電動(dòng)汽車(chē)充電方案比選

本文嘗試對電動(dòng)汽車(chē)各種充電方案進(jìn)行分析，以期尋找出實(shí)用、可行的中國電動(dòng)汽車(chē)充電方案。

一、充電站的作用與功能

充電站一般而言，具有兩項功能：常態(tài)充電和救急充電.

1.常態(tài)充電：相當于燃油汽車(chē)必須經(jīng)常到加油站加油，電動(dòng)汽車(chē)的日常充電可以靠充電站完成。但事實(shí)上充電站常態(tài)充電弊端眾多：家用電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池40-60AH，工作電壓在300V-400V，續航能力在120-150km范圍內，商用電動(dòng)巴士（公共交通或城際交通），動(dòng)力電池400-600AH，工作電壓350V-400V，其續航能力300-400km，也就是說(shuō)，無(wú)論是一次充電行駛150km的家用電動(dòng)汽車(chē)，還是一次充電續航400km的城際巴士，都必須每天充電，因此，不能套用燃油汽車(chē)的加油站論模式而選擇充電站作為電動(dòng)車(chē)常態(tài)充電方式，畢竟，燃油汽車(chē)加一次油可續行400-500km。通常5-7天才需加一次油，而且加油時(shí)間短暫。每天都必須到充電站充電，充電時(shí)間1小時(shí)以上，這是絕大多數車(chē)主無(wú)法接受的。此外，要想在1小時(shí)內充滿(mǎn)電，必須采用“快充模式”，亦即以≥1.0C的電流充電，此種充電模式安全風(fēng)險大，充電不能超過(guò)80%，而我們知道，現在電動(dòng)汽車(chē)普遍采用的動(dòng)力鋰電池的電子漂移鑲嵌特性表明：提高電池出力的關(guān)鍵點(diǎn)是充電至80%-100%最后充電區間的小電流充電，充電站快充模式不提供小電流慢充，而快充至80%并不能獲取80%出力，有數據表明僅50%-60%，那么，常態(tài)慢充續航150km的電池，常態(tài)用充電站快充，續航能力不會(huì )超過(guò)100km！這表明：即使電動(dòng)汽車(chē)在城區作短途行駛，也有可能出現每天一次或多次的充電站充電的情形，由此，電動(dòng)汽車(chē)的適用性將大打折扣。于上可以認定，快速充電站不能獨立承擔常態(tài)充電任務(wù)。

2、救急充電：在電動(dòng)汽車(chē)偶發(fā)性缺電而又無(wú)法插電慢充的情形下實(shí)施短時(shí)快充，使電動(dòng)車(chē)輛快速獲取擴程30-50km的能力。顯然，這才是充電站的主要功能，作為應急系統，少量的快充站和移動(dòng)式快充車(chē)是必須先期建設的。

二、電動(dòng)汽車(chē)的峰谷充電

根據國家發(fā)改委新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規劃，我國新能源汽車(chē)近年達到產(chǎn)量的5-10%，2009年汽車(chē)年產(chǎn)達到1300萬(wàn)輛，10%則為130萬(wàn)輛，在比例不變的情形下，五年電動(dòng)汽車(chē)社會(huì )保有量將達到600-700萬(wàn)輛，所需慢充功率為2000-3000萬(wàn)千瓦，快充則功率可達1.0-1.2億千瓦。2008年全國電力總裝機上億千瓦。電動(dòng)汽車(chē)充電功率相當于全國裝機的15%。如若采用快充電站在峰電期充電，則可能導致電力缺口上千億千瓦。相反，上億裝機，在谷期會(huì )有1/3 谷電裝機，亦即2-2.5億千瓦。我國電網(wǎng)以熱電為主，調峰谷能力較差，如何保證谷電時(shí)段的基本用電負荷，是改善電網(wǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

電動(dòng)汽車(chē)充電應選擇谷期，谷電通常出現在晚11時(shí)～次日7時(shí)，此時(shí)段尤其適合插電慢充6-8小時(shí)，充電時(shí)段與車(chē)主睡眠時(shí)段重合，人養精蓄銳，車(chē)充電補能，兩全其美！電動(dòng)汽車(chē)常態(tài)慢充，充電電流應為0.2-0.3C，約為快充的1/5-1/4，據此設計功率相對較小的車(chē)截智能充電機，借助夜間停車(chē)場(chǎng)所的交流電源樁完成谷電慢充，既省錢(qián)，又保證充電質(zhì)量，而且還可改善電網(wǎng)峰谷差。

三、電動(dòng)汽車(chē)的另類(lèi)救急充電

若電動(dòng)汽車(chē)常態(tài)充電選用車(chē)載智能充電機,谷電時(shí)段插電慢充,則我們必須尋找一條替代充電站的救急方案:

其一：電池租賃替換方案,這一方案的思想是車(chē)主購車(chē)不帶電池，電池另租，電池租賃公司擁有一定量的電池備份，自行在谷電期充好電，在電動(dòng)車(chē)電池放電報警后到電池更換站換電池(如同換煤氣瓶)，換下的電池則充電后另成備份。

這一方案的好處是可以降低購電動(dòng)汽車(chē)的門(mén)檻,同時(shí)電池可以谷電慢充,又不耗費車(chē)主太多時(shí)間,但也存在三個(gè)問(wèn)題：首先，電池公司必須具備兩倍電動(dòng)汽車(chē)的電池數量,否則無(wú)法谷電充電，其次，電池規格必須具備有良好的互換性，此外，車(chē)輛設計時(shí)必須考慮電池的頻繁更換要求會(huì )損失很多空間,同時(shí)車(chē)主每天必須到電池站換電池，這與充電站充電毫無(wú)二致，車(chē)主會(huì )嫌煩！

其二：充電站+移動(dòng)式充電車(chē),如同道路救助,由專(zhuān)業(yè)公司負責,在接到救助電話(huà)時(shí),接收到站快充或充電車(chē)現場(chǎng)救助急充.此方案的缺點(diǎn)是中遠程式救助充電困難以及一次性投資較大以及救助不及時(shí),因此,不適合大量選用,但可少量救急.

其三：自備發(fā)電機方案:最典型當數通用雪佛來(lái)Volt，此車(chē)為純電動(dòng)汽車(chē)，但備有一小型汽油發(fā)電機及一個(gè)10L備用油箱，在車(chē)輛放電報警后可啟動(dòng)汽油發(fā)電機發(fā)電，供車(chē)載充電機為電池充電,使得電動(dòng)汽車(chē)續行30-50公里(Volt的缺點(diǎn)為續航能力太小，僅60KM).

建議電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家選擇自備汽油發(fā)電機方案，在家用乘用車(chē)上,配置3KW-5KW燃油發(fā)電機，在必要時(shí)供給車(chē)載式3KW-5KW充電機在運行中為動(dòng)力電池充電，這也可理解成另類(lèi)混合動(dòng)力(只有電動(dòng)驅動(dòng)裝置而無(wú)燃油驅動(dòng)裝置)

四、結語(yǔ):

1.電動(dòng)小汽車(chē)配置3-5KW車(chē)載充電機同等功率汽油發(fā)電機(成本3-5千元)。正常情況下，利用夜間停車(chē)場(chǎng)所的交流電源樁在谷電期為動(dòng)力電池充電，途中缺電則利用眾多加油站為發(fā)電機加油、自發(fā)電為電池充電.

2.商用巴士則配置0.25C車(chē)載充電機，在終端停車(chē)場(chǎng)設置交流電源樁，于谷電期用車(chē)載充電機慢充，同時(shí)按路徑在中途設置若干快充站，臨時(shí)用1-2C快速補電.