電動汽車充電站進入圈地時代?

嚴芳芳 潘旭濤 王興華

2010年03月19日10:07  來源:《科技日報》

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  近期,國家電網、南方電網、中石化、中海油四大央企相繼加速電動汽車充電站建設,迅猛展開了對充電站市場的爭奪。請關注——

  打破砂鍋

  據國家的發展規劃,五年內將制造500萬輛電動汽車,預計帶動近萬個電動汽車充電站的建設。近日,四大央企紛紛加速電動汽車充電站建設。針對這一現象,北京理工大學機械與汽車工程學院汽車室主任、博士生導師林程教授說:“未來汽車充電將如手機一樣方便快捷,然而純電動汽車時代真正到來還有很長一段路要走。”那麼四大央企為何急於進軍充電站市場建設呢?電動汽車時代距離我們生活到底還有多遠?

  爭建充電站搶佔先機

  盡管電動汽車技術上還並未完全成熟,但各大企業已經投入到充電站建設的爭奪戰中。國家電網發布的2009年社會責任報告中披露,該公司已制定並實施電動汽車推廣計劃,制定了電動汽車能源供給模式和運營模式方案,並計劃在年底前建設75座電動汽車充電站和6029個充電樁試點。在今年年初國家電網公司工作會議上,國家電網總經理劉振亞提出將在國網范圍內27個省市(區)全面推進電動汽車充電站建設,擬建公用充電站75座、交流充電樁6209台以及部分電池更換站。

  對此,能源方面學者表示:“建設充電站的投資其實不大,但對商家來說,電動汽車屬於新興產業又享有國家政策鼓勵,先下手為強佔盡先機總不會錯。各大國企實際上看重的是電動車充電站的良好前景。”

  在價格方面,雖然電動汽車的購買成本比較高,但是之后的運費用卻很低,因為電動汽車所耗的電費要遠低於燃油汽車所用的油費。林程計算了一下,按照電動汽車的普通耗電功率,1度電可以供給電動汽車行駛10公裡左右,行駛100公裡隻需要10度電,正常時段電價約為6到7塊錢,晚23點至早7點充電費用更低,如廣東省物價局發布的充電設施用電價格批復為夜間電費3毛。而同樣行駛100公裡,普通燃油汽車需消耗8到9升油,按照每升6塊錢計算,電費還不到油費的七分之一。以深圳試點充電站為例,電動汽車充電電價已獲廣東省物價局批復,按普通商業用電其他類別收取。白天一度電單價1.0064元,谷期(23︰00—07︰00)充電單價僅0.2495元。這樣看來,就價格而言,充電站的商業前景是很廣闊的。

  充電模式各有千秋

  電動汽車的充電問題是其發展的瓶頸之一。一方面,電動汽車電池的比能量(單位重量或單位體積的能量)比較低,這是由於化學蓄電池的能量隻有汽油能量的1%,因此電動汽車要不斷補充能量﹔另一方面,補充能量需要一定的時間,這個時間要比燃油汽車加一次油耗時多得多。

  “電動汽車短期內還不適用於在高速公路上長距離運行,而對於行駛在城市工況的電動汽車而言,單車每日的平均行駛裡程一般不超過60公裡,單車單次平均行駛距離一般不到25公裡。因此,城市內的充電站可設置在居民小區、機場、火車站、酒店、大型超市、電影院等公共停車場或停車位處,結合不同充電模式,滿足電動汽車的日常充電需求。”同濟大學清潔能源汽車工程中心燃料電池能源系統研究室主任魏學哲教授說。

  那麼現階段能設想到的充電模式有哪些呢?

  林程認為:“最根本的解決途徑是通過改進電池材質來提高電池的比能量,事實上這也是國內外研究者們一直努力的方向。然而,就目前來看,最直接的解決方案就是採用快速充電的方式,這類似於使用手機加油站來為手機充電。”

  魏學哲介紹了近年來的快速充電技術。“如恆流恆壓充電模式,該模式在充電初期採用連續大電流對電池進行快速充電,待電池至難以承受大電流時,轉入恆壓充電,直至電池充足。它能有效縮短充電時間,且對電池壽命影響較小。此外,脈沖充電模式是目前比較受關注的新型充電技術。該模式採用脈沖方式對電池進行充電,有效減小了電池充電過程中的極化現象,從而可進一步提高充電速度。”

  但是快速充電會縮短電池的壽命。北京交通大學電氣工程學院張維戈副教授說:“充電速度和鋰電池的承受能力有關,大電流充、放會損害鋰電池”。所以,快充恐怕隻能算作是一種權宜之計。

  除了“快充”之外,林程還提到“快換”的方法,即多塊電池輪換使用,一塊電池在車內使用,另一塊在充電站中充電,北京奧運和上海世博的電動客車就是使用該方法。

  可是這種方法有三個明顯的缺點。首先,需要備用電池,這無疑增加了購車成本﹔其次,要配置專門的快速更換設備﹔最后,這種方法尚不適用於轎車,因為各種品牌轎車的電池短時間內難以實現標准化,並且這種換用的過程是車主將自己的電池放到充電站中充電,緊接著換上別人已經充好的電池,這就意味著高、低檔車的電池要混用,這恐怕是高檔車車主不願意接受的。

  當然,張維戈認為,“快換”的最大障礙還是標准未統一,一旦實現電池的標准化生產,車主就可以採用到充電站租用電池的方式來實現“快換”。因此,要推廣“快換”方式,標准問題需先解決。

  盡快制定電站相關標准

  林程說:“早在150年前電動車已經產生了,但由於當時技術的落后,燃油汽車發展成為了重要方向。”如今電動汽車再掀熱潮,而充電站的建設是電動汽車真正實現產業化十分重要的環節。

  “在多種類型蓄電池、多種電壓等級共存的電動汽車市場背景下,用於公共充電服務的充電站必須兼容各種車載動力電池系統,因此,在電動汽車商業化的早期,就應該在電動汽車行業范圍內制定相關標准,規范公共場所的充電裝置與電動汽車的充電接口、充電規范和接口協議,並制定充電站的安全性標准。”魏學哲介紹道。

  據悉,純電動汽車國家標准最快能夠在今年上半年形成框架,年底前才有望推出。而國家標准委已經在加速推進充電接口標准的制定,並將於今年6月推出。如此看來,充電站標准或許將先於電動車國家標准出台。

  林程進一步指出:“國家可以先出台政策推薦幾種成熟的地方標准,這樣便於在市場中檢驗標准,根據市場反應、技術進步來調整制定國家標准。”

(責任編輯:魏艷)
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