目前電動汽車充電設(shè)備

PAGEPAGE5PAGE1我國目前電動汽車隨著我國新能源汽車，特別是純電動汽車的迅速發(fā)展，電動汽車充電站及其配套充電設(shè)備必將處于新能源交通領(lǐng)域的前沿位置。電動汽車充電設(shè)備概述電動汽車充電設(shè)備主要包括充電站及其附屬設(shè)施，如充電機(jī)、充電站監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、充電樁、配電室以及安全防護(hù)設(shè)施等。電動汽車充電機(jī)是一種專為電動汽車的車用電池充電的設(shè)備，按安裝方式不同可分為車載式和非車載式兩種，分別采用相應(yīng)的充電方式完成對車載蓄電池充電的功能。車載充電機(jī)指安裝在電動汽車內(nèi)部的充電機(jī)；非車載充電機(jī)指安裝在電動汽車外，與交流電網(wǎng)連接，并為電動汽車動力電池提供直流電能的充電機(jī)。充電站安裝的非車載充電機(jī)還需具備計(jì)量計(jì)費(fèi)功能。一般情況下，充電機(jī)應(yīng)至少能為以下三種類型動力蓄電池中的一種充電：鐵鋰離子蓄電池、鉛酸蓄電池、鎳氫蓄電池。根據(jù)電流種類不同，充電樁可分為交流充電樁和直流充電樁兩種。交流充電樁是安裝在電動汽車外、與交流電網(wǎng)連接，為電動汽車車載充電機(jī)提供交流電源的供電裝置，同時(shí)具備計(jì)量計(jì)費(fèi)功能；直流充電樁是固定安裝在電動汽車外、與交流電網(wǎng)連接，為電動汽車動力電池提供小功率直流電源的供電裝置，直流充電樁具有充電機(jī)功能，可以實(shí)時(shí)監(jiān)視并控制被充電電池狀態(tài)，同時(shí)，直流充電樁可以對充電電量進(jìn)行計(jì)量。針對我公司目前研發(fā)情況，下面主要介紹充電站和非車載式充電機(jī)的市場情況。電動汽車充電設(shè)備技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其趨勢根據(jù)充電方法不同，電動汽車的充電技術(shù)可分為：常規(guī)充電方式、快速充電方式、無線充電方式、更換電池充電方式等。常規(guī)充電方式該充電方式根據(jù)相應(yīng)電池的充電曲線，采用恒流、恒壓的傳統(tǒng)充電方式對電動車進(jìn)行充電，使整個(gè)充電過程更接近電池的固有特性，有效避免了電池被過充和欠充的問題。這種方式以比較低的充電電流為蓄電池充電,相關(guān)技術(shù)成熟可靠，所以相應(yīng)的充電機(jī)的工作和安裝成本也比較低。電動汽車家用充電設(shè)施(車載充電機(jī))和小型充電站多采用這種充電方式。典型的充電時(shí)間為8～10h(SOC可達(dá)到95%以上)。對電池和電動汽車來說，這種方式是最安全可靠的充電方式，它對電網(wǎng)沒有特殊要求?？焖俪潆姺绞娇焖俪潆姺绞绞侵冈诙虝r(shí)間內(nèi)使蓄電池達(dá)到或接近充滿狀態(tài)的一種方法。該充電方式以1-3C的大充電電流在短時(shí)間內(nèi)為蓄電池充電。充電功率很大，能達(dá)到上百千瓦。該充電方式的充電時(shí)間與燃油車的加油時(shí)間接近。其典型的充電時(shí)間是可達(dá)到20～30min，但這種充電方式對電池壽命有很大的影響。此外，該充電方式對站附近或服務(wù)中心中使用，還需采取較為復(fù)雜的諧波抑制措施，與前者相比安裝成本相對較高，只適合大型充電站使用。更換電池的充電方式該方式要求車輛電池組設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，易于更換。車輛運(yùn)營中需要及時(shí)的更換電池，同時(shí)充電站可以對電池進(jìn)行專業(yè)化管理，但由于電池組快速更換專業(yè)化要求高，只適用于標(biāo)準(zhǔn)的充電站，這種電池更換系統(tǒng)要求昂貴的機(jī)械裝置和大量的蓄電池，同時(shí),存放大量未充電和已充電的蓄電池需要很多空間,修建一個(gè)蓄電池更換站所需空間遠(yuǎn)大于修建一個(gè)正常充電站或快速充電站所需的空間，因此這種電池更換系統(tǒng)的初始成本很高，而且，目前車載動力電池的電氣和尺寸參數(shù)還沒統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，市場應(yīng)用還需等待時(shí)日。非接觸式充電方式電動汽車非接觸充電方式的研究目前主要集中在感應(yīng)式充電方式，不需要接觸即可實(shí)現(xiàn)充電，目前，日產(chǎn)和三菱都有相關(guān)產(chǎn)品推出，其原理是采用了可在供電線圈和受電線圈之間提供電力的電磁感應(yīng)方式，即將一個(gè)受電線圈裝置安裝在汽車的底盤上，將另一個(gè)供電線圈裝置安裝在地面，當(dāng)電動汽車駛到供電線圈裝置上，受電線圈即可接受到供電線圈的電流，從而對電池進(jìn)行充電。目前，這套裝完成充電，這種方式的成本較高，還處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段，其功能還有待時(shí)間驗(yàn)證。此外，非接觸式充電方式的原理還包括磁共振和微波等，技術(shù)都被日本廠商壟斷。綜上所述，電動汽車的充電還是采用普通充電為主、快速補(bǔ)充充電為輔的充電方式。對于電動公交車而言，充電站設(shè)在公交車總站內(nèi)。在晚間下班后利用低谷充電，時(shí)間5～6小時(shí)。全天運(yùn)行的車輛，續(xù)駛里程不夠時(shí)，可利用中間休息待班時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)充充電。充電器的數(shù)量和容量根據(jù)車隊(duì)的規(guī)模而定，充電站由車隊(duì)管理。1C～3C的快速充電模式，已經(jīng)在探討應(yīng)用，但應(yīng)確保在電池的安全和使用壽命的前提下進(jìn)行建設(shè)總投資（億元）4681012中性情況新建充電站（座）200300400500600建設(shè)總投資（億元）812162024樂觀情況新建充電站（座）200400600800800建設(shè)總投資（億元）816243232以國網(wǎng)為例，到目前為止，國網(wǎng)下屬公司已試點(diǎn)建設(shè)充電站57座，共有21個(gè)省市開始建設(shè)或已經(jīng)建成自己的大型充電站。2．直接充電設(shè)備市場情況一般說來，電動汽車充電間是由配電站、監(jiān)控室、充電機(jī)、充電平臺、維護(hù)車間、更換區(qū)等部分組成。其中充電機(jī)是其核心設(shè)備。從相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來看，地方政府和各能源集團(tuán)對標(biāo)準(zhǔn)制定比較熱心，深圳、上海、江蘇等地紛紛制定了各自充電站的地方標(biāo)準(zhǔn)；今年7月份，北京市政府也出臺了北京首部電動汽車充電站標(biāo)準(zhǔn)。國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)根據(jù)各自實(shí)際情況制定了電動汽車充電方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在國家標(biāo)準(zhǔn)方面，2010年1月，國家標(biāo)準(zhǔn)委員會發(fā)布了《電動汽車充電站的通用要求》，目前，國家電網(wǎng)制定的充電站標(biāo)準(zhǔn)有望升級為國家標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)殡妱悠嚻鸩捷^晚，充電站建設(shè)還處于示范階段，目前市場缺乏有影響力的廠家還比較少，規(guī)模較大的供應(yīng)商包括：比亞迪、許繼電氣、奧特迅、國電南瑞，動力源、珠海泰坦等。3．相關(guān)公司評述國電南瑞（國電南瑞科技股份有限公司）：國電南瑞是國內(nèi)領(lǐng)先的電力自動化企業(yè)和國內(nèi)領(lǐng)先的電力自動化軟硬件開發(fā)和系統(tǒng)集成服務(wù)提供商，主要從事電網(wǎng)調(diào)度自動化、變電站自動化、火電廠及工業(yè)控制自動化系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)和系統(tǒng)集成服務(wù)，隸屬于國家電網(wǎng)。目前，該公司已處于充電站建設(shè)領(lǐng)先地位。公司是第一座以國網(wǎng)典型充電站技術(shù)設(shè)計(jì)的充電站——唐山南湖充電站的設(shè)計(jì)商；公司開發(fā)的CEV1000充電站自動運(yùn)營系統(tǒng)技術(shù)上已經(jīng)成熟，并在合肥柳樹塘等電動汽車充電站得到成功運(yùn)用。憑借與國家電網(wǎng)的隸屬關(guān)系，南瑞的設(shè)備成為國網(wǎng)公司的備選商品，預(yù)計(jì)公司將在未來充電站市場中獲得較大的市場份額。珠海泰坦（

珠海泰坦自動化技術(shù)有限公司）：珠海泰坦公司是全國電力電子設(shè)備行業(yè)的佼佼者，憑借多年研制電力電子設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)，以及在技術(shù)上的顯著優(yōu)勢，成功中標(biāo)世博會充電站充電設(shè)備，成為上海世博會合作伙伴和世博會最大的充電設(shè)備供應(yīng)商，為世博會電動汽車充電站提供9kW、30kW分箱充電設(shè)備和75kW整車充電設(shè)備，以及動力電池維護(hù)設(shè)備。繼北京奧運(yùn)會、上海世博會之后，泰坦公司又一舉成為今年6月投入運(yùn)營的山東省首座大型電動汽車充電站充電設(shè)備供應(yīng)商。同時(shí)，泰坦還在參與國內(nèi)充電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。動力源（北京動力源科技股份有限公司）：動力源公司是大型電力電子生產(chǎn)企業(yè)，以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)，形成了涵蓋交直流電源、高壓變頻器、監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品體系。與奧特迅類似，動力源公司正依托交、直流電源技術(shù)基礎(chǔ)，進(jìn)入充電站市場。其他：做充電機(jī)的小廠家是多如牛毛，主要是原來做開關(guān)電源和鉛酸蓄電池充電供應(yīng)商：如深圳雷天、上海宇帆、煙臺玉麟、北京昂華偉業(yè)、上海利友、鄭州雙新、蘇州幅員、徐州中創(chuàng)、廣州（濟(jì)南）伊賽、北京開源新能科技等。附錄：其他前沿技術(shù)Altair納米技術(shù)公司為電動汽車開發(fā)的鋰離子電池可以極快的速度的充電，容量高達(dá)35千瓦時(shí)的電池可以在10分鐘之內(nèi)充電完畢，安裝這種電池的載人小汽車可以續(xù)航160公里。10分鐘之內(nèi)把35KWh的電池充電完畢需要250Kw的充電功率，這是一棟辦公大樓最大用電負(fù)荷的五倍。麻省理工學(xué)院研究人員發(fā)明了一項(xiàng)充電材料表面處理技術(shù)，利用這種新技術(shù)制造的手機(jī)電池可以在10秒鐘內(nèi)完成充電，汽車電池可在5分鐘內(nèi)充好電。一塊鋰電池完成充電一般需要6分鐘或更長的時(shí)間。但傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰材料在經(jīng)過表面處理生成納米級溝槽后，可將電池的充電速度提升36倍（僅為10秒）。麻省理工學(xué)院說，由于這項(xiàng)技術(shù)不需要新材料，只是改變制造電池的方法，所以用兩年到三年時(shí)間就可以將這項(xiàng)技術(shù)市場化。據(jù)索尼官方新聞稿表示，索尼已經(jīng)開發(fā)出了一種快速充電鋰電池，僅需半個(gè)小時(shí)就能讓電池充電99%。功率可達(dá)1800W/kg，并可延長2000次循環(huán)充放電壽命。這種電池采用