推廣。鑒于此，要發(fā)揮以城市帶動(dòng)農(nóng)村的作用，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展，使新能源汽車(chē)能夠真正“走出去"。

2.2 制定補(bǔ)貼政策，減免停車(chē)費(fèi)用

對(duì)于公共停車(chē)場(chǎng)充電費(fèi)用高的問(wèn)題，要針對(duì)各區(qū)域的新能源汽及充電樁情況，提供針對(duì)性的補(bǔ)貼政策。在補(bǔ)貼政策制定過(guò)程中，要全面考慮每個(gè)地區(qū)的充電市場(chǎng)需求，及未來(lái)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。除了要給予資金補(bǔ)貼外，還要不斷豐富服務(wù)類(lèi)型、補(bǔ)貼方式。采用不同性質(zhì)區(qū)分、郊區(qū)和國(guó)家發(fā)改委相關(guān)通知精神，相繼發(fā)布川府發(fā)[2020116]號(hào)文件、川發(fā)價(jià)格[2021]401號(hào)文件等，確定對(duì)經(jīng)營(yíng)性新能源汽車(chē)快速充電設(shè)施用電實(shí)行jia格優(yōu)惠，執(zhí)行大工業(yè)電價(jià)，實(shí)行峰谷平分時(shí)電價(jià)政策，2025年底前免收基本電費(fèi)。

2.3 基于共享機(jī)制優(yōu)化運(yùn)營(yíng)管理模式

對(duì)于部分充電設(shè)施維護(hù)不及時(shí)的問(wèn)題，可從優(yōu)化運(yùn)營(yíng)管理的角度著手，以共享機(jī)制為依據(jù)，將私人充電樁引入市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)雙贏的目標(biāo)。新時(shí)代背景下，私人充電樁數(shù)量增加，規(guī)模擴(kuò)大，基于該特點(diǎn)，可在市場(chǎng)范圍內(nèi)引入私人充電樁，從而不斷擴(kuò)大運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)范圍。通過(guò)xian時(shí)舉措釋放供電潛能，將閑置的私人充電樁引入其中，統(tǒng)一管理，科學(xué)調(diào)配。對(duì)于各運(yùn)營(yíng)平臺(tái)而言，可通過(guò)峰谷電價(jià)機(jī)制，引導(dǎo)新能源汽車(chē)車(chē)主的充電需求，根據(jù)削峰填谷的方式，改善高峰階段的充電情況；對(duì)于由政府管理的停車(chē)場(chǎng)，可采用免費(fèi)xian時(shí)開(kāi)放政策，短期停車(chē)充電的新能源汽車(chē)可適當(dāng)減少費(fèi)用或免費(fèi)；對(duì)于其他類(lèi)型的公共停車(chē)場(chǎng)，積極鼓勵(lì)停車(chē)場(chǎng)和運(yùn)營(yíng)商合作，并在服務(wù)商的管理中納入停車(chē)費(fèi)，以此來(lái)減少停車(chē)場(chǎng)的充電費(fèi)用，降低新能源汽車(chē)車(chē)主的充電負(fù)擔(dān)。

2.4 普及私人充電樁

相較于公共充電樁，私人充電樁的建立更加容易，尤其是對(duì)回鄉(xiāng)過(guò)年的新能源汽車(chē)車(chē)主而言，鄉(xiāng)村幾乎沒(méi)有充電樁，如果車(chē)輛沒(méi)電就會(huì)陷入困局，影響車(chē)輛的正常使用。為此，國(guó)家要大力普及私人充電樁，尤其是一種依靠轉(zhuǎn)換裝換器使用家庭用電的設(shè)備。需要注意，在私人充電樁設(shè)計(jì)過(guò)程中，要確保其大小合適，過(guò)大搬運(yùn)不方便，過(guò)小電量不足；且費(fèi)用也不能過(guò)高，要讓更多車(chē)主用得起。以四川省為例，國(guó)網(wǎng)四川電動(dòng)汽車(chē)服務(wù)有限公司、資陽(yáng)市雁江區(qū)長(zhǎng)遠(yuǎn)汽車(chē)充電服務(wù)站等多家電動(dòng)充電樁企業(yè)已在四川省資陽(yáng)市遍地開(kāi)花，而一般居民也隨時(shí)可申請(qǐng)自己的專(zhuān)屬充電樁。

3 安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)

3.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)接入系統(tǒng)的電動(dòng)電動(dòng)自行車(chē)充電站以及各個(gè)充電整法行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行充電服務(wù)、支付管理，交易結(jié)算，資要管理、電能管理，明細(xì)查詢(xún)等。同時(shí)對(duì)充電機(jī)過(guò)溫保護(hù)、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過(guò)壓，欠壓，絕緣低各類(lèi)故障進(jìn)行預(yù)警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶(hù)通過(guò)微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

3.2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區(qū)、實(shí)業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學(xué)校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.3.1系統(tǒng)分為四層：

1）即數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、數(shù)據(jù)中心層和客戶(hù)端層。

2）數(shù)據(jù)采集層：包括電瓶車(chē)智能充電樁通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)modbus-rtu。電瓶車(chē)智能充電樁用于采集充電回路的電力參數(shù)，并進(jìn)行電能計(jì)量和保護(hù)。

3）網(wǎng)絡(luò)傳輸層：通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。

4）數(shù)據(jù)中心層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器部署數(shù)據(jù)采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站，數(shù)據(jù)服務(wù)器部署實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

5）應(yīng)客戶(hù)端層：系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問(wèn)電瓶車(chē)充電樁收費(fèi)平臺(tái)。終端充電用戶(hù)通過(guò)刷卡掃碼的方式啟動(dòng)充電。

小區(qū)充電平臺(tái)功能主要涵蓋充電設(shè)施智能化大屏、實(shí)時(shí)監(jiān)控、交易管理、故障管理、統(tǒng)計(jì)分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能，同時(shí)為運(yùn)維人員提供運(yùn)維APP，充電用戶(hù)提供充電小程序。

3.4安科瑞充電樁云平臺(tái)系統(tǒng)功能

3.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站點(diǎn)分布情況，對(duì)設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備使用率、充電次數(shù)、充電時(shí)長(zhǎng)、充電金額、充電度數(shù)、充電樁故障等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示，同時(shí)可查看每個(gè)站點(diǎn)的站點(diǎn)信息、充電樁列表、充電記錄、收益、能耗、故障記錄等。統(tǒng)一管理小區(qū)充電樁，查看設(shè)備使用率，合理分配資源。

3.4.2.實(shí)時(shí)監(jiān)控

實(shí)時(shí)監(jiān)視充電設(shè)施運(yùn)行狀況，主要包括充電樁運(yùn)行狀態(tài)、回路狀態(tài)、充電過(guò)程中的充電電量、充電電壓/電流，充電樁告警信息等。

3.4.3交易管理

平臺(tái)管理人員可管理充電用戶(hù)賬戶(hù)，對(duì)其進(jìn)行賬戶(hù)進(jìn)行充值、退款、凍結(jié)、注銷(xiāo)等操作，可查看小區(qū)用戶(hù)每日的充電交易詳細(xì)信息。

3.4.4故障管理

設(shè)備自動(dòng)上報(bào)故障信息，平臺(tái)管理人員可通過(guò)平臺(tái)查看故障信息并進(jìn)行派發(fā)處理，同時(shí)運(yùn)維人員可通過(guò)運(yùn)維APP收取故障推送，運(yùn)維人員在運(yùn)維工作完成后將結(jié)果上報(bào)。充電用戶(hù)也可通過(guò)充電小程序反饋現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。

3.4.5統(tǒng)計(jì)分析

通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)，從充電站點(diǎn)、充電設(shè)施、、充電時(shí)間、充電方式等不同角度，查詢(xún)充電交易統(tǒng)計(jì)信息、能耗統(tǒng)計(jì)信息等。

3.4.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

在系統(tǒng)平臺(tái)建立運(yùn)營(yíng)商戶(hù)，運(yùn)營(yíng)商可建立和管理其運(yùn)營(yíng)所需站點(diǎn)和充電設(shè)施，維護(hù)充電設(shè)施信息、價(jià)格策略、折扣、優(yōu)惠活動(dòng)，同時(shí)可管理在線卡用戶(hù)充值、 凍結(jié)和解綁。

3.4.7運(yùn)維APP

面向運(yùn)維人員使用，可以對(duì)站點(diǎn)和充電樁進(jìn)行管理、能夠進(jìn)行故障閉環(huán)處理、查詢(xún)流量卡使用情況、查詢(xún)充電\充值情況，進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，同時(shí)可接收故障推送

3.4.8充電小程序

面向充電用戶(hù)使用，可查看附近空閑設(shè)備，主要包含掃碼充電、賬戶(hù)充值，充電卡綁定、交易查詢(xún)、故障申訴等功能。

3.5系統(tǒng)硬件配置

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，新能源汽車(chē)充電樁在經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展后，整體情況良好，且充電樁的建設(shè)和以往相比，規(guī)模更大、安全性更高，這也為新能源汽車(chē)數(shù)量的增加、行業(yè)的發(fā)展提供了條件。但就目前而言，新能源汽車(chē)充電樁的建設(shè)還存在不足之處，需要相關(guān)領(lǐng)域和工作人員加大研究力度，積極采取有效的措施進(jìn)行優(yōu)化，從而提高充電樁的建設(shè)質(zhì)量，提高安全穩(wěn)定的充電效率，助力新能源汽車(chē)行業(yè)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介

任運(yùn)業(yè)，男，安科瑞電氣股份有限公司，從事電氣相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)工作。